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Method Article
This protocol describes a surgical procedure to create a model for flow-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) in rats and the procedures to analyze the principle hemodynamic and histological end-points in this model.
In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt (MCT+Flow). The shunt is created by inserting an 18-G needle from the abdominal aorta into the adjacent caval vein. Increased pulmonary flow has been demonstrated as an essential trigger for a severe form of PAH with distinct phases of disease progression, characterized by early medial hypertrophy followed by neointimal lesions and the progressive occlusion of the small pulmonary vessels. To measure the right heart and pulmonary hemodynamics in this model, right heart catheterization is performed by inserting a rigid cannula containing a flexible ball-tip catheter via the right jugular vein into the right ventricle. The catheter is then advanced into the main and the more distal pulmonary arteries. The histopathology of the pulmonary vasculature is assessed qualitatively, by scoring the pre- and intra-acinar vessels on the degree of muscularization and the presence of a neointima, and quantitatively, by measuring the wall thickness, the wall-lumen ratios, and the occlusion score.
El objetivo de este método es para crear un modelo reproducible para la hipertensión arterial pulmonar grave, inducida por el flujo en ratas y para medir su principio hemodinámica y puntos finales histopatológicos.
La hipertensión arterial pulmonar (HAP) es un síndrome clínico que abarca un aumento progresivo de la resistencia vascular pulmonar que lleva a insuficiencia ventricular derecha y la muerte. Dentro del espectro de la enfermedad de orden superior de las enfermedades hipertensivas pulmonar (HP), HAP es la forma más grave y uno que se queda sin una cura 1. La arteriopatía subyacente en la HAP se caracteriza por una forma típica de la remodelación vascular que ocluye la luz del vaso. Muscularization de buques no muscularized normales y la hipertrofia de la capa de vasos medial son considerados como fenómenos iniciales de la enfermedad en la HAP, se observan también en otras formas de HP 2, y se cree que son reversibles 3. Como un HAPVANCES, la capa íntima comienza a remodelar, formando lesiones característicos de la neoíntima 2. De tipo neointimal remodelación vascular pulmonar es exclusivo de HAP y en la actualidad es considerado como irreversible 4.
Dado que los HAP es una enfermedad rara, los avances en su comprensión patobiológico y el desarrollo de nuevas terapias se han basado en gran medida en modelos animales. El modelo monocrotalin (MCT) en ratas es un modelo simple golpe solo que ha sido, y todavía es, utiliza con frecuencia. MCT es una toxina que causa daño a las arteriolas pulmonares y la inflamación regional 5. 60 mg / kg MCT conduce a un aumento en la presión arterial pulmonar media (PAPm), resistencia vascular pulmonar (PVR) y la hipertrofia ventricular derecha (RVH) después de 3 - 4 semanas 6. La histomorfología se caracteriza por hipertrofia de la media aislada y sin lesiones neoíntima 5. El MCTpor lo tanto modelo de rata representa una forma moderada de PH, y no PAH, aunque se presenta comúnmente como el último.
En los niños con HAP asociada a una derivación congénita de izquierda a derecha (HAP-CPC), el aumento del flujo sanguíneo pulmonar es considerado como el desencadenante esencial para el desarrollo de lesiones de la neoíntima 7, 8, 9. En ratas, el aumento de flujo sanguíneo pulmonar puede ser inducida por la creación de una derivación entre la aorta abdominal y la vena cava, una técnica descrita por primera vez en 1990 10. Alternativas para crear un aumento del flujo pulmonar son por neumonectomía unilateral o por subclavia para anastomosis de la arteria pulmonar 11. desventajas conceptuales de estos modelos consisten en el potencial de crecimiento compensatorio del pulmón restante y activación de la vía de adaptación inducida por la neumonectomía, o de lesión iatrogénica de la vasculatura pulmonar debidapara la anastomosis de la arteria pulmonar, tanto confundiendo a los efectos del aumento del flujo sanguíneo pulmonar.
Cuando se crea una derivación aorto-cava y un aumento del flujo sanguíneo pulmonar es inducida como un segundo golpe en ratas MCT-tratada, se producen lesiones de la neoíntima característicos, y una forma grave de la HAP y la insuficiencia ventricular derecha asociada (FVR) se desarrollan entre 3 semanas después de que el aumento flujo 12. La progresión hemodinámica de HAP en este modelo se puede evaluar in vivo mediante ecocardiografía y cateterismo cardíaco derecho. La histomorfología vascular, grosor de la pared del vaso, grado de oclusión de las arteriolas, y los parámetros para el fallo del ventrículo derecho forman los pilares de la caracterización ex vivo de la HAP.
Este método describe protocolos detallados para la cirugía de derivación aorto-cava (AC-shunt), el cateterismo derecho, y la evaluación cualitativa y cuantitativa de histomorfología vascular.
Los procedimientos que implican sujetos animales han sido aprobados por el Comité Central de Holanda para la Experimentación Animal y el Comité de Cuidado de Animales de la Universidad del Centro Médico de Groningen (Países Bajos). Se utilizaron ratas Wistar y ambos Lewis con pesos entre 180 y 300 g.
1. Vivienda y aclimatación
2. Preparación y la inyección de estéril Monocrotalin
La cirugía de derivación 3. aorta-vena cava
4. Desarrollo de HAP
NOTA: En este protocolo, el animal es sacrificado por la extracción del volumen de sangre circulante, mientras que bajo anestesia.
5. La cateterización cardiaca derecha
6. Evaluación de la morfología y morfometría
NOTA: En este protocolo, el animal es sacrificado por la extracción del volumen de sangre circulante, mientras que bajo anestesia. Ratas en cualquier fase de la progresión y control PAH pueden ser utilizados en este protocolo.
Los resultados representativos se presentan en la Figura 4. Los resultados presentados muestran características de MCT + FLOW en ratas Lewis en los siguientes grupos: control (n = 3), mf8 (n = 5), MF14 (n = 5), MF28 (n = 5), y MF-RVF ( n = 10). Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el ANOVA de una vía con corrección de Bonferroni.
60 mg / kg MCT y aumentó la ventaja del flujo sanguíneo pulm...
Este método describe el procedimiento quirúrgico de una derivación aorto-cava en ratas pre-tratados con MCT para crear PAH inducida por el flujo y las técnicas para evaluar el principio hemodinámica y puntos finales histopatológicos que caracterizan PAH y este modelo.
Los pasos críticos dentro del Protocolo y solución de problemas
La cirugía y posterior a la cirugía. Durante la cirugía de derivación aorto-cava, el paso más crítico es la disección de l...
The authors have nothing to disclose.
This study was supported by the Netherlands Cardiovascular Research Initiative, the Dutch Heart Foundation, the Dutch Federation of University Medical Centers, the Netherlands Organization for Health Research and Development, and the Royal Netherlands Academy of Sciences (CVON nr. 2012-08, PHAEDRA, The Sebald fund, Stichting Hartekind).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Shunt Surgery | |||
Sterile surgical gloves | |||
Duratears Eye ointment | Alcon | 10380 | |
Chloride-Hexidine | |||
Cotton swabs | |||
Histoacryllic tissue glue | B. Braun Medical | 1050052 | |
Silkam 5-0 sutures black non-resorbable | B. Braun Medical | F1134027 | |
Safil 4-0 sutures violet resorbable | B. Braun Medical | ||
18 G needle | Luer | NN1838R BD | tip bent in 45 degrees orifice to the outside |
Gauzes 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
Temgesic Buprenorphine | RB Pharmaceuticals | 5429 | subcutaneous injection |
Sodium Chloride 0.9% | |||
Ventilation mask Rat | |||
Scalple blade | |||
Biemer clamp 18 mm, 5 mm opening | AgnTho | 64-562 | |
Heat mat | |||
Kocher Clamp | |||
Shaving machine | |||
Microscope | Leica | ||
Right Heart Catheterization | |||
Sterile surgical gloves | |||
Eye ointment | Duratears | ||
Chloride-Hexidine | |||
Cotton swabs | |||
Gauzes 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
Silkam 5-0 sutures black non-resorbable | B. Braun Medical | F1134027 | |
Needle 20 G | Luer | Tip slightly bent to the inside | |
Cannula 20 G | Luer | to introduce catheter, tip pre-formed in 20 degrees | |
Silastic Catheter 15 cm long | 0.5 mm ball 2 mm from tip | ||
Pressure transducer | Ailtech | ||
Bedside monitor Cardiocap/5 | Datex-Ohmeda | ||
Shaving machine | |||
10 mL Syringe | |||
Sodium Chloride 0.9% | for flushing | ||
Vascular Morphology | |||
50 mL Syringe | |||
4% Formaldehyde | |||
18 G cannula with tube | |||
Verhoef staining kit | Sigma-Aldrich | HT254 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/ht254?lang=en®ion=US |
Digital slide scanner | Hamamatsu | C9600 | |
ImageJ | |||
Elastic (Connective Tissue Stain) | Abcam | ab150667 | http://www.abcam.com/elastic-connective-tissue-stain-ab150667.html http://www.abcam.com/ps/products/150/ab150667/documents/ab150667-Elastic%20Stain%20Kit%20(website).pdf |
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