Name: implantation of human-sized coronary stents into rat abdominal aorta using a trans-femoral access
Uploaded: 2020-11-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implantation of Human-Sized Coronary Stents into Rat Abdominal Aorta Using a Trans-Femoral Access at JoVE.com

Gostaríamos de agradecer à Sra. Angela Freund por sua inestimável assistência técnica com a incorporação e produção de slides. Também gostaríamos de agradecer ao Sr. Tadeusz Stopinski no Instituto de Ciência Animal & Cirurgia Experimental do Instituto de Ciência Animal & Experimental por sua ajuda perspicaz com o trabalho veterinário.

Os experimentos foram realizados de acordo com a Lei Alemã de Bem-Estar Animal (TSchG) e a Diretiva 2010/63/UE relativas à proteção de animais utilizados para fins científicos. A aprovação oficial deste estudo foi concedida pelo Comitê Governamental de Cuidados e Uso de Animais (Protocolo nº: AZ 87-51.04.2010.A065; Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen, Alemanha). O protocolo de estudo cumpriu o Guia de Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. O tratamento da dor...

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	<li>Patel, M. 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G., Schwartz, R. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+stenting+on+coronary+endothelium+from+a+molecular+biological+view:+Time+for+improvement.">The effects of stenting on coronary endothelium from a molecular biological view: Time for improvement.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (1), 39-46 (2019).</li><li>Mori, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathological+mechanisms+of+left+main+stent+failure.">Pathological mechanisms of left main stent failure.</a> International Journal of Cardiology. 263, 9-16 (2018).</li><li>Wolinsky, H., Glagov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+abdominal+and+thoracic+aortic+medial+structure+in+mammals.+Deviation+of+man+from+the+usual+pattern.">Comparison of abdominal and thoracic aortic medial structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern.</a> Circulation Research. 25 (6), 677-686 (1969).</li><li>Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+model+of+in-stent+restenosis:+rat+aortic+stenting.">A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting.</a> Heart. 91 (3), 393-395 (2005).</li><li>Unthank, J. L., Nixon, J. C., Lash, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+adaptations+in+collateral+and+microvascular+resistances+after+ligation+of+the+rat+femoral+artery.">Early adaptations in collateral and microvascular resistances after ligation of the rat femoral artery.</a> Journal of Applied Physiology. 79 (1), 73-82 (1985).</li><li>Nevzati, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+Magnesium+Stent+Treatment+of+Saccular+Aneurysms+in+a+Rat+Model+-+Introduction+of+the+Surgical+Technique.">Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model - Introduction of the Surgical Technique.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), e56359 (2017).</li><li>Aquarius, R., Smits, D., Gounis, M. J., Leenders, W. P. J., de Vries, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+diverter+implantation+in+a+rat+model+of+sidewall+aneurysm:+a+feasibility+study.">Flow diverter implantation in a rat model of sidewall aneurysm: a feasibility study.</a> Journal of NeuroInterventional Surgery. 10 (1), 88-92 (2018).</li></ol>

Este protocolo descreve a implantação de stents coronários de tamanho humano na aorta abdominal de apoE-/- ratos. Vários pontos técnicos merecem ser enfatizados. Primeiro, deve ser evitada uma incompatibilidade entre o tamanho do stent e o tamanho da aorta. Colocar um stent muito pequeno pode levar à malapa do stent, enquanto a implantação de um stent muito grande para a aorta pode causar excesso de alongamento, rasgos e ferimentos do vaso. Por isso, recomendamos o uso de stents entre 2,0 e 2,5 mm de d...

A intervenção coronária percutânea (ICI), combinada com a implantação de um stent coronário, representa o padrão-ouro no tratamento intervencionista da doença arterial coronariana1. O sucesso a longo prazo dos stents, no entanto, pode ser limitado pela ocorrência de restenose in-stent (ISR) que é determinada por uma proliferação excessiva de tecido neointimal dentro do stent2,3. O ISR pode exigir uma nova intervenção com bypass da artéria coronária ou re-PCI. Uma variedade de modelos animais foram sugeridos para o estudo do ISR, cada um deles apresentando vantagens e deficiências. As principais desvantagens dos modelos de artérias ilíacas suínos mais utilizados e coelhinhos, embora desenvolvendo lesões marcadamente semelhantes aos humanos após a implantação do stent4,5, são grandes custos de animais e habitação que trazem dificuldades logísticas especialmente em estudos de longo prazo, bem como limitações no manuseio e equipamentos. Além disso, a disponibilidade de anticorpos para proteínas celulares de suínos e coelhos é limitada. Por outro lado, os modelos murine proporcionam as principais vantagens do alto rendimento e reprodutibilidade, bem como a facilidade de manuseio, moradia e, portanto, custo-efetividade. Além disso, um maior número de anticorpos estão disponíveis. No entanto, enquanto os camundongos deficientes e-deficientes de apolipoproteína (apoE-/-) camundongos têm sido amplamente utilizados para o estudo da aterosclerose6,7,8, eles são inadequados para o estudo do ISR, pois os stents devem ser miniaturizados para serem implantados em camundongos, potencialmente mudando as propriedades mecânicas dos stents. Além disso, a parede aórtica de camundongos mede entre 50 μm em camundongos jovens e 85 μm em camundongos antigos9, e os stents devem ser implantados usando níveis de pressão tão baixos quanto 2 atm, o que pode levar à malapposição do stent10. Os ratos, no entanto, permitem a implantação de stents coronários humanos disponíveis comercialmente, e demonstram um curso de cura vascular semelhante a animais maiores após a implantação do stent aórtico, relatado pela primeira vez por Langeveld et al.11. Esta técnica originalmente exigia um acesso trans-abdominal, o que exigia uma constrição física da aorta para conseguir uma interrupção temporária do fluxo sanguíneo. Para evitar a lesão potencialmente associada do vaso e reações inflamatórias, a técnica foi posteriormente refinada pela introdução de um acesso transilílico, o que resultou, além disso, em uma maior taxa de sobrevivência dos animais12.
Como ratos de tipo selvagem não desenvolvem lesões ateroscleróticas13, apoE-/- ratos foram gerados usando técnicas de nuclease como Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN)14, Clustered Regularmente Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR/Cas9)15, e Zinc Finger (ZF)16. ApoE-/- ratos estão disponíveis comercialmente desde 2011. Fornecendo um fundo atherogênico, os ratos apoEpermitem uma avaliação mais realista dos stents coronários do tamanho humano, especialmente no que diz respeito ao ISR.
Aqui, descrevemos o método através da rota de acesso transfemoral e usando um stent de eluição de drogas de cobalto-cromo (DES) comercialmente disponível, no entanto, também pode ser aplicado para o estudo de outros tipos de stent, como stents metálicos nus (BMS) ou stents biodegradáveis.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Diet</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SNIFF High Fat diet + Clopidogrel (15 mg/kg)</td>
			<td>SNIFF Spezialdi&#228;ten GmbH, Soest</td>
			<td>custom prepared</td>
			<td>Western Diet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drugs and Anesthetics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Essex Pharma</td>
			<td>997.00.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ISOFLO (Isoflurane Vapor) vaporiser</td>
			<td>Eickemeyer</td>
			<td>4802885</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Forene Abbott</td>
			<td>B 506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotonic (0.9%) NaCl solution</td>
			<td>DeltaSelect GmbH</td>
			<td>PZN 00765145</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ringer&#39;s lactate solution</td>
			<td>Baxter Deutschland GmbH</td>
			<td>3775380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(S)-ketamine</td>
			<td>CEVA Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Medistar Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Consumable supplies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL syringes</td>
			<td>BD Plastipak</td>
			<td>4606108V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL syringes</td>
			<td>BD Plastipak</td>
			<td>4606027V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 prolene suture</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>N-2719K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 silk suture</td>
			<td>Seraflex</td>
			<td>IC 158000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bepanthen Eye and Nose Ointment</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>6029009.00.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton Gauze swabs</td>
			<td>Fuhrmann GmbH</td>
			<td>32014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Durapore silk tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>1538-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-Alcohol Skin Desinfection Solution</td>
			<td>Antiseptica GmbH</td>
			<td>72PAH200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterican needle 18 G</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>304622</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterican needle 27 3/4 G</td>
			<td>B.Braun</td>
			<td>4657705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Paper</td>
			<td>commercially available</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe forceps curved x1</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>11151-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe forceps straight</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>11050-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder Mathieu</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>12010-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>14074-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Semken forceps</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>11008-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small surgical scissors curved</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>14029-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small surgical scissors straight</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>14028-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard pattern forceps</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>11000-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas spring scissors</td>
			<td>Fine Science Tools Inc.</td>
			<td>15000-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Leica MZ9</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controlled heating pad</td>
			<td>Sygonix</td>
			<td>26857617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment for stent implantation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drug-eluting stent Xience 2,25mm x 8mm</td>
			<td>Abbott Vascular USA</td>
			<td>1009544-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide wire Fielder XT PTCA guide wire: 0.014&#34; x 300cm</td>
			<td>ASAHI INTECC CO., LTD Japan</td>
			<td>AGP140302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inflation syringe system</td>
			<td>Abbott 20/30 Priority Pack</td>
			<td>1000186</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue processing and analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30% H2O2</td>
			<td>Roth</td>
			<td>9681</td>
			<td>Histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Roth</td>
			<td>K928.1</td>
			<td>Histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Giemsas Azur-Eosin-Methylenblau</td>
			<td>Merck</td>
			<td>109204</td>
			<td>Histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphic Drawing Tablet</td>
			<td>WACOM Europe GmbH</td>
			<td>CTL-6100WLK-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roti Histofix, Formaldehyd 4% buffered</td>
			<td>Roth</td>
			<td>P087</td>
			<td>Histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Technovit 9100</td>
			<td>Morphisto</td>
			<td>12225.K1000</td>
			<td>Histology</td>
		</tr>
	</tbody>
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implantation of human-sized coronary stents into rat abdominal aorta using a trans-femoral access

A intervenção coronária percutânea (ICI), combinada com a implantação de um stent coronário, representa o padrão-ouro no tratamento intervencionista da doença arterial coronariana. A restenose in-stent (ISR) é determinada por uma proliferação excessiva do tecido neointimal dentro do stent e limita o sucesso a longo prazo dos stents. Uma variedade de modelos animais têm sido usados para elucidar processos fisiopatológicos subjacentes à restenose de stent (ISR), sendo o coronário suíno e os modelos de artéria ilíaca de coelho sendo os mais utilizados. Os modelos murinos oferecem as vantagens de alta produtividade, facilidade de manuseio e habitação, reprodutibilidade e ampla disponibilidade de marcadores moleculares. O modelo de camundongos deficientes apolipoprotein E (apoE-/- ) tem sido amplamente utilizado para estudar doenças cardiovasculares. No entanto, os stents devem ser miniaturizados para serem implantados em camundongos, envolvendo mudanças importantes de suas propriedades mecânicas e (potencialmente) biológicas. O uso de apoE-/- ratos podem superar essas deficiências como apoE-/- ratos permitem a avaliação de stents coronários de tamanho humano e, ao mesmo tempo, fornecendo um fenótipo aterogênico. Isso faz deles um modelo excelente e confiável para investigar isr após a implantação do stent. Aqui, descrevemos, em detalhes, a implantação de stents coronários humanos comercialmente disponíveis na aorta abdominal de ratos com um apoE-/- fundo usando um acesso trans-femoral.

Este protocolo descreve a implantação de stent na aorta abdominal de ratos utilizando uma rota de acesso trans-femoral(Figura 1). O primeiro ponto central deste modelo animal é que ele permite a implantação de stents coronários de tamanho humano. Um stent coronário comercialmente disponível e montado em balão pode ser colocado na aorta abdominal de ratos. Assim, além disso, o mesmo princípio de implantação de stent como em humanos pode ser aplicado. Outra vantagem do uso de rato...

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Implantation of Human-Sized Coronary Stents into Rat Abdominal Aorta Using a Trans-Femoral Access

Este protocolo descreve a implantação de stents coronários humanos na aorta abdominal de ratos com um apoE-/- fundo usando um acesso trans-femoral. Em comparação com outros modelos animais, os modelos murinos carregam as vantagens da alta produtividade, reprodutibilidade, facilidade de manuseio e habitação, e uma ampla disponibilidade de marcadores moleculares.

Implantação de stents coronários de tamanho humano na aorta abdominal de rato usando um acesso trans-femoral

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Rat Heterotopic Abdominal Heart/Single-lung Transplantation in a Volume-loaded Configuration

Rat heterotópico abdominal coração / pulmão Transplante Single-carregado em uma configuração-Volume

Herein, we describe a novel technique for heterotopic abdominal heart-lung transplantation (HAHLT) in rats. The configuration of the transplant graft ...

Medicina

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Criação de abdominais aderências em Ratos

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or ...

Fabrication of Small Caliber Stent-grafts Using Electrospinning and Balloon Expandable Bare Metal Stents

Fabricação de calibre pequeno endopróteses Usando Electrospinning e balão expansíveis Bare Metal Stents

Stent-grafts are widely used for the treatment of various conditions such as aortic lesions, aneurysms, emboli due to coronary intervention procedures and ...

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

Um Modelo de Cardiologia remodela Através constrição da Aorta Abdominal em Ratos

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

Patch Angioplasty in the Rat Aorta or Inferior Vena Cava

Remendar Angioplastia na Rat aorta ou veia cava inferior

Pericardial patches are commonly used in vascular surgery to close vessels. To facilitate studies of the neointimal hyperplasia that forms on the patch, ...

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery (ALCAPA)

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery ALCAPA

Re-implantação direta de Esquerda da Artéria Coronária para a aorta em adultos com Origem Anômala da Coronária Esquerda da Artéria da artéria pulmonar (ALCAPA)

Anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary artery (ALCAPA) is a rare congenital anomaly which is one of leading causes of myocardial ...

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

Lesão baseada no balão para induzir a hiperplasia Myointimal da Aorta Abdominal de Mouse

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...

Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions

Ecografia da Aorta torácica e Abdominal em ratos para determinar as dimensões de aneurisma

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been ...

A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction

Um modelo murino de disfunção da mão relacionada ao acesso para hemodiálise

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement ...

Robotic Cochlear Implantation for Direct Cochlear Access

Implantação coclear robótica para acesso coclear direto

Robot-assisted systems offer great potential for gentler and more precise cochlear implantation. In this article, we provide a comprehensive overview of ...