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Method Article
Nous décrivons une intervention chirurgicale utilisée pour induire une ischémie périphérique chez les lapins atteints d’hyperlipidémie et de diabète. Cette chirurgie agit comme un modèle préclinique pour les conditions rencontrées dans la maladie des artères périphériques chez les patients. L’angiographie est également décrite comme un moyen de mesurer l’étendue de l’ischémie introduite et la récupération de la perfusion.
La maladie vasculaire périphérique est un problème clinique répandu qui touche des millions de patients dans le monde. Une conséquence majeure de la maladie vasculaire périphérique est le développement de l’ischémie. Dans les cas graves, les patients peuvent développer une ischémie des membres critiques dans laquelle ils éprouvent une douleur constante et un risque accru d’amputation des membres. Les thérapies actuelles pour l’ischémie périphérique comprennent la chirurgie de contournement ou des interventions percutanées telles que l’angioplastie avec l’endoprothèse ou l’athérectomie pour rétablir le flux sanguin. Cependant, ces traitements échouent souvent à la progression continue de la maladie vasculaire ou de la resténose ou sont contre-indiqués en raison de la mauvaise santé globale du patient. Une approche potentielle prometteuse pour traiter l’ischémie périphérique implique l’induction de la néovascularisation thérapeutique pour permettre au patient de développer des vasculatures collatérales. Ce réseau nouvellement formé atténue l’ischémie périphérique en rétablissant la perfusion dans la zone touchée. Le modèle préclinique le plus fréquemment utilisé pour l’ischémie périphérique utilise la création d’une ischémie des membres postérieurs chez les lapins sains par ligature de l’artère fémorale. Dans le passé, cependant, il y a eu une forte déconnexion entre le succès des études précliniques et l’échec des essais cliniques concernant les traitements pour l’ischémie périphérique. Les animaux sains ont généralement une régénération vasculaire robuste en réponse à une ischémie induite chirurgicalement, contrairement à la vascularité et à la régénération réduites chez les patients atteints d’ischémie périphérique chronique. Ici, nous décrivons un modèle animal optimisé pour l’ischémie périphérique chez les lapins qui comprend l’hyperlipidémie et le diabète. Ce modèle a réduit la formation collatérale et la récupération de la pression artérielle par rapport à un modèle avec un régime plus élevé de cholestérol. Ainsi, le modèle peut fournir une meilleure corrélation avec les patients humains atteints d’angiogenèse compromise des co-morbidités communes qui accompagnent les maladies vasculaires périphériques.
La maladie artérielle périphérique (PAD) est un trouble circulatoire fréquent dans lequel la progression de la formation de plaque athérosclérotique conduit à un rétrécissement des vaisseaux sanguins dans les membres du corps. L’augmentation récente des facteurs de risque d’athérosclérose, y compris le diabète, l’obésité et l’inactivité, a entraîné une prévalence croissante de la maladie vasculaire1. Actuellement, on estime que 12% – 20% de la population générale âgée de plus de 60 ans a une maladie artérielle périphérique2. Une conséquence majeure de la maladie artérielle périphérique est le développement de l’ischémie périphérique, le plus souvent trouvé dans les membres inférieurs. Dans les cas graves, les patients peuvent développer une ischémie des membres critiques, un État dans lequel il y a une douleur constante due à un manque de flux sanguin. Les patients ayant une ischémie des membres critiques ont une probabilité de 50% d’avoir un membre amputé dans l’année qui a été diagnostiquée. En outre, les patients diabétiques ont une incidence plus élevée de la maladie artérielle périphérique et des résultats plus pauvres suite à des interventions de revascularisation3,4. Les thérapies actuelles pour l’ischémie périphérique comprennent des interventions percutanées telles que l’athérotomie et le stentation ou le contournement chirurgical. Cependant, pour de nombreux patients, ces traitements ne fournissent que des avantages à court terme et beaucoup ne sont pas assez sains pour les interventions chirurgicales majeures. Dans ce travail, nous décrivons un modèle animal préclinique pour tester de nouveaux traitements ciblant les maladies vasculaires périphériques qui incorpore la génération d’ischémie périphérique chez les lapins par ligature chirurgicale dans le contexte de l’état de la maladie diabétique.
Le modèle d’ischémie des membres postérieurs chez les lapins a été utilisé comme modèle physiologique pour les maladies vasculaires obstructives et précurseur préclinique des études humaines pendant plus d’un demi-siècle5,6. Les lapins sont souvent une espèce préférée pour des études sur l’ischémie périphérique due à la musculature développée de la cheville et du muscle de veau, contrairement aux grands modèles animaux communs qui sont des ongulés (animaux avec des sabots). Plusieurs revues récentes ont abordé l’utilisation de ce modèle et d’autres dans la modélisation des maladies vasculaires périphériques chez l’homme7,8. Des modèles similaires utilisant l’ischémie des membres postérieurs chez les lapins ont été utilisés dans des études précliniques de facteurs de croissance9,10,11,12,13,14, 15,16,17,18,19,20, thérapie génique21,22,23, 24,25,26,27,28,29,30,31,32, 33,34,35,36,37,38,39,40,41, 42,43,44et cellules souches45,46,47,48,49,50 ,51pour la néovascularisation thérapeutique dans les membres. Malheureusement, les essais cliniques qui ont suivi ces études animales réussies n’ont pas montré d’avantages significatifs pour les patients52.
On a suggéré une explication de la raison de cet échec translationnel est que la condition de l’ischémie périphérique chez les patients humains est une qui comprend la résistance aux signaux angiogéniques53,54,55, 56 , 57 , 58 , 59. plusieurs études ont montré des défauts dans les voies de signalisation angiogéniques dans le diabète et l’hyperglycémie. Le diabète et l’hyperlipidémie conduisent à une perte de protéoglycanes héparan sulfate et une augmentation des enzymes qui coupent le sulfate d’héparane, présentant un mécanisme potentiel pour la résistance à l’angiogenèse thérapeutique/artério-Genèse avec des facteurs de croissance60 , 61. ainsi, une caractéristique clé d’un modèle pour l’ischémie périphérique devrait inclure un aspect de la résistance thérapeutique afin que les thérapies puissent être évaluées dans le contexte de l’état de la maladie présent chez les patients humains.
Dans ce travail, nous décrivons un modèle de lapin de l’ischémie périphérique par la ligature chirurgicale des artères fémorales. Une période de plomb avec l’induction du diabète et de l’hyperlipidémie est incorporée dans le modèle. Nous avons comparé ce modèle à un autre modèle qui incorpore un régime adipeux plus élevé sans diabète et a constaté que le modèle avec le diabète et le niveau inférieur d’hyperlipidémie était plus efficace pour réduire la croissance des vaisseaux sanguins. Notre modèle combine les progrès qui ont été utilisés par des groupes distincts, dans le but de fournir une méthode pratique et normalisée pour obtenir des résultats cohérents dans la recherche des maladies vasculaires périphériques.
Les études impliquant des animaux ont été réalisées avec l’approbation de l’Université du Texas à Austin et du Centre scientifique UTHealth à Houston Comité de soins et d’utilisation des animaux institutionnels (IACUC), le Bureau d’examen des soins et de l’utilisation des animaux (ACURO) de l’armée des États-Unis Bureau de la recherche médicale et du commandement du matériel des protections de la recherche, et conformément aux lignes directrices de la NIH pour les soins aux animaux.
1. induction du diabète et de l’hyperlipidémie
2. préparation du lapin pour la chirurgie
3. angiographie
4. isolement de l’artère fémorale
5. répéter l’angiographie
6. fermeture et récupération des plaies
7. la surveillance
8. le traitement
9. angiographie des terminaux, euthanasie, fixation de perfusion et récolte tissulaire
Après l’induction du diabète et l’initiation du régime de cholestérol à 0,1%, le taux de cholestérol total pour les lapins atteints de diabète et de régime de cholestérol était de 123,3 ± 35,1 mg/dL (n = 6 lapins mâles) en moyenne des points de temps et des lapins. Le taux de BGL pour ces lapins était de 248,3 ± 50,4 mg/dL (n = 6 lapins mâles). Un cours de temps pour les chimies sanguines et les ratios de pression artérielle des jambes chez un lapin typique est illustr...
Nous avons présenté un modèle préclinique pour induire l’ischémie des membres postérieurs chez les lapins atteints de diabète et d’hyperlipidémie. Dans de nombreuses études, il y a ambiguïté à la technique utilisée pour créer l’ischémie des membres postérieurs chez les lapins. Chez la souris, la sévérité et la récupération de l’ischémie des membres postérieurs dépendent fortement de l’emplacement de la ligature et de la technique utilisées pour induire l’ischémie. La signification de...
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Les auteurs reconnaissent avec gratitude le financement par l’entremise du programme de recherche dirigé par le ministère de la défense (DOD CDMRP; W81XWH-16-1-0582) à ABB et RS. Les auteurs reconnaissent également le financement par l’entremise de l’American Heart Association (17IRG33410888), du DOD CDMRP (W81XWH-16-1-0580) et des instituts nationaux de santé (1R21EB023551-01; 1R21EB024147-01A1; 1R01HL141761-01) à ABB.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Sodium Chloride | Henry Schein Medical | 1537468 / 1531434 | 250 mL bag / 1000 mL irrigation btl |
1 mL Syringe | VWR | BD309628 | |
10 mL Syringe | VWR | BD309695 | |
10% Formalin | Fisher-Scientific | 23-245684 | |
18G Needle | VWR | 89219-294 | |
20G Needle | VWR | 89219-340 | |
25G Needle | VWR | 89219-290 | |
27G Needle | VWR | 89219-288 | |
5 mL Syringe | VWR | BD309646 | |
5% Dextrose | Patterson Veterinary | 07-800-9689 | |
Acepromazine | Patterson Veterinary | VEDC207 | |
Alfaxalone | Patterson Veterinary | 07-891-6051 | |
Alginate | Sigma-Aldrich | PHR1471-1G | |
Alloxan Monohydrate | Sigma-Aldrich | A7413 | |
Angiography Equipment | Toshiba | Infinix-i | |
Angiography Injector | Medrad | ||
Anti-Mouse Ab Alexa 594 | Thermo Fisher Scientific | A-11032 | Secondary Antibody for IHC |
Anti-Rabbit Ab Alexa 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11008 | Secondary Antibody for IHC |
a-SMA Antibody | Abcam | ab5694 | Primary Antibody for IHC |
Baytril | Bayer Animal Health | 724089904201 | Enrofloxacin |
Blood Chemistry Panel | IDEXX | 2616 | Rabbit Panel |
Blood Pressure Cuff | WelchAllyn | Flexiport Disposable BP Cuff-infant size 7 | |
Blood Pressure Monitor | Vmed Technology | Vmed Vet-Dop2 | |
Bupivacaine | Henry Schein Medical | 6023287 | |
Buprenorphine | Patterson Veterinary | 42023017905 | |
Buprenorphine SR | ZooPharm | ||
Calcium Sulfate | CB Minerals | Food and Pharmaceutical Grade USP and FCC | |
Chlorhexidine Scrub | Patterson Veterinary | 07-888-4598 | |
Chloroform | Fisher-Scientific | C298-4 | |
Cholesterol | Sigma-Aldrich | C8503 | |
DAPI | Thermo Fisher Scientific | 62248 | |
Ear Vein Catheter | Patterson Veterinary | SR-OX165 | Surflo IV catheters |
Endotracheal tube | Patterson Veterinary | Sheridan Brand, Depends on Rabbit Size | |
Glucometer | Amazon | B001A67WH2 | Accu-Chek Aviva |
Glucometer Test Strips | McKesson Medical-Surgical | 788222 | Accu-Chek Aviva Plus |
Guidewire | Boston Scientific | 39122-01 | |
Hair Clippers | Amazon | B000CQZI3Q | Oster #40 blade |
Heating Pad | Cincinnati Subzero | 273 | |
Heating Pad Pump | Gaymar | Gaymar T/Pump | |
Hemostat | Fine Science Tools | 13009-12 | Curved Mosquito Hemostat |
Heparin | Patterson Veterinary | ||
Insertion Tool | Merit Medical Systems | MAP550 | metal wire insertion tool |
Insulin | HPB Pharmacy | Novalin R & Novalin N | |
Insulin Syringes | McKesson Medical-Surgical | 942674 | |
Introducer | Cook Medical | G28954 | 3F Check Flo Performer Introducer |
Isoflurane | Henry Schein Medical | 1100734 | |
Ketamine | Patterson Veterinary | 856440301 | |
Lactated Ringers | McKesson Medical-Surgical | 186662 | |
Lidocaine | McKesson Medical-Surgical | 239936 | |
Lidocaine/Prilocaine cream | McKesson Medical-Surgical | 761240 | |
Ligaloop | V. Mueller | CH117 / CH116 | White Mini / Yellow Mini |
Mazola Corn Oil | Amazon | B0049IIVCI | |
Medrad Syringe | McKesson Medical-Surgical | 346920 | 150 mL |
Meloxicam | Patterson Veterinary | ||
Metal ball sutures | Ethicon-Johnson & Johnson | K891H | 4-0 silk C-1 30" |
Metzenbaum Scissors | Fine Science Tools | 14019-13 | |
Midazolam | Henry Schein Medical | 1215470 | |
Nitroglycerin | McKesson Medical-Surgical | 927528 | |
PECAM Antibody | Novus Biologicals | NB600-562 | Primary Antibody for IHC |
Perfusion Pump | Masterflex | ||
Pigtail Catheter | Merit Medical Systems | 1310-21-0053 | 3F pigtail |
Polydioxanone (PDS II) suture | McKesson Medical-Surgical | 129271 | 4-0 taper RB-1 (needle comes on suture) |
Polydioxanone (PDS II) suture | McKesson Medical-Surgical | 129031 | 4-0 reverse cutting FS-2 |
Polyglactin 910 (Vicryl) suture | Butler | 7233-41 | 3-0 taper RB-1 |
Polyglactin 910 (Vicryl) suture | McKesson | 104373 | 4-0 reverse cutting FS-2 |
Rabbit Chow (Alfalfa) | LabDiet | 5321 | |
Rabbit Restrainer | VWR | 10718-000 | |
Rib Cutters | V. Mueller | ||
Scalpel | Fine Science Tools | 10003-12 | |
Scalpel Blade | Fine Science Tools | 10015-00 | #15 blade |
Silk Sutures | Ethicon-Johnson & Johnson | A183H | 4-0 silk ties 18" |
Stainless Steel Ball | McMaster-Carr | 1598K23 | 3-mm diameter |
Surgical Drapes | Gepco | 8204S | |
Syringe Pump | DRE Veterinary | Versaflow VF-300 | |
Visipaque contrast media | McKesson Medical-Surgical | 509055 | |
Weitlaner Retractor | Fine Science Tools | 17012-13 |
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