Accedi

È necessario avere un abbonamento a JoVE per visualizzare questo. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

In questo articolo

  • Riepilogo
  • Abstract
  • Introduzione
  • Protocollo
  • Risultati
  • Discussione
  • Divulgazioni
  • Riconoscimenti
  • Materiali
  • Riferimenti
  • Ristampe e Autorizzazioni

Riepilogo

Noi descriviamo un metodo per creare un modello affidabile di ipertensione venosa cerebrale nel topo adulto. Questo modello è stato ampiamente descritto ed testati nel ratto. Questo nuovo omologo nei topi apre la possibilità di utilizzare animali geneticamente modificate e amplia così le applicazioni del modello.

Abstract

La comprensione della fisiopatologia del cervello malformazioni artero-venose e fistole arterovenose è migliorata grazie a modelli animali. Un modello di ratto creare una fistola artificiale tra l'arteria carotide comune (CCA) e la vena giugulare esterna (EJV) è stato ampiamente descritto ed dimostrato tecnicamente fattibile. Questo costrutto provoca una consistente ipertensione venosa cerebrale (CVH), e quindi ha contribuito a studiare il contributo di ipertensione venosa alla formazione, i sintomi clinici, e la prognosi di MAV cerebrali e FAV durale. Modelli di topi equivalenti sono stati solo poco descritti e hanno mostrato problemi con stenosi della fistola. Un modello murino stabilito permetterebbe lo studio non solo fisiopatologia, ma anche potenziali terapie genetiche per queste malattie cerebrovascolari.

Presentiamo un modello di fistola artero che produce una ipertensione venosa intracranica durevole nel topo. Microsurgical anastomosi of murino CCA e EJV possono essere difficili a causa di anatomia diminutivo e spesso provocare una fistola non-brevetto. In questo protocollo step-by-step affrontiamo tutte le importanti sfide incontrate durante questa procedura. Evitare eccessiva retrazione della vena durante l'esposizione, utilizzando 11-0 suture invece di 10-0, e facendo un attentamente pianificato anastomosi end-to-side sono alcuni dei passaggi critici. Anche se questo metodo richiede abilità microchirurgia avanzata ed una curva di apprendimento più che l'equivalente nel ratto, può essere sviluppato in modo coerente.

Questo modello romanzo è stato progettato per integrare le tecniche di topi transgenici con un sistema sperimentale già ben consolidata che si è dimostrato utile per studiare MAV cerebrali e FAV durale. Aprendo la possibilità di utilizzare topi transgenici, un più ampio spettro di modelli validi può essere raggiunta e trattamenti genetici può essere testato. Il costrutto sperimentale potrebbe anche essere ulteriormente adattata allo studio di otle sue malattie cerebrovascolari legati con ipertensione venosa, come l'emicrania, amnesia globale transitoria, transitoria cecità monoculare, etc.

Introduzione

I modelli animali di ipertensione venosa cerebrale hanno dimostrato di essere uno strumento fondamentale per la comprensione della fisiopatologia del cervello malformazioni artero-venose e fistole arterovenose 1-7. Il più diffuso è il modello di ratto creata attraverso una fistola artificiale tra l'arteria carotide comune (CCA) e la vena giugulare esterna (EJV), che provoca una ipertensione venosa cerebrale coerente (CVH) nel ratto 1,8-10. Modelli di topi equivalenti, aprendo la possibilità di utilizzare diversi ceppi di topi transgenici, consentirebbe ulteriori studi sulla fisiopatologia non solo, ma anche potenziali terapie genetiche per queste malattie cerebrovascolari. Inoltre, il costrutto sperimentale potrebbe anche essere ulteriormente adattata allo studio di altre malattie cerebrovascolari sono collegati con ipertensione venosa come emicrania, amnesia globale transitoria, cecità monoculare transitoria, ecc 11 Tuttavia, i tentativi precedenti per costruire tali modelli topi have dimostrato le difficoltà con pervietà della fistola grazie all'anatomia diminutivo 5,12. Qui, descriviamo nostro protocollo passo-passo per una anastomosi successo della murino CCA e EJV che si traduce in una fistola brevetto a lungo termine e una ipertensione venosa durevole nel topo.

Protocollo

1. Preparare il mouse

  1. Indurre l'anestesia generale nel topo con gas isoflurano. Iniettare 0,15 ml di brupenorphine intraperitoneale per la gestione del dolore. Prima di procedere, verificare che il livello di anestesia è soddisfacente pungendo zampe del topo.
  2. Ponga il mouse in decubito dorsale con i quattro arti fissati dal nastro adesivo. Rimuovere il pelo del collo e la parte superiore del torace con le forbici. Via iniezione sottocutanea, somministrare 0,2-0,4 ml di soluzione salina allo 0,9% per mantenere il mouse idratato durante la procedura chirurgica.
  3. Preparare il campo operatorio seguendo un metodo rigoroso sterili. L'area della incisione cutanea deve essere pulito con il 90% di alcol.

2. dissezione della carotide comune e la Vena giugulare esterna

  1. Fare un linea mediana incisione orizzontale cervicale in tutta l'area del collo inferiore del mouse. Dopo approfondire la ferita, elevare le ghiandole salivari e dei tessuti molli del collo dell'utero utilizzando araction sutura (Figura 1). Esporre la giusta vena giugulare esterna (EJV) lateralmente al muscolo sternocleidomastoideo (SCM). Questa operazione deve essere eseguita al microscopio, poiché trazione eccessiva sopra la vena potrebbe danneggiarlo e indurre il trombosi.
  2. Sezionare con cura il EJV destra lungo il suo corso dalla clavicola alla base del cranio. Di solito pinze bipolari elettrici, coagulano e si dividono i rami di preparare una lunghezza adeguata per il successivo posizionamento di clip temporanea e anastomosi.
  3. Laterale alla trachea e mediale alla SCM, esplorare l'arteria carotide comune (CCA). Si deve essere attentamente esposta dalla clavicola a poco oltre la sua biforcazione nelle arterie carotidi interne ed esterne. Durante questa fase, l'attenzione deve essere nuovamente somministrato per evitare un'eccessiva trazione sul EJV che potrebbe successivamente compromettere la pervietà dell'anastomosi.

3. Preparare l'anastomosi

  1. Legare il CCA con 10-0 Nylon solo prossimale alla sua biforcazione. Successivamente, applicare una clip temporaneo del prossimale CCA più vicino alla clavicola possibile.
  2. Una volta che il flusso è stato interrotto, transetto l'arteria appena sotto la legatura biforcazione ed irrigare con soluzione fisiologica per lavare il sangue residuo all'interno del lume. Evitare di coagulazione bipolare in questa fase, in quanto danno termico alla parete dell'arteria potrebbe mettere il futuro anastomosi in pericolo.
  3. Al fine di migliorare la visibilità dei bordi della EJV, la parete mediale è contrassegnato con un pennarello blu lungo il corso del venotomia prevista. Una volta che il EJV è contrassegnata, utilizzare un 10-0 sutura per legare l'estremità distale come caudale possibile e applicare una clip vascolare temporanea sull'estremità prossimale craniale possibile.
  4. Con un bel 30 ago G e 0,5 ml siringa, effettuare un'apertura iniziale tramite marcata zona della EJV e immediatamente irrigare il lume con soluzione fisiologica per evitare la formazione di trombi. Avanti, estendere il venotomia con i microscissorsfinché la lunghezza è di circa 2-3 volte il diametro del CCA. Evitare violenti stretching e prestare attenzione a mantenere un filo di lama tagliente e pulito.
  5. Approssimi la fine del CCA al EJV. Effettuare una incisione laterale tagliata alla fine donatore del CCA per regolare il diametro alla lunghezza alle dimensioni venotomia (Figura 2).

4. end-to-side anastomosi

  1. Utilizzare un nylon sutura monofilamento 11-0 per l'anastomosi CCA-to-EJV end-to-side. Suturando la parete mediale della anastomosi in una direzione craniofacciale caudale è il passo iniziale. Ogni punto deve essere collocato al di fuori-nella parete venosa prima (figura 3) e da dentro-fuori della parete arteriosa (Figura 4) successiva. Ciò manterrà il nodo sulla superficie esterna dei vasi anastomotiche in ogni momento (Figura 5). Interrotta o continui suture possono essere usati, ma tutti suture continue devono essere serrati come fase finale.
  2. Once parete mediale è stato suturato, ripetere la procedura dal caudale a cranico con la parete laterale. Ora ogni punto deve essere collocato al di fuori-nella parete arteriosa prima e dall'interno verso la parete venosa successivo. Saline irrigazione contribuirà a mantenere il lume della anastomosi visibile in qualsiasi momento durante la procedura.
  3. Dopo aver terminato tutte le fasi della anastomosi, rimuovere la clip temporanea dalla vena prima e dalla arteria successivo. Il sangue arterioso scende nella EJV con nessuna o poca che trasuda dalla anastomosi (vedi video modello VH e modello VH 2). Il sanguinamento minimo dovrebbe smettere senza utilizzare la compressione cotone sopra l'anastomosi. Questo deve essere evitata per evitare la trombosi della vena delicata.
  4. Una volta che il flusso pulsatile attraverso l'anastomosi è confermato e nessun sanguinamento apparente si osserva, irrigare il campo chirurgico con soluzione salina e chiudere l'incisione cervicale con una sutura 6-0 nylon. Infine, amministrare 0,15 ml più di intrapbrupenorphine eritoneal per la gestione del dolore postoperatorio e 0,2-0,4 ml di sottocutanea 0,9% soluzione salina per ricostituire la perdita di sangue durante l'intervento chirurgico.

Risultati

Un esito positivo del modello è una fistola artero-venosa brevetto che induce l'ipertensione venosa nel cervello murino. Per convalidare il modello che abbiamo inizialmente misurato la pressione venosa intracranica nel seno sagittale dei topi a 2, 3 e 4 settimane dopo l'intervento chirurgico. 6 diversi topi sono stati assegnati a ogni gruppo il tempo. La pressione del seno era 8.8 ± 1.2 mmHg nel gruppo misurate due settimane dopo l'intervento chirurgico. Nei 6 topi misurati 3 settimane dopo l'intervent...

Discussione

Ipertensione venosa cerebrale prolungata è stata strettamente correlata con più gravi manifestazioni cliniche e prognosi sfavorevole nei pazienti con FAV durale e MAV cerebrali 3. Questi effetti di CVH sono stati ampiamente studiati in modelli di ratto 1,2,8. Un modello equivalente nel topo dovrebbe consentire l'uso di animali geneticamente modificati, che finirebbe per consentire l'analisi dei meccanismi molecolari coinvolti nella patogenesi di ipertensione venosa e la sua relazione con ...

Divulgazioni

Le procedure sperimentali con animali da laboratorio sono stati approvati dalla cura e l'uso degli animali Comitato Istituzionale dell'Università della California, San Francisco (UCSF).

Gli autori non hanno potenziali conflitti di interesse relativi ai farmaci e materiali utilizzati in questa procedura.

Riconoscimenti

Questo progetto è in parte sostenuto da NIH T32 GM008440 a Espen Walker, R01 NS27713 a William L.Young, P01 NS44155 a William L.Young e Hua Su, R21 NS070153 a Hua SU e dalla American Heart Association AHA 10GRNT3130004 a Hua Su. Dr Ana Rodríguez-Hernández è sostenuta da una sovvenzione "Obra Social La Caixa"

Materiali

NameCompanyCatalog NumberComments
10-0 Sterile MicrosutureArosurgical Ic.VT5A010Q10
11-0 Sterile MicrosutureArosurgical IcVT4A00N07
DUROTIP ScissorsAesculapBC210R
Micro-Adson Tissue ForcepsAesculapBD510R
MicroscissorsAesculapOC496R
Micro Forceps #5 JewelersAesculapBD331R
Angled Jewelers ForcepsAesculapBD329R
Micro Suture ForcepsAesculapBD338R
DUROGRIP Needle HolderAesculapBM009R

Riferimenti

  1. Bederson, J. B., Wiestler, O. D., Brüstle, O., Roth, P., Frick, R., Yaşargil, M. G. Intracranial venous hypertension and the effects of venous outflow obstruction in a rat model of arteriovenous fistula. Neurosurgery. 29, 341-350 (1991).
  2. Gao, P., Zhu, Y., Ling, F., Shen, F., Lee, B., Gabriel, R. A., Hao, Q., Yang, G. Y., Su, H., Young, W. L. Nonischemic cerebral venous hypertension promotes a pro-angiogenic stage through HIF-1 downstream genes and leukocyte-derived MMP-9. J. Cereb. Blood Flow Metab. 29, 1482-1490 (2009).
  3. Kim, H., Su, H., Weinsheimer, S., Pawlikowska, L., Brain Young, W. L. arteriovenous malformation pathogenesis: a response-to-injury paradigm. Acta Neurochir. Suppl. 111, 83-92 (2011).
  4. Lawton, M. T., Arnold, C. M., Kim, Y. J., Bogarin, E. A., Stewart, C. L., Wulfstat, A. A., Derugin, N., Deen, D., Young, W. L. Radiation arteriopathy in the transgenic arteriovenous fistula model. Neurosurgery. 62, 1129-1138 (2008).
  5. Lawton, M. T., Stewart, C. L., Wulfstat, A. A., Derugin, N., Hashimoto, T., Young, W. L. The transgenic arteriovenous fistula in the rat: an experimental model of gene therapy for brain arteriovenous malformations. Neurosurgery. 54, 1463-1471 (2004).
  6. Schaller, B., Graf, R., Sanada, Y., Tolnay, M., Rosner, G., Wienhard, K., Heiss, W., D, Hemodynamic changes after occlusion of the posterior superior sagittal sinus: an experimental PET study in cats. AJNR Am J Neuroradiol. 24, 1876-1880 (2003).
  7. Zhu, Y., Lawton, M. T., Du, R., Shwe, Y., Chen, Y., Shen, F., Young, W. L., Yang, G. Y. Expression of hypoxia-inducible factor-1 and vascular endothelial growth factor in response to venous hypertension. Neurosurgery. 59, 687-696 (2006).
  8. Herman, J. M., Spetzler, R. F., Bederson, J. B., Kurbat, J. M., Zabramski, J. M. Genesis of a dural arteriovenous malformation in a rat model. J. Neurosurg. 83, 539-545 (1995).
  9. Terada, T., Higashida, R. T., Halbach, V. V., Dowd, C. F., Tsuura, M., Komai, N., Wilson, C. B., Hieshima, G. B. Development of acquired arteriovenous fistulas in rats due to venous hypertension. J. Neurosurg. 80, 884-889 (1994).
  10. Yassari, R., Sayama, T., Jahromi, B. S., Aihara, Y., Stoodley, M., Macdonald, R. L. Angiographic, hemodynamic and histological characterization of an arteriovenous fistula in rats. Acta Neurochir (Wien). 146, 495-504 (2004).
  11. Solheim, O., Skeidsvoll, T. Transient global amnesia may be caused by cerebral vein thrombosis. Med. Hypotheses. 65, 1142-1149 (2005).
  12. Yang, B., Shergill, U., Fu, A. A., Knudsen, B., Misra, S. The mouse arteriovenous fistula model. J Vasc Interv Radiol. 20, 946-950 (2009).
  13. Choi, E. J., Choi, E. J., Walker, E. J., Shen, F., Oh, S. P., Arthur, H. M., Young, W. L., Su, H. Minimal Homozygous Endothelial Deletion of Eng with VEGF Stimulation Is Sufficient to Cause Cerebrovascular Dysplasia in the Adult Mouse. Cerebrovascular diseases. 33, 540-547 (2012).
  14. Hao, Q., Su, H., Marchuk, D. A., Rola, R., Wang, Y., Liu, W., Young, W. L., Yang, G. Y. Increased tissue perfusion promotes capillary dysplasia in the ALK1-deficient mouse brain following VEGF stimulation. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 295, H2250-H2256 (2008).
  15. Su, H., Hao, Q., Shen, F., Zhu, Y., Lee, C. Z., Young, W. L., Yang, G. Y. Development of a cerebral microvascular dysplasia model in rodents. Acta Neurochir. Suppl. 105, 185-189 (2008).
  16. Walker, E. J., Su, H., Shen, F., Degos, V., Jun, K., Young, W. L. Bevacizumab Attenuates VEGF-Induced Angiogenesis and Vascular Malformations in the Adult Mouse Brain. Stroke; a journal of cerebral circulation. , (2012).

Ristampe e Autorizzazioni

Richiedi autorizzazione per utilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE

Richiedi Autorizzazione

Esplora altri articoli

Medicinaanastomosifistole arterovenosemodello di topoipertensione venosaartero cervello malformazionifistole durale

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Riservatezza

Condizioni di utilizzo

Politiche

Ricerca

Didattica

CHI SIAMO

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Tutti i diritti riservati