Ringraziamo la signora Angela Freund per l&#39;eccellente assistenza tecnica nel sezionare gli stent incorporati in plastica. Ringraziamo anche la signora Roya Soltan e la signora Angela Freund per l&#39;aiuto professionale con la colorazione immunoistochimica.

1. Preparazione ed impianto di stent <ol><li> Lo stent-puntoni (Fort Wayne Metalli, Castlebar, Irlanda) sono stati intrecciati e poi tagliare alla misura desiderata, presso l&#39;Istituto per la Tecnologia Tessile e Ingegneria Meccanica, RWTH Aachen University, in Germania (Figura 1A). </li><li> Prima dell&#39;impianto, gli stent devono essere trasferite in un tubo 2 cm silicio, usando pinze, e disposto 2 mm ad una estremità terminale, cui estremità anteriore (Figura 1A). </li><li> L&#39;estremità anteriore deve essere tagliato obliquamente, per garantire una punta tagliente per l&#39;impianto. </li><li> Prima dell&#39;impianto, lo stent dovrebbe essere abbondantemente innaffiato, per assicurare lo slittamento. </li></ol> 2. Impianto di stent <ol><li> 10-12 settimane maschio C57BL / 6 topi di tipo selvatico, 25-27 g sono anestetizzati mediante iniezione intraperitoneale di 100 mg / kg di ketamina e 10 mg / kg xilazina. Anesthetization corretta è confermato prima dell&#39;intervento dalla mancanza di riflessi emovimento barba. Per prevenire la secchezza mentre sotto anestesia, gli occhi mouse sono coperti da una pellicola di bepanthene crema. </li><li> Dopo rasatura e corretta disinfezione della zona del collo ventrale, una piccola incisione mediana di 1 cm è eseguita sotto uno stereomicroscopio, usando le forbici. Dopo separazione delle due corpi grassi con sterili pinze curve, l&#39;arteria carotide comune sinistra può essere visto pulsare insieme alla trachea. </li><li> 1 cm dalla carotide comune sinistra e la biforcazione devono essere liberi preparati. 1 nodo con un filo 5/0 seta sarà legato intorno all&#39;arteria carotide comune di sinistra, due nodi utilizzando 7/0 fili di seta saranno vincolati intorno all&#39;arteria carotide esterna sinistra, e 1 nodo utilizzando un filo di 7/0 seta saranno vincolati intorno l&#39;arteria carotide interna (Figura 1B). </li><li> Il flusso di sangue viene poi interrotto legandosi ai nodi sulla carotide interna e la carotide esterna prossimale saldamente, nonché tirando il nodo circondanozione della carotide comune. Il recipiente deve essere fissato in modo che l&#39;arteria carotide comune ed esterna sono in linea retta. </li><li> Una piccola incisione alla carotide esterna viene eseguita, in prossimità del nodo prossimale, usando una forbice Vannas. Il tubo di silicone contenente lo stent viene introdotto nella carotide esterna, con la punta davanti, utilizzando una guida-filo. Dopo lo stent raggiunge la posizione desiderata, il tubo di silicone è tirato indietro oltre il guida-filo e consente l&#39;espansione a memoria di forma dello stent (Figura 1B). </li><li> Il nodo distale sulla carotide esterna si legano strettamente a chiudere il sito di incisione e di nodi a livello dell&#39;arteria carotide interna e comune vengono rimossi, ripristinando così il flusso di sangue. </li><li> L&#39;incisione cutanea viene chiusa utilizzando 3-4 Michel clip di sutura e un Michel forcep. Il mouse è posto sotto la luce rossa fino al pieno recupero. Un trattamento analgesico non è necessario. </li><li> Gliplacca può essere analizzato dopo 1-3 settimane. Per studiare la ri-endotelizzazione, un punto finale-tempo precedente è necessario (3-4 giorni). Abbiamo osservato nel nostro modello di impianto dello stent che 4 settimane dopo questo intervento chirurgico, in particolare mediante l&#39;uso di rivestimenti specifici biofunctionalize gli stent miniaturizzati, neoangiogenesi verifica in circa il 30% del campione. Questa è una cerva per i processi di rimodellamento e rigenerativa, con diversi meccanismi e che rappresentano un altro problema patologico. Per concentrarsi sulla formazione di neointima, stenosi in-stent e / o di analisi dei meccanismi alla base di questi effetti collaterali dopo l&#39;impianto dello stent un punto di 3 settimane del tempo della fine sarebbe utile non confondere con gli effetti rigenerativi indotti dall&#39;insorgenza di neoangiogenesi. </li></ol> 3. Analisi della placca Formazione <ol><li> Nel punto finale del tempo, gli animali sono anestetizzati utilizzando iniezione intraperitoneale di 100 mg / kg di ketamina e 10 mg / kg xilazina.Anesthetization corretta è confermato prima dell&#39;intervento dalla mancanza di riflessi e movimento barba. </li><li> Gli animali vengono uccisi per dissanguamento intracardial. Il siero di sangue viene raccolto per ulteriori analisi. </li><li> Dopo l&#39;apertura della cavità toracica e PBS lavaggio attraverso intracardial puntura, un corpo-perfusione con soluzione di paraformaldeide al 4% (PFA) è effettuata per 5 min. L&#39;arteria carotide sinistra contenente lo stent è sezionato, direttamente posto in una soluzione al 4% PFA e almeno 16 ore dopo embbeded in plastica. </li><li> 50 sezioni spesse micron vengono eseguite su campioni di plastica-embedded che utilizzano una banda diamantato. </li><li> Per misurare la dimensione della placca, viene eseguita Giemsa. </li><li> Per analizzare il tasso di ri-endotelizzazione all&#39;interno dell&#39;area stent del vaso, viene eseguita immunoistochimica per fattore di von Willebrand (vWF). </li></ol>

<ol>
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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Per ridurre il rischio di trombosi in-stent e ristenosi e di sostenere lo sviluppo di nuovi rivestimenti per gli stent a rilascio di farmaco, un modo facile, metodo semplice e accessibile di impianto di stent in un modello animale è necessario. Topi consegnare il sistema ideale per studiare i complessi meccanismi di rimodellamento arterioso dopo l&#39;impianto dello stent e l&#39;efficienza di tali farmaci. Modelli esistenti per la ristenosi in-stent nel topo sono difficili, richiedono elevate competenze chirurgiche e implicano elevati rischi di complicanze come sanguinamento o paralisi 17-19. Per esempio, nel modello di stent-impianto in aorta toracica di un topo donatore dopo palloncino-dilatazione del vaso e poi trapianto del segmento di stent in arteria carotide di un topo 17 destinatario, lo studio dei patogeni-meccanismi non è influenzato solo dalla reazione destinatario di materiale donatore, ma anche dalla massiccia dannosa dei vasa vasorum e avventizia. L&#39;impianto di una stee inossidabilel stent direttamente in aorta addominale dopo palloncino dilatazione-19 è seguito da un alto tasso di mortalità (35%) a causa della paralisi zampa posteriore dopo trombosi o sanguinamento dall&#39;aorta addominale sul sito di arteriotomia. Impianto di una spirale autoespandibile in nitinol stent-in aorta addominale attraverso l&#39;arteria femorale 18 necessita elevate competenze chirurgiche, soprattutto a causa ciecamente dirigere lo stent lungo la ramificazione dal arteria femorale per aorta per posizionare lo stent nella posizione giusta. Questa procedura è seguita da un elevato rischio di danneggiare il nervo femorale, quindi paralisi del posteriore. Rispetto a queste procedure, il nostro modello di impianto di stent nel topo non ha bisogno di elevate competenze chirurgiche. Il nostro modello offre un metodo semplice, facile ed efficace per analizzare gli effetti di diversi farmaci-rivestimenti su rimodellamento arterioso, l&#39;immissione dello stent è realizzato sotto la vista, e non ci sono rischi di danneggiare i nervi o altre strutture. Il commeccanismi molecolari complessi possono essere studiati più facile nel nostro modello di topo stenting dell&#39;arteria carotide, non solo per l&#39;accessibilità diretta della nave, ma anche a causa della presenza di diversi topi knock-out ceppi. Come una limitazione, a confronto con la procedura clinica, il nostro modello utilizza i topi / arterie sane e non esegue stenting su targhe preesistenti (non ristenosi in-stent, ma stenosi in-stent). Anche noi non eseguiamo palloncino dilatazione prima di stent-impianto. Tuttavia, a causa dei danni massiccia della parete del vaso in entrambi i modelli, i processi riparativi sono simili. Sfortunatamente, a causa dei manufatti metallo-derivati, un monitoraggio in vivo della crescita neointimale non è possibile mediante metodi di imaging esistenti come ecografia o tomografia computer. Un altro fattore limitante è la sottile sezionamento di stent a base metallica, che richiede una certa esperienza nella lavorazione del metallo. Utilizzando questo metodo, siamo statiin grado di dimostrare, che neutrofili istruire biofunctionalized miniaturizzati nitinol stent ricoperti di LL-37 riduce in-stent restenosi, fornendo un nuovo concetto per promuovere la guarigione dopo terapia interventistica vascolare 21. Nonostante questi limiti, questo modello sembra essere, fino ad ora, il sistema più adatto, in tal modo denaro e risparmio di tempo, per studiare nuovi farmaci-rivestimenti per stent e dei loro effetti sugli eventi molecolari durante rimodellamento arterioso. Inoltre, questo modello può essere facilmente adattato al criceto, che è più simile a quella umana, in modo che ogni ipotesi terapeutica può essere verificata prima di applicare a grandi animali o umane per evitare effetti spiacevoli e inaspettati.

Le malattie cardiovascolari causate dalla progressione dell&#39;aterosclerosi sono la principale causa di morte nei paesi industrializzati. L&#39;aterosclerosi è una focale, fibro-infiammatorio risposta proliferativa della parete vascolare al danno endoteliale 1, causando la formazione di una placca estesa nel lume del vaso, che colpisce il flusso sanguigno attraverso le arterie coronariche. Oltre il 75% di infarti del miocardio risultato dalla rottura del cappuccio fibroso sottile del 2 placca infiammata. Dal momento che questa complicanza può essere fatale, un percutanea transluminale (coronarica) angioplastica (PTCA) con impianto di stent è diventata la terapia di prima scelta nella pratica medica corrente. Il metodo consente la dilatazione dell&#39;arteria coronaria ristretta e quindi il ripristino del flusso sanguigno. Contemporaneamente, provoca una lesione misura all&#39;endotelio e vaso parete 3. Tuttavia, l&#39;effetto a lungo termine di questa terapia è limitato da un remode arterioso eccessivoling e restenosi 4. Da impiego di stent, la PTCA divenne più efficace nel trattamento delle lesioni complicate, permettendo rivascolarizzazione dopo una chiusura acuta del vaso 5. Questo metodo riduce l&#39;incidenza di restenosi intrastent a meno del 10% 6. Accanto a questi vantaggi, la terapia di prima scelta per la rivascolarizzazione coronarica porta anche i rischi di pericolo di vita della trombosi in-stent e ristenosi. Trombosi in-stent è causata da una de-endotelializzazione della nave, seguita da una massiccia adesione delle piastrine e fibrina al sito feriti. 26% dei pazienti soffre di trombosi in-stent e 63% muore di infarto del miocardio 7. Restenosi si riferisce al processo di guarigione della ferita dopo la lesione meccanica alla parete del vaso, coinvolgendo iperplasia neointimale (migrazione e la proliferazione delle cellule muscolari lisce vascolari (VSMC), deposizione di matrice extracellulare (ECM), e rimodellamentodella nave. Spesso, un invasivo re-intervento diventa necessario dilatate vasi aterosclerotici gravemente socchiusi a causa di trombosi in-stent e ristenosi. Per prevenire la trombosi in-stent, un trattamento a lungo termine con farmaci anti-trombotici è necessaria 8. Per prevenire la restenosi, nuova generazione di stent medicati eluire agenti anti-proliferativi come i farmaci immunosoppressori (ad es sirolimus, everolimus, zotarolimus) e farmaci anti-tumorali (per esempio paclitaxel) da un rivestimento in polimeri per diversi mesi 9,10. Sebbene questi farmaci diminuiscono la formazione della neointima e restenosi, mantengono un elevato rischio di trombosi in-stent inibendo la ri-endotelizzazione. Dopo lesione arteriosa, il mantenimento del vano endoteliale è essenziale per evitare complicazioni trombotiche. In condizioni fisiologiche, l&#39;endotelio umano mostra un piccolo indice di rotazione 11. Sotto Pathological condizioni, tuttavia, l&#39;integrità endoteliale è compromessa, in modo che un rapido recupero circondando cellule endoteliali mature circolanti e cellule progenitrici endoteliali (EPC) è richiesta 12,13. Lo studio di questi meccanismi molecolari complesse in animali più grandi o 14-16 in topo aortico arteria è una procedura molto difficile, offrendo dati limitati 17-19. Per verificare l&#39;efficacia di nuovi stent-rivestimenti per ridurre la trombosi in-stent e ristenosi nuovi modelli sono indispensabili. Nitinol rappresenta la piattaforma ideale per gli stent a causa della sua &#39;elevata elasticità, effetto di memoria di forma e buona tolleranza nei pazienti, essendo usato con successo come stent metallici in uso clinico. Questa lega ha permesso di creare uno stent miniaturizzato con diametro esterno di 500 micron, che possono essere rivestite 20 e impiantati nella carotide di topo. Lo sviluppo di un miniaturizzato nitinol stent per il mouse carotid arteria, permette lo studio dei meccanismi molecolari precisi indotta da impianto di stent e offre la possibilità di testare in modo rapido ed efficiente gli effetti dei diversi farmaci-rivestimenti per prevenire la restenosi. Inoltre, l&#39;esistenza di diversi topi knock-out ceppi rappresenta un enorme vantaggio per chiarire il ruolo delle diverse molecole coinvolte nella crescita neointima e la trombosi in-stent.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nitinol-stents (self-made from nitinol-struts)</td>
			<td>Fort Wayne Metals, Castlebar, Ireland NiTi#1, superelastic, straight annealed, light oxide, diameter 500 &mu;m</td>
			<td>custom-made product</td>
			<td>Institute for Textile Technology and Mechanical Engineering</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicon tube</td>
			<td>IFK Isofluor, Germany</td>
			<td>custom-made product</td>
			<td>diameter 500 &mu;m, section thickness 100 &mu;m, polytetrafluorethylene catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereomicroscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZ/X9</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>forceps</td>
			<td>FST, Germany</td>
			<td>91197-00</td>
			<td>standard tip curved 0.17 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine 10%</td>
			<td>CEVA, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine 2%</td>
			<td>Medistar, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bepanthene</td>
			<td>Bayer, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>FST, Germany</td>
			<td>91460-11</td>
			<td>Straight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas scissor</td>
			<td>Aesculap, Germany</td>
			<td>OC 498 R</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5/0 Silk</td>
			<td>Seraflex</td>
			<td>IC 108000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7/0 Silk</td>
			<td>Seraflex</td>
			<td>IC 1005171Z</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>guide-wire</td>
			<td>Abbott Vascular</td>
			<td>1001782-HC</td>
			<td>0.014-inch angioplastie guide-wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Michel suture clips</td>
			<td>Aesculap, Germany</td>
			<td>BN507R</td>
			<td>7.5 x 1.75 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Michel Forcep</td>
			<td>Aesculap, Germany</td>
			<td>BN730R</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a murine model of stent implantation in the carotid artery for the study of restenosis

Nonostante i notevoli progressi compiuti nello sviluppo dello stent nel corso degli ultimi decenni, le malattie cardiovascolari rimangono la principale causa di morte nei paesi occidentali. Oltre ai vantaggi offerti dallo sviluppo di diversi stent medicati, la rivascolarizzazione coronarica porta anche i rischi di pericolo di vita della trombosi in-stent e ristenosi. La ricerca sulle nuove strategie terapeutiche è compromessa dalla mancanza di metodi adeguati per studiare l&#39;impianto dello stent e di processi di restenosi. Qui, descriviamo una procedura rapida e accessibile di impianto di stent a topo carotide, che offre la possibilità di studiare in un modo conveniente i meccanismi molecolari della nave rimodellamento e gli effetti dei rivestimenti dei farmaci diversi.

<ol><li> L&#39;impianto di un miniaturizzato nitinol stent in arteria carotide sinistra di topi prende 25-30 min e mostra una mortalità del 10% principalmente a causa del danneggiamento del vaso durante l&#39;intervento. Una migliore tasso di sopravvivenza è osservata in topi aventi un peso superiore a 25 g al momento dell&#39;impianto dello stent (tasso di mortalità del 5%). Pertanto, abbiamo scelto per i topi di impianto con un peso tra 25-27 g. Dopo l&#39;intervento chirurgico, i topi recuperare da anestesia entro 2-5 min e senza menomazioni fisiche, come ad esempio la paralisi, si osservano. Micro-Computer Tomography (micro-CT), l&#39;imaging effettuato una settimana dopo l&#39;impianto dello stent ha dimostrato che gli stent non sono dislocati dal flusso di sangue (Figura 1C). Purtroppo, l&#39;analisi di neointima formazione in queste immagini non è possibile a causa delle manufatti metallo-derivati ​​(Figura 1D, 1E). </li><li> Non abbiamo osservato alcuna nave o danni endoteliali della zona unstented della nave, immediatamente sotto lo stent, Come rilevabile dal istologica (Figura 2A) e mediante colorazione specifica per endotelio (Figura 2B, anti-topo CD31 anticorpo). Per una migliore visione d&#39;insieme, la sezione è stata digitalizzata utilizzando un laser a due fotoni microscopia a scansione (Figura 2B, 2C). </li><li> Nel vaso stent, viene rilevata una dilatazione permanente del 15% (rapporto stent: arteria, 1,15:1) da topi con un peso tra 25-27 g. Formazione della neointima e trombo-formazione possono essere analizzati con colorazioni istologiche classiche (ad esempio ematossilina-eosina, Giemsa, Movat, blu di toluidina, Masson-Trichrom-Goldner, Figura 3A, 3B). Dal momento che la lamina externa e internazionali non sono più visibili, la dimensione della placca è stato calcolato come la differenza di esterni e le aree luminale (media dell&#39;area della placca: 234566 ± 3315 micron 2, intende un&#39;area luminale: 12036 ± 2662 micron 2). Circonferenza esterna è stata anche misurata (media: 1.799 ± 14 micron). Per l&#39;analisi dellacomposizione cellulare, le sezioni devono essere deplastified e colorati con marcatori specifici. Per la ri-endotelizzazione, abbiamo utilizzato un anticorpo anti-CD31 Cy3-coniugato e di proliferazione delle cellule muscolari lisce un FITC-coniugato anticorpo anti-SMA (Figura 3C). Re-endothelialization stata calcolata come percentuale del CD-31 macchiato positivo alla superficie luminale totale (media: 23,07 ± 3,14%), una settimana dopo l&#39;impianto dello stent. </li></ol> Naturalmente, un numero illimitato di colorazione specifica è possibile, secondo esperienza ogni laboratori &#39;. Analisi di miosina catena pesante, per una migliore caratterizzazione di SMC, ma anche l&#39;analisi di cellule infiltrate (monociti, linfociti), o per colorazioni differenti citochine infiammatorie può anche essere effettuata, a seconda della scopo dello studio. <img alt="Figura 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50233/50233fig1highres.jpg" sr<html> c = &quot;/ files/ftp_upload/50233/50233fig1.jpg&quot; /&gt; Figura 1. Schema della procedura chirurgica (A). Il flusso di sangue viene interrotto legandosi ai nodi sulla carotide interna e la carotide esterna prossimale saldamente, nonché tirando il nodo che circonda l&#39;arteria carotide comune. Il tubo di silicone contenente lo stent viene introdotto nella carotide esterna attraverso una piccola incisione alla carotide esterna. Dopo lo stent raggiunge la posizione desiderata, il tubo di silicone è tirato indietro oltre il guida-filo e consente l&#39;espansione a memoria di forma dello stent. Immagini microtomografiche illustranti la posizione dello stent una settimana dopo l&#39;impianto chirurgico (B). A causa dei manufatti materiale-derivati, un&#39;analisi della crescita neointima non è possibile (C, D). 3fig2highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50233/50233fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Unstented superficie del vaso non è influenzato dalla procedura chirurgica, come dimostrato da blu di toluidina (A) e-specifici endoteliali CD31 colorazione (B, C). <img alt="Figura 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50233/50233fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50233/50233fig3.jpg" /> Figura 3. Analisi della placca può essere eseguita da colorazioni istologiche classiche (es-Trichrom Masson-Goldner) (A). Il trombo organizzati possono essere rilevate da deposizioni fibrina nero impiallacciato all&#39;interno del neointima, in alcuni casi si osserva una completa occlusione del vaso (B). Re-endotelizzazione (Cy3, rosso) o la proliferazione delle cellule muscolari lisce (FITC, verde) è stato rilevato con un doppio immunofluorescenza utilizzando marcatori specifici.Di contrasto è stata eseguita con 4 &#39;,6-diamidino-2-fenilindolo (DAPI, blu) (C). Abbiamo notato un completato ri-endotelizzazione delle maglie dello stent (a sinistra, doppia freccia), a fronte di una incompiuta luminale ri-endotelizzazione (a destra, freccia singola).

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A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Un modello di impianto dello stent nel topo carotidea è descritto. Rispetto ad altri metodi simili, questa procedura è molto rapida, semplice ed accessibile, che offre la possibilità di studiare in un modo conveniente la reazione parete vascolare a diversi stent medicati e dei meccanismi molecolari di restenosi.

Un modello murino di impianto di stent a livello dell&#39;arteria carotidea per lo Studio della restenosi

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

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25.3K Views.  RWTH Aachen University. Un modello di impianto dello stent nel topo carotidea è descritto. Rispetto ad altri metodi simili, questa procedura è molto rapida, semplice ed accessibile, che offre la possibilità di studiare in un modo conveniente la reazione parete vascolare a diversi stent medicati e dei meccanismi molecolari di restenosi.

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Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for objective diagnosis but also for the evaluation of therapeutic efficacy and resilience to trauma. Ongoing research is directed at identifying molecular biomarkers for PTSD, including traumatic stress induced proteins, transcriptomes, genomic variances and genetic modulators, using biologic samples from subjects' blood, saliva, urine, and postmortem brain tissues. However, the correlation of these biomarker molecules in peripheral or postmortem samples to altered brain functions associated with psychiatric symptoms in PTSD remains unresolved. Here, we present an animal model of PTSD in which both peripheral blood and central brain biomarkers, as well as behavioral phenotype, can be collected and measured, thus providing the needed correlation of the central biomarkers of PTSD, which are mechanistic and pathognomonic but cannot be collected from people, with the peripheral biomarkers and behavioral phenotypes, which can.
Our animal model of PTSD employs restraint and tail shocks repeated for three continuous days - the inescapable tail-shock model (ITS) in rats. This ITS model mimics the pathophysiology of PTSD 17, 7, 4, 10. We and others have verified that the ITS model induces behavioral and neurobiological alterations similar to those found in PTSD subjects 17, 7, 10, 9. Specifically, these stressed rats exhibit (1) a delayed and exaggerated startle response appearing several days after stressor cessation, which given the compressed time scale of the rat's life compared to a humans, corresponds to the one to three months delay of symptoms in PTSD patients (DSM-IV-TR PTSD Criterian D/E 13), (2) enhanced plasma corticosterone (CORT) for several days, indicating compromise of the hypothalamopituitary axis (HPA), and (3) retarded body weight gain after stressor cessation, indicating dysfunction of metabolic regulation.
The experimental paradigms employed for this model are: (1) a learned helplessness paradigm in the rat assayed by measurement of acoustic startle response (ASR) and a charting of body mass; (2) microdissection of the rat brain into regions and nuclei; (3) enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for blood levels of CORT; (4) a gene expression microarray plus related bioinformatics tools 18. This microarray, dubbed rMNChip, focuses on mitochondrial and mitochondria-related nuclear genes in the rat so as to specifically address the neuronal bioenergetics hypothesized to be involved in PTSD.

We describe a rat model of post traumatic stress disorder (PTSD) that reveals the persistent alterations in neuroendocrine function and the delayed long-term, exaggerated fear response, characteristic of PTSD patients. The animal model and methods described here are useful for correlating biomarkers in brain nuclei, which are mechanistic but cannot be measured in patients, with biomarkers in peripheral white blood cells, which can.

Biomarcatori in un modello animale per Rivelare correlati neurali, ematologiche, e comportamentali di PTSD

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

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Human Internal Mammary Artery (IMA) Transplantation and Stenting: A Human Model to Study the Development of In-Stent Restenosis

Preclinical in vivo research models to investigate pathobiological and pathophysiological processes in the development of intimal hyperplasia after vessel stenting are crucial for translational approaches1,2.
The commonly used animal models include mice, rats, rabbits, and pigs3-5. However, the translation of these models into clinical settings remains difficult, since those biological processes are already studied in animal vessels but never performed before in human research models6,7. In this video we demonstrate a new humanized model to overcome this translational gap. The shown procedure is reproducible, easy, and fast to perform and is suitable to study the development of intimal hyperplasia and the applicability of diverse stents.
This video shows how to perform the stent technique in human vessels followed by transplantation into immunodeficient rats, and identifies the origin of proliferating cells as human.

Human Internal Mammary Artery IMA Transplantation and Stenting: A Human Model to Study the Development of In-Stent Restenosis

This video shows a model to study the development of intimal hyperplasia after stent deployment using a human vessel (IMA) in an immunodeficient rat model.

Umano arteria mammaria interna (IMA) Trapianti e Stenting: un modello umano per studiare lo sviluppo della ristenosi in-stent

Preclinical in vivo research models to investigate pathobiological and pathophysiological processes in the development of intimal hyperplasia after vessel ...

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

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in peripheral arterial bypass surgery as well as in arteriovenous fistulas.1-5 The experimental procedure of vein graft interposition in the common carotid artery by using the cuff-technique has been applied in several research projects to examine the aetiology of neointimal hyperplasia and therapeutic options to address it. 6-8 The cuff prevents vessel anastomotic remodeling and induces turbulence within the graft and thereby the development of neointimal hyperplasia.
Using the superior caval vein graft is an established small-animal model for venous arterialization experiment.9-11 This current protocol refers to an established jugular vein graft interposition technique first described by Zou et al., 9 as well as others.12-14 Nevertheless, these cited small animal protocols are complicated.
To simplify the procedure and to minimize the number of experimental animals needed, a detailed operation protocol by video training is presented. This video should help the novice surgeon to learn both the cuff-technique and the vein graft interposition. Hereby, the right external jugular vein was grafted in cuff-technique in the common carotid artery of 21 female Sprague Dawley rats categorized in three equal groups that were sacrificed on day 21, 42 and 84, respectively. Notably, no donor animals were needed, because auto-transplantations were performed. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice. In addition, the graft patency rate was 60 % for the first 10 operated animals and 82 % for the remaining 11 animals. The blood flow at the time of sacrifice was 8&plusmn;3 ml/min. In conclusion, this surgical protocol considerably simplifies, optimizes and standardizes this complicated procedure. It gives novice surgeons easy, step-by-step instruction, explaining possible pitfalls, thereby helping them to gain expertise fast and avoid useless sacrifice of experimental animals.

Neointimal hyperplasia is the primary cause of stenosis in arterialized veins. We propose a new protocol whereby the right external jugular vein is grafted using the cuff technique in the common carotid artery of Sprague Dawley rats. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice.

La formazione di una sofisticata tecnica microchirurgica: Interposizione della vena giugulare esterna innesto nella carotide comune in Rats

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

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

Un modello murino di ischemia miocardica e riperfusione lesioni da legatura della arteria discendente anteriore sinistra

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

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.

Infusi carotide di farmacocinetica e di farmacodinamica Analisi dei taxani nei topi

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 ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. While these therapies lead to the rapid restoration of blood flow, these technologies remain limited by restenosis in the case of bare metal stents and angioplasty, or reduced healing and possibly enhanced risk of thrombosis in the case of drug eluting stents. A key pathophysiological mechanism in the formation of restenosis is intimal hyperplasia caused by the activation of vascular smooth muscle cells and inflammation due to arterial stretch and injury. Surgeries that induce arterial injury in genetically modified mice are useful for the mechanistic study of the vascular response to injury but are often technically challenging to perform in mouse models due to the their small size and lack of appropriate sized devices. We describe two approaches for a surgical technique that induces endothelial denudation and arterial stretch in the femoral artery of mice to produce robust neointimal hyperplasia. The first approach creates an arteriotomy in the muscular branch of the femoral artery to obtain vascular access. Following wire injury this arterial branch is ligated to close the arteriotomy. A second approach creates an arteriotomy in the main femoral artery that is later closed through localized cautery. This method allows for vascular access through a larger vessel and, consequently, provides a less technically demanding procedure that can be used in smaller mice. Following either method of arterial injury, a degradable drug delivery patch can be placed over or around the injured artery to deliver therapeutic agents.

We describe a surgical technique that produces wire injury in the femoral artery of mice to induce neointimal hyperplasia to serve as a model testing system for the perivascular delivery of therapeutic compounds for the inhibition of restenosis.

Modello murino di dall&#39;arteria femorale Wire Injury con impianto di una Perivascolare Drug Delivery Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

A Murine Model of Arterial Restenosis: Technical Aspects of Femoral Wire Injury

Cardiovascular disease caused by atherosclerosis is the leading cause of death in the developed world. Narrowing of the vessel lumen, due to atherosclerotic plaque development or the rupturing of established plaques, interrupts normal blood flow leading to various morbidities such as myocardial infarction and stroke. In the clinic endovascular procedures such as angioplasty are commonly performed to reopen the lumen. However, these treatments inevitably damage the vessel wall as well as the vascular endothelium, triggering an excessive healing response and the development of a neointimal plaque that extends into the lumen causing vessel restenosis (re-narrowing). Restenosis remains a major cause of failure of endovascular treatments for atherosclerosis. Thus, preclinical animal models of restenosis are vitally important for investigating the pathophysiological mechanisms as well as translational approaches to vascular interventions. Among several murine experimental models, femoral artery wire injury is widely accepted as the most suitable for studies of post-angioplasty restenosis because it closely resembles the angioplasty procedure that injures both endothelium and vessel wall. However, many researchers have difficulty utilizing this model due to its high degree of technical difficulty. This is primarily because a metal wire needs to be inserted into the femoral artery, which is approximately three times thinner than the wire, to generate sufficient injury to induce prominent neointima. Here, we describe the essential surgical details to effectively overcome the major technical difficulties of this model. By following the presented procedures, performing the mouse femoral artery wire injury becomes easier. Once familiarized, the whole procedure can be completed within 20 min.

The mouse femoral artery wire injury model of restenosis is technically challenging. In this protocol we show the key technical details essential for successfully performing wire injury to induce consistent&#160;neointima for studies of restenosis.

Un modello murino di restenosi arteriosa: aspetti tecnici del femore Wire Injury

Cardiovascular disease caused by atherosclerosis is the leading cause of death in the developed world. Narrowing of the vessel lumen, due to ...

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.

Esecuzione permanente distale Medio cerebrale con arteria carotide comune di occlusione in ratti anziani per studiare corticale Ischemia con disabilità sostenuta

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

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.

In Vivo Trasferimento del gene per l'endotelio dell'arteria carotica comune di coniglio

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 ...

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 di contrasto risonanza magnetica nell'arteria carotica comune ratto

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