Este estudio fue financiado por el programa de fomento de la investigación &quot;START&quot; de la Facultad de Medicina de la Universidad RWTH Aachen, Alemania (Título: &quot;Die Arterialisation venöser Gefäße&quot; START 690.753). Nos gustaría dar las gracias a la señora Mary-Joan Blümich por su asistencia en la edición excelente.

1. Animales de Experimentación <ol><li> Obtener una aprobación del Comité de Ética Local para todos los experimentos que se van a realizar, de acuerdo con las directrices de protección animal FELASA. </li><li> Utilice hembra Sprague-Dawley disponibles para comprar desde cualquier criador comercial (por ejemplo, Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Alemania). Se utilizaron 21 animales divididos en tres grupos de 7 animales cada uno que fueron sacrificados a los 3, 6 y 12 semanas después de la operación. En el momento de la compra, los animales deben ser de 12 semanas de edad y que pesan 250-300 g. </li><li> Mantener a los animales en clima controlado habitaciones que tengan una temperatura ambiente de 21 ° C, 60% de humedad relativa y un ciclo de 12-horas de luz-oscuridad, con acceso libre a comida y agua. </li></ol> 2. Anestesia y preparación operativa <ol><li> Inducir la anestesia general mediante el uso de una caja de plexiglás conectado a la máquina de anestesia, fijado en un caudal de oxígeno de 1 L / min, y un vaporizador w isofluoranoith 5% de gases anestésicos. </li><li> Mantener la anestesia con isofluorano en el vaporizador 1,5% tan pronto como los reflejos profundos sensoriales de los animales se suprimen. </li><li> Fijar las ratas en posición supina sobre una placa de calentamiento corporal. </li><li> Prepare la región de operación de cada animal mediante la eliminación de su piel con una crema de depilación, desde el ángulo de la mandíbula hasta 2 cm por debajo del manubrio del esternón. </li><li> Preparar un campo quirúrgico estéril, prestando atención a la zona de la cirugía, el área preparada en el animal y la parte delantera del cirujano: </li><ul><li> Limpiar la mesa de trabajo con un desinfectante. </li><li> Preparar el sitio de la incisión mediante el uso de múltiples aplicaciones de la solución de lavado quirúrgico (por ejemplo, clorhexidina y 70% de alcohol isopropílico). Aplicar la clorhexidina primero, el segundo alcohol y, finalmente, la solución de lavado. </li><li> Usar una bata desechable quirúrgica y guantes quirúrgicos, o alternativamente, guantes de examen que han sido previamente lavados wi-ésimo un desinfectante quirúrgico. </li></ul><li> Utilice instrumentos estériles microcirugía en el procedimiento de operación. </li><li> El uso de un microscopio de operación (M650 Wild Heerbrugg, Gais, Suiza) en 10-20-veces de aumento. </li></ol> 3. Anatomía La figura 1 muestra la anatomía del cuello de la rata: 1a) Situs antes de la sección transversal del músculo esternocleidomastoideo derecho. 1b) Situs después de la sección del músculo esternocleidomastoideo derecho. 4. Preparación del manguito Cortar los puños en una longitud de 3 mm a mano de un tubo de plástico (Portex, diámetro interno 0,75 mm, diámetro exterior 0,94 mm, Smiths Medical, UK). Estos manguitos constan de un cuerpo del manguito tubular que incluye el volumen total del tubo de plástico, y un mango de manguito formado por la mitad del volumen del manguito. Tanto el cuerpo del manguito y el mango manguito debe ser igualmente long. El mango del manguito es esencial para manipular el manguito durante el procedimiento quirúrgico. Después de que el manguito se desliza sobre el recipiente, una pinza Mini Bulldog se coloca simultáneamente en el mango del manguito y el recipiente, con el fin de evitar el sangrado, mantener el manguito en posición y asegurar la estabilidad. 5. Cuff Técnica <ol><li> Deslice el manguito sobre el buque. </li><li> Inmediatamente después, eversión del vaso, tirar de ella sobre el exterior del cuerpo del manguito y fijar con una ligadura de seda 7-0. De esta manera, el lumen de la banda está cubierta con endotelio. A partir de entonces, el deslizamiento del injerto venoso en el cuerpo del manguito y fijarla con una ligadura de seda nuevo 7-0. Para evitar la formación de trombos, es esencial para sujetar el lazo injerto de vena muy cerca del margen del manguito con el fin de evitar que la sangre entre en contacto con el lazo que sostiene la arteria en el lugar. Esto es crucial para la anastomosis distal debido a la dirección del flujo sanguíneo. Sin embargo, según los autores, no se consideraesencial para la anastomosis proximal por la misma razón. </li></ol> 6. Procedimiento quirúrgico 6,1 Preparación de la vena yugular externa derecha <ol><li> Hacer un aproximado de 2,5 cm de longitud mediana incisión cervical directamente sobre el manubrio del esternón. </li><li> Separar completamente un 1 cm de largo segmento de la vena yugular externa derecha de los tejidos circundantes </li><li> Ligar los afluentes venosos con 7-0 suturas de seda. </li></ol> 6,2 Preparación de la arteria carótida común derecha <ol><li> Preparar el músculo esternocleidomastoideo y transectos en el centro. </li><li> Preparar la arteria carótida común derecha con cuidado, asegurándose de no comprimir la arteria o el nervio vago. Movilizar desde la bifurcación carotídea hasta el tronco braquiocefálico. </li><li> Posteriormente, ligar dos veces en el medio con 7-0 suturas de seda antes de la transección. </li><li> Deslice un brazalete de nylon consisting de un cuerpo y un mango (figura 2a) sobre el extremo distal de la arteria carótida común, por lo que es importante asegurarse de que el asa del manguito está detrás de la vasija (Figura 2b). </li><li> Sujetar el extremo final de la arteria carótida común distal con una pinza bulldog Mini exactamente en el mango del manguito para asegurar la estabilidad (Figura 2c). </li><li> Posteriormente, cortar la arteria directamente detrás de la ligadura, por lo que el muñón resultante arterial debe ser tan largo como el cuerpo del manguito. </li><li> Enjuagar el lumen arterial con heparina-solución salina (20 UI de heparina / ml 0,9% NaCl). Establecer un lazo de unión a un lado en la posición adecuada para su uso posterior. </li><li> Tire del muñón arterial y deslizarse como si fuera una manga sobre el cuerpo del manguito. </li><li> A continuación, tire del lazo de la ligadura y nudo con fuerza. </li><li> Para evitar que la arteria se deslice fuera de la manga, es posible implementar un truco: agarre tanto en la pared arterial y la sutura con la mano derecha simultaneously y con las pinzas de la mano izquierda (Figura 2d) hacer el nudo (2e Figura). </li><li> Repetir el mismo procedimiento para el muñón proximal arterial (Figura 2f). </li></ol> 6,3 venosa colocación del injerto <ol><li> Escindir un 1 cm de largo segmento de la vena yugular externa sujeta </li><li> Puesto que las dos arterias esposadas están demasiado separados uno de otro por la interposición venosa, aproximar la distancia correcta para este procedimiento utilizando una sutura 3-0 Vicryl-que debe bucle alrededor de cada mini pinza bulldog. </li><li> Criss-cross ambas suturas. </li><li> Posteriormente, tire de las suturas en direcciones opuestas, lo que permite el correcto posicionamiento de los muñones arterial con manguito (Figura 2g) </li><li> Enjuague el segmento de la vena con la solución salina de heparina. </li><li> Deslice un extremo del segmento de vena previamente invertido en el manguito arteria carótida distal y fijarlo en la posición correctación con una seda 7-0 ligadura. </li><li> Es importante señalar aquí que la circunferencia de la vena debe ser completa y uniformemente captado. </li><li> Enjuague el segmento de la vena con solución salina de heparina-solución, y el deslizamiento del otro extremo del segmento de la vena sobre el muñón carotídeo proximal. </li><li> Complete la ligadura (Figura 2h); </li><li> Retire las abrazaderas Bulldog Mini One después de la primera por otra, sobre el muñón de la arteria carótida distal y después en el de proximal, permitiendo de este modo el flujo sanguíneo sin obstrucciones y la arterialización venosa del injerto (Figura 2i). La cirugía se considera exitoso si el flujo de sangre y la pulsación se observan dentro del injerto y la arteria carótida común (evaluada visualmente). </li></ol> 6,4. Cierre de la herida Para la sutura subcutánea, utilizar Vicryl 4-0. Para una sutura cutánea en ejecución, utilice Vicryl 3-0. 7. Recuperación y &lt;Tratamiento postoperatorio/ P&gt; <ol><li> Deje que los animales se recuperan de la anestesia en un lecho de papel plana debajo de una lámpara de calentamiento por infrarrojos. No devolver los animales operados para el área de espera hasta que los animales todos los animales parecen normales. </li><li> Después de la operación administrar buprenorfina (Temgesic) en la concentración de 0.03-0.05 sc mg / kg de peso corporal cada 8-12 horas durante 2 días. La buprenorfina puede administrarse justo antes de la inducción isofluorano. </li><li> Monitorear los animales después de la cirugía por su estado general y signos de enfermedad o infección. </li></ol> 8. Sangre Medición de Flujo La permeabilidad postoperatoria del injerto fue probado por medición del flujo sanguíneo, mediante el uso de una investigación de flujo Transonic sangre sistema de medición (Modelo: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Países Bajos) con un flowprobe perivascular (3 mm, MA3PSB). El sistema se basa en el principio Doppler. 9. Los resultados representativos Por faithfully de mantenimiento de las instrucciones antes mencionada, la duración media de las operaciones quirúrgicas era aproximadamente 65 min. Los animales presentan una excelente condición física y ganó peso como se espera a lo largo de todo el experimento: en el punto de partida de la operación los animales pesaron 312 ± 20,39 g. En el punto de tiempo de sacrificio de 3 semanas después de la operación los animales pesaban 325,2 ± 28,7 g, a las 6 semanas 333 ± 39,9 g y 362,22 a las 12 semanas ± 29 g. No se observaron infecciones en el sitio de operación y no hay llagas desarrollados. Las heridas de operación sanado por completo en el momento esperado. El control neurológico no mostró signos de infarto cerebral o deficiencia motora. La tarde era un punto importante, ya que los animales fueron operados en la arteria carótida y una de las dos venas yugulares externas se eliminó y se utiliza como auto-trasplante. No se observaron reacciones alérgicas a la terapia del dolor postoperatorio se observaron alivio. &gt; Todos los animales fueron atentos y social a lo largo de todo el experimento. Sus hábitos relativos a recibir alimentos y agua se mantuvo sin cambios a lo largo de todo el tiempo. La tasa de supervivencia de todos los experimentos fue de 100% en el punto de tiempo de sacrificio. La tasa de permeabilidad del injerto fue del 60% para los primeros 10 animales operados y en consecuencia 82% para los restantes 11 animales. La permeabilidad del injerto total fue de 71%. El flujo de sangre en los injertos venosos arterializadas se midió en el punto de tiempo de sacrificio y fue de 8 ± 3 ml / min, sin diferencias estadísticamente significativas entre los tres puntos de tiempo de sacrificio. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Anatomía del cuello de la rata. 1a) Situs antes de la sección transversal del músculo esternocleidomastoideo derecho. 1b) Situs después de la sección del músculo esternocleidomastoideo derecho. e_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig2.jpg" alt="Figura 2" /> . Figura 2 intraoperatorias microscópicas imágenes: un manguito) que consta de manguito de cuerpo y del manguito de mango; b) del manguito de deslizarse sobre el extremo distal de la arteria carótida común, c) de sujeción del manguito distal tocón de la arteria carótida común; d) eversión el muñón arteria carótida común sobre el manguito; e) asegurar el muñón evertido la arteria carótida común con una ligadura; f) situs después de eversión de ambos con manguito distal y proximal tocones de la arteria carótida común, g) entrecruzado técnica de aproximación de la esposado dos tocones arteria carótida común, h) situs después de interposición venosa; i) situs después de la reperfusión del injerto de interposición venosa. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Representación esquemática del situsdespués de la reperfusión del injerto de interposición venosa. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4124/4124fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ampliar la cifra</a> .

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	<li>Motwani, J. G., Topol, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortocoronary+saphenous+vein+graft+disease:+Pathogenesis,+Predisposition,+and+Prevention.">Aortocoronary saphenous vein graft disease: Pathogenesis, Predisposition, and Prevention.</a> Circulation. 97, 916-931 (1998).</li><li>Bonatti, J., Oberhuber, A., Schachner, T., Zou, Y., Hammerer-Lercher, A., Mittermair, R., Laufer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neointimal+hyperplasia+in+coronary+vein+grafts:+Pathophysiology+and+prevention+of+a+significant+clinical+problem.">Neointimal hyperplasia in coronary vein grafts: Pathophysiology and prevention of a significant clinical problem.</a> The Heart Surg. , E72-E87 (2004).</li><li>Roy-Chaudhury, P., Kelly, B. S., Zhang, J., Narayana, A., Desai, P., Melhem, M., Duncan, H., Heffelfinger, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodialysis+Vascular+Access+Dysfunction:+From+Pathophysiology+to+Novel+Therapies.">Hemodialysis Vascular Access Dysfunction: From Pathophysiology to Novel Therapies.</a> Blood Purif. 21, 99-110 (2003).</li><li>Dixon, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+don't+fistulas+mature.">Why don't fistulas mature.</a> Kidney Int. 70, 1413-1422 (2006).</li><li>Newby, A. C., Zaltsman, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+in+intimal+hyperplasia.">Molecular mechanisms in intimal hyperplasia.</a> J. 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Surg. 77, 1580-1585 (2004).</li><li>Zou, Y., Dietrich, H., Hu, Y., Metzler, B., Wick, G., Xu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+Model+of+Venous+bypass+graft+arteriosclerosis.">Mouse Model of Venous bypass graft arteriosclerosis.</a> A.J.P. 153, 1301-1310 (1998).</li><li>Schachner, T., Oberhuber, A., Zou, Y., Tzankov, A., Ott, H., Laufer, G., Bonatti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapamycin+treatment+is+associated+with+an+increased+apoptosis+rate+in+experimental+vein+grafts.">Rapamycin treatment is associated with an increased apoptosis rate in experimental vein grafts.</a> Eur. J. Cardiothorac. Surg. 27, 302-306 (2005).</li><li>Ali, Z., Bursill, C., Hu, Y., Choudhury, R. P., Xu, Q., Greaves, D. R., Channon, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+of+a+broad+spectrum+CC-chemokine+inhibitor+reduces+vein+graft+atherosclerosis+in+apolipoprotein+E-knockout+mice.">Gene transfer of a broad spectrum CC-chemokine inhibitor reduces vein graft atherosclerosis in apolipoprotein E-knockout mice.</a> Circulation. 30, 1235-1241 (2005).</li><li>Zou, J., Zhang, X., Yang, H., Zhu, Y., Ma, H., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapamycin-loaded+nanoparticles+for+inhibition+of+neointimal+hyperplasia+in+experimental+vein+grafts.">Rapamycin-loaded nanoparticles for inhibition of neointimal hyperplasia in experimental vein grafts.</a> Ann. Vasc. Surg. 25, 538-546 (2011).</li><li>Wang, J., Liu, K., Shen, L., Wu, H., Jing, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+interfering+RNA+to+c-myc+inhibits+vein+graft+restenosis+in+a+rat+vein+graft+model.">Small interfering RNA to c-myc inhibits vein graft restenosis in a rat vein graft model.</a> J. Surg. Res. 169, e85-e91 (2011).</li><li>Schachner, T., Zou, Y., Oberhuber, A., Mairinger, T., Tzankov, A., Laufer, G., Ott, H., Bonatti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perivascular+application+of+C-type+natriuretic+peptide+attenuates+neointimal+hyperplasia+in+experimental+vein+grafts.">Perivascular application of C-type natriuretic peptide attenuates neointimal hyperplasia in experimental vein grafts.</a> Eur. J. Cardiothorac. Surg. 25, 585-590 (2004).</li><li>Thomas, A. C., Newby, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+matrix+metalloproteinase-9+knockout+on+vein+graft+remodelling+in+mice.">Effect of matrix metalloproteinase-9 knockout on vein graft remodelling in mice.</a> J. Vasc. Res. 47, 299-308 (2010).</li></ol>

No hay conflictos de interés declarado.

La interposición de un injerto de vena yugular externa en la arteria carótida común es una técnica de microcirugía sofisticado. Este video ayuda al cirujano principiante dominar esta técnica en un tiempo mínimo con el menor desperdicio de animales de experimentación. Anestesia por inhalación es la mejor opción para esta operación, ya que evita una etapa demasiado profunda de la anestesia, se puede controlar bien y permite al cirujano el tiempo suficiente para funcionar. Además, l...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Trenzado de seda negro 7-0 </td><td> Ethicon Productos </td><td> 892100 </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 3-0 </td><td> Ethicon Productos </td><td> J285G </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 4-0 </td><td> Ethicon Productos </td><td> J284G </td><td></td></tr><tr><td> Portex no tubo estéril nylon 0,75 mm, 0,94 mm Fine-Bore polietileno (polietileno) Tubing </td><td> Portex Reino Unido </td><td> 800/200/175/100 </td><td></td></tr><tr><td> Isofluorano al 5% </td><td></td><td></td><td> Cualquier genericon </td></tr><tr><td> La heparina </td><td></td><td></td><td> Cualquier genericon </td></tr><tr><td> 0,9% de solución salina </td><td></td><td&gt; </td><td> Cualquier genericon </td></tr><tr><td> La buprenorfina </td><td></td><td></td><td> Cualquier genericon </td></tr></tbody></table>

training a sophisticated microsurgical technique: interposition of external jugular vein graft in the common carotid artery in rats

Hiperplasia de la neoíntima es una de las principales causas de la estenosis en las venas arterializadas que son de gran importancia en la cirugía de derivación arterial coronaria, en la cirugía de derivación arterial periférica, así como en las fístulas arteriovenosas. 1-5 El procedimiento experimental de la interposición de vena injerto en la arteria carótida común mediante el manguito técnica se ha aplicado en varios proyectos de investigación para examinar la etiología de la hiperplasia de la neoíntima y opciones terapéuticas para abordarlo. 6-8 El manguito impide recipiente remodelación anastomótica e induce turbulencia dentro del injerto y por lo tanto el desarrollo de la hiperplasia neointimal. Uso del injerto superior de la vena cava es un establecido de pequeños animales modelo de experimento arterialización venosa. 9-11 Este protocolo actual se refiere a una técnica establecida interposición de injerto de vena yugular primero descrito por Zou et al., 9 así como otros. 12-14 </sup&gt; Sin embargo, estos protocolos citados pequeños animales son complicadas. Para simplificar el procedimiento y reducir al mínimo el número de animales experimentales necesarios, un protocolo de funcionamiento detallado por la formación de vídeo se presenta. Este video debe ayudar al cirujano principiante para aprender tanto el brazalete-técnica y la interposición del injerto venoso. Por la presente, la vena yugular externa derecha se injertó en el manguito-técnica en la arteria carótida común de 21 ratas hembras Sprague Dawley categorizados en tres grupos iguales que se sacrificaron en los días 21, 42 y 84, respectivamente. En particular, no hay animales donantes eran necesarios, porque auto-trasplantes se realizaron. La tasa de supervivencia fue del 100% en el punto de tiempo de sacrificio. Además, la tasa de permeabilidad del injerto fue del 60% para los primeros 10 animales operados y 82% para los restantes 11 animales. El flujo de sangre en el momento del sacrificio fue de 8 ± 3 ml / min. En conclusión, este protocolo quirúrgico se simplifica considerablemente, optimiza y estandariza esta competiciónlicated procedimiento. Se proporciona a los cirujanos noveles fácil, paso a paso la instrucción, explicando las posibles dificultades, ayudándoles así a ganar experiencia rápida y evitar el sacrificio inútil de los animales de experimentación.

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Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Hiperplasia de la neoíntima es la principal causa de la estenosis en las venas arterializadas. Se propone un nuevo protocolo por el que se injerta la vena yugular externa derecha usando la técnica de manguito en la arteria carótida común de ratas Sprague Dawley. La tasa de supervivencia fue del 100% en el punto de tiempo de sacrificio.

La formación de una sofisticada técnica de microcirugía: La interposición de injerto de la vena yugular externa en la arteria carótida común en ratas

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

training-sophisticated-microsurgical-technique-interposition-external

Research

JoVE Journal

Medicine

20.3K vistas.  University Hospital RWTH Aachen. Hiperplasia de la neoíntima es la principal causa de la estenosis en las venas arterializadas. Se propone un nuevo protocolo por el que se injerta la vena yugular externa derecha usando la técnica de manguito en la arteria carótida común de ratas Sprague Dawley. La tasa de supervivencia fue del 100% en el punto de tiempo de sacrificio.

Video: Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Adult Mouse Venous Hypertension Model: Common Carotid Artery to External Jugular Vein Anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model creating an artificial fistula between the common carotid artery (CCA) and the external jugular vein (EJV) has been widely described and proved technically feasible. This construct provokes a consistent cerebral venous hypertension (CVH), and therefore has helped studying the contribution of venous hypertension to formation, clinical symptoms, and prognosis of brain AVMs and dural AVFs. Equivalent mice models have been only scarcely described and have shown trouble with stenosis of the fistula. An established murine model would allow the study of not only pathophysiology but also potential genetic therapies for these cerebrovascular diseases.
We present a model of arteriovenous fistula that produces a durable intracranial venous hypertension in the mouse. Microsurgical anastomosis of the murine CCA and EJV can be difficult due to diminutive anatomy and frequently result in a non-patent fistula. In this step-by-step protocol we address all the important challenges encountered during this procedure. Avoiding excessive retraction of the vein during the exposure, using 11-0 sutures instead of 10-0, and making a carefully planned end-to-side anastomosis are some of the critical steps. Although this method requires advanced microsurgical skills and a longer learning curve that the equivalent in the rat, it can be consistently developed.
This novel model has been designed to integrate transgenic mouse techniques with a previously well-established experimental system that has proved useful to study brain AVMs and dural AVFs. By opening the possibility of using transgenic mice, a broader spectrum of valid models can be achieved and genetic treatments can also be tested. The experimental construct could also be further adapted to the study of other cerebrovascular diseases related with venous hypertension such as migraine, transient global amnesia, transient monocular blindness, etc.

We describe a method for creating a reliable model of cerebral venous hypertension in the adult mouse. This model has been widely described and tested in the rat. This new counterpart in the mice opens the possibility of using genetic modified animals and thereby broadens the applications of the model.

Adultos Mouse hipertensión venosa: Modelo: arteria carótida común a la vena yugular externa anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model ...

Investigación

Medicina

Catheterization of the Carotid Artery and Jugular Vein to Perform Hemodynamic Measures, Infusions and Blood Sampling in a Conscious Rat Model

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. Intra-tracheal inoculation of a known amount of bacteria has been successfully used to reproduce the pathogenesis of pneumonia which then develops into sepsis. Monitoring hemodynamic parameters and providing standard clinical treatment including infusion of antibiotics, fluids and drugs to maintain blood pressure is critical to simulate routine supportive care in this model but to do so requires both arterial and venous vascular access. The video details the surgical technique for implanting carotid artery and common jugular vein catheters in an anesthetized rat. Following a 72 hr recovery period, the animals will be re-anesthetized and connected to a tether and swivel setup attached to the rodent housing which connects the implanted catheters to the hemodynamic monitoring system. This setup allows free movement of the rat during the study while continuously monitoring pressures, infusing fluids and drugs (antibiotics, vasopressors) and performing blood sampling.

Vascular accesses to measure hemodynamics, provide fluids and perform blood sampling are important to any small animal model study. We present a technique for implanting catheters into the carotid artery and the common jugular vein in an anesthetized rat for connecting to a system to perform monitoring, infusions and sampling.

La cateterización de la arteria carótida y la vena yugular para realizar mediciones hemodinámicas, Infusiones y muestras de sangre en un modelo de rata Consciente

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Infusiones de la arteria carótida para farmacocinéticas y farmacodinámicas Análisis de taxanos en ratones

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Realización Permanente distal cerebral media carótida común con oclusión de la arteria en ratas de edad avanzada para el Estudio de la isquemia cortical con sostenida de la discapacidad

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

La interposición de la vena del modelo: un modelo adecuado para estudiar la permeabilidad del injerto de bypass

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves focal endothelial-selective transgenesis, thereby allowing an investigator to determine the biological roles of endothelial-expressed transgenes and to quantify the in vivo transcriptional activity of DNA sequences in large artery endothelial cells. The method uses surgical isolation of rabbit common carotid arteries and an arteriotomy to deliver a transgene-expressing viral vector into the arterial lumen. A short incubation period of the vector in the lumen, with subsequent aspiration of the lumen contents, is sufficient to achieve efficient and durable expression of the transgene in the endothelium, with no detectable transduction or expression outside of the isolated arterial segment. The method allows assessment of the biological activities of transgene products both in normal arteries and in models of human vascular disease, while avoiding systemic effects that could be caused either by targeting gene delivery to other sites (e.g. the liver) or by the alternative approach of delivering genetic constructs to the endothelium by germ line transgenesis. Application of the method is limited by the need for a skilled surgeon and anesthetist, a well-equipped operating room, the costs of purchasing and housing rabbits, and the need for expertise in gene-transfer vector construction and use. Results obtained with this method include: transgene-related alterations in arterial structure, cellularity, extracellular matrix, or vasomotor function; increases or reductions in arterial inflammation; alterations in vascular cell apoptosis; and progression, retardation, or regression of diseases such as intimal hyperplasia or atherosclerosis. The method also allows measurement of the ability of native and synthetic DNA regulatory sequences to alter transgene expression in endothelial cells, providing results that include: levels of transgene mRNA, levels of transgene protein, and levels of transgene enzymatic activity.

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

This method is to introduce a transgene into the endothelium of rabbit carotid arteries. Introduction of the transgene allows the assessment of the biological role of the transgene product either in normal arteries or disease models. The method is also useful for measuring activity of DNA regulatory sequences.

En Vivo Transferencia génica en el endotelio de la arteria carótida común conejo

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves ...

A Rabbit Model of Durable Transgene Expression in Jugular Vein to Common Carotid Artery Interposition Grafts

Vein graft bypass surgery is a common treatment for occlusive arterial disease; however, long-term success is limited by graft failure due to thrombosis, intimal hyperplasia, and atherosclerosis. The goal of this article is to demonstrate a method for placing bilateral venous interposition grafts in a rabbit, then transducing the grafts with a gene transfer vector that achieves durable transgene expression. The method allows the investigation of the biological roles of genes and their protein products in normal vein graft homeostasis. It also allows the testing of transgenes for the activities that could prevent vein graft failure, e.g., whether the expression of a transgene prevents the neointimal growth, reduces the vascular inflammation, or reduces atherosclerosis in rabbits fed with a high-fat diet. During an initial survival surgery, the segments of right and left external jugular vein are excised and placed bilaterally as reversed end-to-side common carotid artery interposition grafts. During a second survival surgery, performed 28 days later, each of the grafts is isolated from the circulation with vascular clips and the lumens are filled (via an arteriotomy) with a solution containing a helper-dependent adenoviral (HDAd) vector. After a 20-min incubation, the vector solution is aspirated, the arteriotomy is repaired, and flow is restored. The veins are harvested at time points dictated by individual experimental protocols. The 28-day delay between the graft placement and the transduction is necessary to ensure the adaptation of the vein graft to the arterial circulation. This adaptation avoids rapid loss of transgene expression that occurs in vein grafts transduced before or immediately after grafting. The method is unique in its ability to achieve durable, stable transgene expression in grafted veins. Compared to other large animal vein graft models, rabbits have advantages of low cost and easy handling. Compared to rodent vein graft models, rabbits have larger and easier-to-manipulate blood vessels that provide abundant tissue for analysis.

This method describes the placement of interposition vein grafts in rabbits, the transduction of the grafts, and the achievement of durable transgene expression. This allows the investigation of physiological and pathological roles of transgenes and their protein products in grafted veins, and testing of gene therapies for vein graft disease.

Un modelo de conejo de expresión del transgen Durable en la vena yugular a los injertos de interposición de la arteria carótida común

Vein graft bypass surgery is a common treatment for occlusive arterial disease; however, long-term success is limited by graft failure due to thrombosis, ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous studies have shown that abnormal blood flow may be associated with systemic vascular risk. Thus, PC-MRI can facilitate the translation of data obtained from animal models of cardiovascular diseases to pertinent clinical investigations. In this report, we describe the procedure for measuring blood flow in the common carotid artery (CCA) of rats using cine-gated PC-MRI and discuss relevant analysis methods. This procedure can be performed in a live, anesthetized animal and does not require euthanasia after the procedure. The proposed scanning parameters yield repeatable measurements for blood flow, indicating excellent reproducibility of the results. The PC-MRI procedure described in this article can be used for pharmacological testing, pathophysiological assessment, and cerebral hemodynamics evaluation.

The overall goal of this procedure is to measure the blood flow in the rat common carotid artery by using noninvasive phase contrast magnetic resonance imaging.

Fase contraste resonancia magnética en la arteria carótida común de rata

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

Oclusión de la arteria Cerebral Media permitiendo la reperfusión mediante la reparación de la arteria carótida común en ratones

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the luminal surface area in arteries thereby reducing adequate blood flow to organs and distal tissues. Clinically, revascularization procedures such as balloon angioplasty with or without stent placement aim to restore blood flow. Although these procedures reestablish blood flow by reducing plaque burden, they damage the vessel wall, which initiates the arterial healing response. The prolonged healing response causes arterial restenosis, or re-narrowing, ultimately limiting the long-term success of these revascularization procedures. Therefore, preclinical animal models are integral for analyzing the pathophysiological mechanisms driving restenosis, and provide the opportunity to test novel therapeutic strategies. Murine models are cheaper and easier to operate on than large animal models. Balloon or wire injury are the two commonly accepted injury modalities used in murine models. Balloon injury models in particular mimic the clinical angioplasty procedure and cause adequate damage to the artery for the development of restenosis. Herein we describe the surgical details for performing and histologically analyzing the modified, pressure-controlled rat carotid artery balloon injury model. Additionally, this protocol highlights how local periadventitial application of therapeutics can be used to inhibit neointimal hyperplasia. Lastly, we present light sheet fluorescence microscopy as a novel approach for imaging and visualizing the arterial injury in three-dimensions.

The rat carotid artery balloon injury mimics the clinical angioplasty procedure performed to restore blood flow in atherosclerotic vessels. This model induces the arterial injury response by distending the arterial wall, and denuding the intimal layer of endothelial cells, ultimately causing remodeling and an intimal hyperplastic response.

Una lesión de globo segmentario controlada por presión arterial carótida de rata con aplicación terapéutica periavential

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...