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Method Article
Nós descrevemos um procedimento cirúrgico usado para induzir a isquemia periférica nos coelhos com hiperlipidemia e diabetes. Esta cirurgia actua como um modelo pré-clínico para as circunstâncias experimentadas na doença de artéria periférica nos pacientes. A angiografia também é descrita como um meio de medir a extensão da isquemia introduzida e a recuperação da perfusão.
A doença vascular periférica é um problema clínico generalizado que afeta milhões de pacientes em todo o mundo. Uma consequência importante da doença vascular periférica é o desenvolvimento de isquemia. Em casos graves, os pacientes podem desenvolver isquemia crítica do membro em que experimentam a dor constante e um risco aumentado de amputação do membro. As terapias atuais para isquemia periférica incluem cirurgia de bypass ou intervenções percutâneas, como angioplastia com stent ou aterectomia para restaurar o fluxo sanguíneo. Entretanto, estes tratamentos falham frequentemente à progressão continuada da doença vascular ou do reestenose ou são contra-indicado devido à saúde pobre total do paciente. Uma abordagem potencial promissora para tratar a isquemia periférica envolve a indução de neovascularização terapêutica para permitir que o paciente desenvolva vasculatura colateral. Esta rede recém-formada alivia a isquemia periférica, restaurando a perfusão para a área afetada. O modelo pré-clínico mais freqüentemente empregado para isquemia periférica utiliza a criação de isquemia de membros posteriores em coelhos sadios através da ligadura da artéria femoral. No passado, no entanto, houve uma forte desconexão entre o sucesso dos estudos pré-clínicos e o fracasso dos ensaios clínicos em relação aos tratamentos para isquemia periférica. Os animais sadios têm tipicamente regeneração vascular robusta em resposta à isquemia cirurgicamente induzida, em contraste com a redução da vascularização e regeneração em pacientes com isquemia periférica crônica. Aqui, nós descrevemos um modelo animal aperfeiçoado para a isquemia periférica nos coelhos que inclui o hiperlipidemia e o diabetes. Este modelo reduziu a formação colateral e a recuperação da pressão sanguínea em comparação com um modelo com uma dieta mais elevada do colesterol. Assim, o modelo pode proporcionar melhor correlação com pacientes humanos com angiogênese comprometida a partir das comorbidades comuns que acompanham a doença vascular periférica.
A doença arterial periférica (PAD) é um distúrbio circulatório comum em que a progressão da formação da placa aterosclerótica leva a um estreitamento dos vasos sanguíneos nos membros do corpo. O recente aumento dos fatores de risco para a aterosclerose, incluindo diabetes, obesidade e inatividade, tem levado ao aumento da prevalência de doença vascular1. Atualmente, estima-se que 12% – 20% da população geral acima de 60 anos de idade tenha doença arterial periférica2. Uma consequência importante da doença arterial periférica é o desenvolvimento de isquemia periférica, mais comumente encontrada nos membros inferiores. Em casos graves, os pacientes podem desenvolver isquemia crítica do membro, um estado em que há dor constante devido à falta de fluxo sanguíneo. Os pacientes com isquemia crítica do membro têm uma probabilidade de 50% de ter um membro amputado dentro de um ano do diagnóstico. Além disso, pacientes com diabetes apresentam maior incidência de doença arterial periférica e desfechos mais pobres após intervenções para revascularização3,4. As terapias atuais para a isquemia periférica incluem intervenções percutaneous tais como o aterectomia e stenting ou o desvio cirúrgico. Entretanto, para muitos pacientes estes tratamentos fornecem somente benefícios a curto prazo e muitos não são saudáveis bastante para procedimentos cirúrgicos principais. Neste trabalho, descrevemos um modelo animal pré-clínico para testar novos tratamentos visando a doença vascular periférica que incorpora a geração de isquemia periférica em coelhos através da ligadura cirúrgica no contexto do estado da doença diabética.
O modelo de isquemia do membro Hind em coelhos tem sido utilizado como modelo fisiológico para doença vascular obstrutiva e precursor pré-clínico para estudos humanos há mais de meio século5,6. Os coelhos são muitas vezes uma espécie preferida para estudos sobre isquemia periférica devido à musculatura desenvolvida do tornozelo e do músculo da panturrilha, em contraste com grandes modelos animais comuns que são ungulados (animais com cascos). Várias revisões recentes abordaram o uso desse modelo e outros na modelagem da doença vascular periférica em humanos7,8. Modelos semelhantes, utilizando isquemia de membro posterior em coelhos, foram utilizados em estudos pré-clínicos de fatores de crescimento9,10,11,12,13,14, 15,16,17,18,19,20, terapia genética21,22,23, 24,25,26,27,28,29,30,31,32, 33,34,35,36,37,38,39,40,41, 42,43,44, e células-tronco45,46,47,48,49,50 ,51para neovascularização terapêutica nos membros. Infelizmente, os ensaios clínicos que seguiram estes estudos animais bem sucedidos não mostraram benefícios significativos para os pacientes52.
Uma explanação sugerida da razão para esta falha translacional é que a condição da isquemia periférica em pacientes humanos é uma que inclui a resistência aos sinais angiogênico53,54,55, 56 , 57 , 58 , 59. vários estudos demonstraram defeitos nas vias de sinalização angiogênica em diabetes e hiperglicemia. Diabetes e hiperlipidemia levam a uma perda de proteoglicanos de sulfato de heparan e um aumento de enzimas que cortam o sulfato de heparan, apresentando um potencial mecanismo de resistência à angiogênese terapêutica/arteriogênese com fatores de crescimento60 , 61. assim, uma característica fundamental de um modelo de isquemia periférica deve incluir um aspecto da resistência terapêutica para que as terapias possam ser avaliadas no contexto do estado da doença presente em pacientes humanos.
Neste trabalho, nós descrevemos um modelo do coelho da isquemia periférica com a ligadura cirúrgica das artérias femoral. Um lead-in período com a indução de diabetes e hiperlipidemia é incorporado no modelo. Comparou-se este modelo a outro modelo que incorpora uma dieta mais gorda sem diabetes e constatou que o modelo com diabetes e menor nível de hiperlipidemia foi mais eficaz na redução do crescimento dos vasos sanguíneos. Nosso modelo combina avanços que têm sido utilizados por grupos distintos, com o objetivo de fornecer um método prático e padronizado para alcançar resultados consistentes na pesquisa de doenças vasculares periféricas.
Estudos envolvendo animais foram realizados com a aprovação da Universidade do Texas em Austin e o centro de ciência UTHealth no Comitê de cuidados e uso de animais institucionais de Houston (IACUC), o serviço de revisão de cuidados e uso de animais (ACURO) do exército dos Estados Unidos Pesquisa médica e materiel Command Office de proteções de pesquisa, e de acordo com as diretrizes da NIH para o cuidado dos animais.
1. indução de diabetes e hiperlipidemia
2. preparação do coelho para a cirurgia
3. angiografia
4. isolamento da artéria femoral
5. Repita a angiografia
6. fechamento e recuperação da ferida
7. monitorização de
8. tratamento de
9. angiografia do ponto final, eutanásia, fixação da perfusão e colheita do tecido
Após a indução do diabetes e a iniciação da dieta do colesterol de 0,1%, o colesterol total para os coelhos com dieta do diabetes e do colesterol era 123,3 ± 35,1 mg/dL (n = 6 coelhos masculinos) média de pontos de tempo totais e coelhos. O nível de BGL para esses coelhos foi de 248,3 ± 50,4 mg/dL (n = 6 coelhos machos). Um curso do tempo para químicas do sangue e relações da pressão sanguínea do pé em um coelho típico é mostrado em Figura 3 em comparaç?...
Nós apresentamos um modelo pré-clínico para induzir a isquemia do membro traseiro nos coelhos com diabetes e hyperlipidemia. Em muitos estudos, há ambigüidade à técnica utilizada para criar isquemia de membro posterior em coelhos. Em camundongos, a severidade e a recuperação da isquemia dos membros posteriores é altamente dependente da localização da ligadura e da técnica utilizada para induzir isquemia. O significado da técnica apresentada neste trabalho é que permite a indução consistente da isquemia q...
Os autores não têm nada a revelar.
Os autores reconhecem com gratidão o financiamento através do departamento de defesa do programa de pesquisa dirigida pelo Congresso (DOD CDMRP; W81XWH-16-1-0582) para ABB e RS. Os autores igualmente reconhecem o financiamento através da associação americana do coração (17IRG33410888), do DOD CDMRP (W81XWH-16-1-0580) e dos institutos nacionais da saúde (1R21EB023551-01; 1R21EB024147-01A1; 1R01HL141761-01) a 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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