Este estudo foi financiado pela promoção &quot;START&quot; programa de pesquisa da Faculdade de Medicina da Universidade RWTH Aachen, Alemanha (Título: &quot;Die Arterialisation venöser Gefäße&quot; START 690.753). Gostaríamos de agradecer a Sra. Mary-Joan Blümich por sua assistência edição excelente.

1. Animais Experimentais <ol><li> Obter uma aprovação do Comitê de Ética local para todos os experimentos que serão realizados, de acordo com as diretrizes de proteção de animais FELASA. </li><li> Use fêmeas Sprague-Dawley disponíveis para compra a partir de qualquer criador comercial (por exemplo, Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Alemanha). Foram utilizados 21 animais divididos em três grupos de 7 animais cada um, que foram sacrificados a 3, 6 e 12 semanas pós-operatórias. No momento da aquisição, os animais devem ser de 12 semanas de idade e pesam 250-300 g. </li><li> Manter os animais em climatizadas quartos com uma temperatura ambiente de 21 ° C, 60% de humidade relativa e a 12-hr ciclo claro-escuro, com livre acesso à comida e água. </li></ol> 2. Anestesia e Preparação operativo <ol><li> Induzir a anestesia geral, utilizando uma caixa Plexiglas ligada ao equipamento de anestesia, fixado a uma taxa de fluxo de oxigénio de 1 L / min, e um vaporizador de isofluorano wom 5% de gás anestésico. </li><li> Manter a anestesia com o vaporizador de isofluorano a 1,5%, assim como os reflexos profundos sensoriais dos animais são suprimidas. </li><li> Corrigir os ratos em posição supina na placa de aquecimento do corpo. </li><li> Preparar a região de operação de cada animal, removendo a sua pele com um creme de depilação, a partir do ângulo de mandíbula até 2 cm abaixo do manúbrio. </li><li> Preparar um campo cirúrgico estéril, prestando atenção à área cirúrgica, a área preparada no animal e a frente do cirurgião: </li><ul><li> Limpe a bancada com um desinfectante. </li><li> Preparar o local da incisão, utilizando múltiplas aplicações de solução de esfrega cirúrgica (por exemplo cloro-hexidina e 70% de álcool isopropílico). Aplicar a clorexidina em primeiro lugar, o segundo álcool e, por fim, a solução de lavagem. </li><li> Usar uma bata cirúrgica descartável e luvas cirúrgicas, ou, alternativamente, as luvas de exame que foram previamente lavadas wdesinfetante om cirúrgico. </li></ul><li> Utilizar instrumentos de microcirurgia estéreis no procedimento de operação. </li><li> Usar um microscópio de operação (Wild Heerbrugg M650, Gais, Suíça) em 10-20-vezes de ampliação. </li></ol> 3. Anatomia A Figura 1 ilustra a anatomia do pescoço do rato: 1a) Situs antes transecção do músculo esternocleidomastóideo direito. 1b) Situs após a transecção do músculo esternocleidomastóideo direito. 4. Preparação manguito Cortar os punhos de um comprimento de 3 mm, com a mão a partir de um tubo de plástico (Portex, diâmetro interno 0,75 mm, diâmetro externo 0,94 milímetros, Smiths Medical, UK). Estes punhos consistir num corpo de manga tubular, incluindo o volume total do tubo de plástico, e um manípulo de braçadeira que consiste em metade do volume do balonete. Tanto o corpo do manguito eo punho manguito deve ser igualmente long. O punho manguito é essencial para a manipulação do punho, durante o procedimento cirúrgico. Após a manga é deslizado sobre o recipiente, uma mini braçadeira Bulldog é colocado simultaneamente no punho e bainha do recipiente, a fim de prevenir a hemorragia, manter o punho em posição e assegurar a estabilidade. 5. Técnica manguito <ol><li> Deslize o punho sobre o navio. </li><li> Imediatamente a seguir, o recipiente de eversão, puxá-la sobre a parte externa do corpo de manga e fixá-lo com uma ligadura de seda 7-0. Deste modo, o lúmen da bainha é coberto com endotélio. Depois disso, o deslizamento do enxerto venoso sobre o corpo manguito e corrigi-lo com uma ligadura de seda novo 7-0. Para prevenir a formação de trombos, que é essencial para fixar o enxerto de veia laço muito perto da margem cuff, a fim de evitar que o sangue contactar o laço da artéria segurando no lugar. Isso é crucial para a anastomose distal devido à direção do fluxo do sangue. No entanto, de acordo com os autores, não se consideraessencial para a anastomose proximal, pela mesma razão. </li></ol> 6. Procedimento Cirúrgico 6.1 Preparação da veia jugular externa direita <ol><li> Faça um aproximado 2,5 centímetros de comprimento incisão mediana cervical direta acima do manúbrio. </li><li> Separar completamente a 1 cm de comprimento do segmento da veia jugular externa direita a partir dos tecidos circundantes </li><li> Ligar os afluentes venosos com fio de seda 7-0. </li></ol> 6.2 Preparação da artéria carótida comum direita <ol><li> Prepare o músculo esternocleidomastóideo e transect-lo no meio. </li><li> Prepare a artéria carótida comum direita com cuidado, tomando cuidado para não comprimir a artéria ou do nervo vago. Mobilizá-la a partir da bifurcação carotídea até o tronco braquiocefálico. </li><li> Posteriormente, ligadura de duas vezes no meio com fio de seda 7-0 antes da transecção. </li><li> Deslizar um manguito nylon consisting de um corpo e uma pega (Figura 2a) sobre a extremidade distai da artéria carótida comum, pelo que é importante para garantir que a alavanca está por trás da bainha do vaso (Figura 2b). </li><li> Prender a extremidade com cuff da artéria carótida comum distai com uma braçadeira de mini Bulldog exactamente no punho braçadeira para assegurar a estabilidade (Figura 2c). </li><li> Subsequentemente, cortar a artéria directamente atrás da ligadura, em que o coto arterial resultante deve ser tão longa quanto o corpo da braçadeira. </li><li> Enxaguar o lúmen arterial com heparina-solução salina (20 UI heparina / ml de NaCl a 0,9%). Definir um laço de ligação de lado na posição adequada para utilização posterior. </li><li> Puxe o coto arterial cima e colocá-la como uma luva sobre o corpo da braçadeira. </li><li> Posteriormente, puxe o laço ligadura e nó-o bem. </li><li> Para evitar que a artéria de deslizar para fora de sua manga, você pode implementar um truque: compreender tanto a parede arterial ea sutura com a mão direita simultaneously e com a pinça do lado esquerdo (Figura 2d) fazer o nó (Figura 2E). </li><li> Repetir o mesmo procedimento com o coto proximal arterial (Figura 2f). </li></ol> 6,3 posicionamento do enxerto venoso <ol><li> Excise um segmento de 1 cm de comprimento da veia jugular externa fixada </li><li> Desde as duas artérias algemado estão muito distantes um do outro para a interposição venosa, aproximar a distância correta para esse procedimento, usando um fio de vicryl 3-0, que você deve laço em torno de cada grampo Bulldog mini. </li><li> Cruzadas ambas as suturas. </li><li> Posteriormente, puxar as suturas em sentidos opostos, permitindo o posicionamento adequado dos cotos algemado arteriais (Figura 2g) </li><li> Enxaguar o segmento de veia com a solução de heparina salina. </li><li> Deslizar uma extremidade do segmento da veia previamente invertida sobre a artéria carótida cuffed distal e fixá-lo na posição correctação com uma ligadura de seda 7-0. </li><li> É importante observar aqui que a circunferência da veia deve ser completa e uniformemente agarrada. </li><li> Enxaguar o segmento de veia com heparina-solução salina, e deslizar a outra extremidade do segmento de nervura sobre o coto proximal da carótida. </li><li> Completar a ligação (Figura 2h); </li><li> Remover os grampos de mini Bulldog um após o outro, em primeiro lugar sobre o coto distal da artéria carótida, e em seguida, por um lado proximal, permitindo assim que o fluxo de sangue livre e a arterialização do enxerto venoso (Figura 2I). A cirurgia é considerada bem sucedida se o fluxo de sangue e pulsação são observados dentro do enxerto e da artéria carótida comum (avaliada visualmente). </li></ol> 6.4. O fechamento da ferida Para o funcionamento de sutura subcutânea, use Vicryl 4-0. Para uma sutura cutânea execução, use 3-0 Vicryl. 7. Recuperação e &lt;manejo pós-operatório/ P&gt; <ol><li> Deixe os animais recuperar da anestesia em uma cama plana de papel sob uma lâmpada de aquecimento infravermelha. Não retornar os animais operados para a área de exploração animal, até que todos os animais aparecem normal. </li><li> No pós-operatório administrar buprenorfina (Temgesic) na concentração de 0,03-0,05 mg / kg de peso corporal sc a cada 8-12 horas durante 2 dias. Buprenorfina pode ser administrado antes da indução isofluorano. </li><li> Monitorar os animais no pós-operatório para o seu estado geral e sinais de doença ou infecções. </li></ol> 8. Medição de Vazão de sangue A desobstrução pós-operatória do enxerto foi comprovada por medição do fluxo de sangue, utilizando uma pesquisa de sangue Transonic sistema de medição de fluxo (Modelo: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Holanda) com um fluxômetro perivascular (3 mm, MA3PSB). O sistema baseia-se no princípio de Doppler. 9. Resultados representativos Por faithfully mantendo as instruções acima mencionada, a duração média das operações cirúrgicas foi de cerca de 65 min. Os animais apresentaram um excelente estado físico e ganharam peso conforme esperado durante todo o experimento: ao ponto de partida da operação os animais pesavam 312 ± 20,39 g. No ponto de tempo de sacrifício de 3 semanas após a cirurgia, os animais pesavam 325,2 ± 28,7 g, com 6 semanas 333 ± 39,9 g e 12 semanas 362,22 ± 29 g. Não foram observadas infecções no local de operação e sem sores desenvolvidos. As feridas de operação completamente curada no momento esperado. O controle neurológico não mostrou sinais de infarto cerebral ou deficiência motora. Quanto mais tarde foi um ponto importante uma vez que os animais foram operados na artéria carótida e uma das duas veias jugulares externas, foi removido e usado como auto-transplante. Não há reações alérgicas ao tratamento pós-operatório dor alívio foram observados. &gt; Todos os animais foram vigilante e social em todo o experimento. Seus hábitos relativos a receber comida e água manteve-se inalterado durante todo o tempo todo. A taxa de sobrevivência de todos os ensaios foi de 100% no ponto de momento de sacrifício. A taxa de permeabilidade do enxerto foi de 60% para os primeiros 10 animais operados e, portanto, de 82% para os restantes 11 animais. A desobstrução total do enxerto foi de 71%. O fluxo sanguíneo nos enxertos venosos arterializado foi medida no ponto de momento de sacrifício e foi de 8 ± 3 ml / min, sem quaisquer diferenças estatisticamente significativas entre os três pontos de tempo de sacrifício. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Anatomia do pescoço do rato. 1a) Situs antes transecção do músculo esternocleidomastóideo direito. 1b) Situs após a transecção do músculo esternocleidomastóideo direito. &quot;fo: manter-together.within-page =&quot; e_content sempre &quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig2.jpg" alt="Figura 2" /> A Figura 2 imagens microscópicas intra-operatórias: um cuff), constituído por braçadeira e braçadeira handle; b) cuff deslizado sobre a extremidade distai da artéria carótida comum, c) fixação do coto distal cuffed artéria carótida comum; eversão d) do. o coto da artéria carótida comum sobre o balonete, e) assegurar o coto da artéria carótida comum evertido com uma ligadura, f) situs após eversão de ambos algemado proximal e distal da artéria carótida comum tocos; g) técnica cruzado para aproximação do algemado dois comuns tocos da artéria carótida, h) situs após interposição venosa; i) situs após a reperfusão do enxerto interposição venosa. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Representação esquemática do situsapós a reperfusão do enxerto interposição venosa. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4124/4124fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver maior figura</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. 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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>

Não há conflitos de interesse declarados.

Interposição de um enxerto de veia jugular externa na artéria carótida comum é uma técnica de microcirurgia sofisticado. Este vídeo ajuda o cirurgião principiante dominar esta técnica em tempo mínimo com um menor desperdício de animais experimentais. A anestesia por inalação é a melhor opção para esta operação, uma vez que evita um estágio anestesia excessivamente profunda, pode ser bem controlado e permite que o tempo suficiente para operar cirurgião. Além disso, o rato...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> Trançado de seda preta 7-0 </td><td> Ethicon Produtos </td><td> 892100 </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 3-0 </td><td> Ethicon Produtos </td><td> J285G </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 4-0 </td><td> Ethicon Produtos </td><td> J284G </td><td></td></tr><tr><td> Portex não estéril nylon tubo de 0,75 mm, 0,94 milímetro Fine-Bore Polietileno Tubing (polietileno) </td><td> Portex Reino Unido </td><td> 800/200/175/100 </td><td></td></tr><tr><td> 5% de isofluorano </td><td></td><td></td><td> Qualquer genericon </td></tr><tr><td> Heparina </td><td></td><td></td><td> Qualquer genericon </td></tr><tr><td> Soro fisiológico a 0,9% </td><td></td><td&gt; </td><td> Qualquer genericon </td></tr><tr><td> Buprenorfina </td><td></td><td></td><td> Qualquer genericon </td></tr></tbody></table>

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

Hiperplasia neointimal é uma das principais causas de estenose nas veias arterializado que são de grande importância na cirurgia de bypass da artéria coronária, a cirurgia de bypass arterial periférica, bem como em fistulas arteriovenosas. 1-5 O procedimento experimental de interposição de enxerto de veia na artéria carótida comum usando a técnica de canhão-tem sido aplicado em vários projectos de investigação para estudar a etiologia da hiperplasia neointimal e opções terapêuticas para lidar com ele. 6-8 A bainha impede remodelamento anastomose e induz turbulência no interior do enxerto e, assim, o desenvolvimento de hiperplasia neointimal. Usando o enxerto de veia cava superior, é um modelo de pequenos animais estabelecida para o experimento arterialização venosa. 9-11 Este protocolo atual refere-se a uma técnica de veia jugular estabelecido interposição de enxerto descrita pela primeira vez por Zou et al., 9, bem como outros. 12-14 </sup&gt; Contudo, esses citados protocolos de pequenos animais são complicadas. Para simplificar o processo e reduzir ao mínimo o número de animais experimentais necessários, um protocolo detalhado por operação de formação de vídeo é apresentado. Este vídeo deve ajudar o cirurgião iniciante para aprender tanto o manguito técnica e da interposição de enxerto de veia. Por este meio, a veia jugular externa direita foi enxertado na técnica cuff-na artéria carótida comum de 21 ratos Sprague Dawley fêmeas categorizados em três grupos iguais, que foram sacrificados nos dias 21, 42 e 84, respectivamente. Notavelmente, não há animais doadores foram necessários, pois auto-transplantes foram realizados. A taxa de sobrevivência foi de 100% no ponto de momento de sacrifício. Além disso, a taxa de perviedade do enxerto foi de 60% para os primeiros 10 animais operados e 82% para os restantes 11 animais. O fluxo de sangue no momento do sacrifício, 8 ± 3 ml / min. Em conclusão, este protocolo cirúrgico simplifica consideravelmente, otimiza e padroniza esta amostralicated procedimento. Ele dá aos cirurgiões novatos fácil, instruções passo-a-passo, explicando possíveis armadilhas, assim, ajudá-los a ganhar experiência rápido e evitar inútil sacrifício de animais experimentais.

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

Hiperplasia neointimal é a causa principal de estenose nas veias arterializado. Propomos um novo protocolo através do qual a veia jugular externa direita é enxertado por meio da técnica do manguito na artéria carótida comum de ratos Sprague Dawley. A taxa de sobrevivência foi de 100% no ponto de momento de sacrifício.

Treinar um técnica microcirúrgica sofisticado: Interposição de enxerto de veia jugular externa na artéria carótida comum em ratos

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 visualizações.  University Hospital RWTH Aachen. Hiperplasia neointimal é a causa principal de estenose nas veias arterializado. Propomos um novo protocolo através do qual a veia jugular externa direita é enxertado por meio da técnica do manguito na artéria carótida comum de ratos Sprague Dawley. A taxa de sobrevivência foi de 100% no ponto de momento de sacrifício.

Vídeo: 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.

Adulto Rato venoso Hipertensão Modelo: artéria carótida comum para External Jugular Vein anastomose.

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

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.

Cateterismo da artéria carótida e jugular para executar as medidas hemodinâmicas, infusões e Sangue de amostragem em um Rat Consciente Modelo

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.

Infusões artéria carótida para farmacocinéticas e farmacodinâmicas Análise de taxanos em Ratos

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.

Realizando Permanente Distal Oriente cerebral com carótida comum Oclusão da Artéria em ratos idosos para estudar Cortical Isquemia com Deficiência Sustentada

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.

Veia Interposição Modelo: Um modelo adequado para estudar Bypass Graft Perviedade

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.

Na Vivo Transferência de genes para o endotélio da artéria carótida comum de coelho

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.

Um modelo de coelho da expressão do Transgene durável na veia Jugular para enxertos de interposição da artéria carótida comum

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.

Imagens de ressonância magnética fase contraste na artéria carótida comum de rato

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.

Oclusão de artéria Cerebral média, permitindo a reperfusão através de reparação de artéria carótida comum em ratos

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.

Uma lesão de balão segmental controlada por pressão da artéria de rato com aplicação terapêutica periadventicional

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