Sıçanlarda pulmoner hipertansiyon bir Model olarak Monocrotaline ya da Sügen ile birlikte sol Pneumonectomy
Summary
Kemirgen sol pneumonectomy pulmoner hipertansiyon araştırma değerli bir tekniktir. Burada, fare pneumonectomy yordam ve ameliyat sonrası bakım minimal morbidite ve mortalite sağlamak için açıklamak için bir iletişim kuralı mevcut.
Abstract
Bu protokol için biz doğru yordam adımları ve başarılı bir şekilde sol pneumonectomy gerçekleştirmek ve PAH monocrotaline (MCT) ek yönetimi ile Sıçanlarda ikna etmek için gerekli önlemleri ayrıntı veya SU5416 (Sügen). Biz de bu iki model araştırmalarda yaygın olarak kullanılan diğer PAH modelleri karşılaştırın. Son birkaç yıl içinde angioproliferation hangi rolü artan pulmoner kan akımı şiddetli gelişiminde önemli bir tetikleyici olarak pulmoner kabul edilir Pleksiform lezyonların mekanizmasının eğitim doğru odağı hayvan PAH modellerin taşındı Vasküler remodeling. Artan pulmoner akışının en umut verici kemirgen modellerinden biri bir “İkinci doz” MCT veya Sügen ile birlikte tek taraflı sol pneumonectomy. Sol akciğer kaldırılması artan ve çalkantılı pulmoner kan akımı ve vasküler remodeling yol açar. Şu anda, bu Sıçanlarda pneumonectomy cerrahinin detaylı bir işlemdir. Bu makalede adım adım bir protokol pneumonectomy ameliyat ve ameliyat sonrası bakım erkek Sprague-Dawley Sıçanlarda ayrıntıları. Kısaca, hayvan anestezi ve göğüs açılır. Bir kez sol pulmoner arter, pulmoner ven ve bronş görselleştirildiği, olmadıklarına ve sol akciğer kaldırılır. O zaman göğüs kapalı ve hayvan kurtarıldı. Kan sadece sağ akciğer üzerinde dolaşmaya zorlanır. Bu vasküler basınç artışı bir ilerici remodeling ve pulmoner arterlerin oklüzyon yol açar. MCT veya Sügen ikinci doz disfonksiyon endotel ikna etmek için kullanılan bir hafta sonrası cerrahidir. Artmış kan akımı akciğer ve endotel disfonksiyonu ile birlikte şiddetli PAH üretir. Bu yordam birincil sınırlandırılması genel cerrahi becerileri gerektirmesidir.
Introduction
Pulmoner arteriyel Hipertansiyon (PAH) pulmoner kan akımı, artmış vasküler direnç, inflamasyon ve küçük pulmoner kan damarlarının1/ remodeling artış ile karakterize ilerici ve ölümcül bir hastalıktır. Bu genellikle remodeling engel ve küçük pulmoner arterlerin vazokonstriksiyona neden olan ve sağ ventrikül afterload2artan, tıkamak vasküler lezyonlar içinde sonuçlanır. PAH birkaç başarılı farmakolojik tedaviler mevcut; bir sonucu, PAH ile ilgili mortalite kalır yüksek. Son zamanlarda, odağı pulmoner hipertansiyon pathobiology araştırma Anjiyo-nükleer silahların yayılmasına karşı hangi rolü artan pulmoner kan akımı pulmoner gelişiminde önemli bir tetikleyici olarak damar olarak kabul edilir bir mekanizma doğru taşındı 3,4remodeling.
Hayvan pulmoner hipertansiyon modellerinin hastalığın patofizyolojisi açıklamak ve uyuşturucu, hücre, gen ve protein teslimat için bir platform olarak hizmet etmiş yardımcı kritik anlayışlar hazırladık. Geleneksel olarak, kronik hipoksi indüklenen pulmoner hipertansiyon modeli ve MCT akciğer yaralanma modeli PAH patofizyolojisi5eğitim için kullanılan ana modelleri olmuştur. Ancak, artan pulmoner kan akışı ve neointimal desen insan hastalarda açıklanan değişikliklere göre yeniden üretmek için yeterli değiller. Gemi duvarları ile Anjiyo-silinme olmadan hipoksik vazokonstriksiyona bir kalinlasma kemirgenler sonuçlarında küçük akciğer damarlarının6kronik hipoksi modelinde. Ayrıca, hipoksi koşulu tersinir olduğunu. Böylece, hipoksi modeli de şiddetli PAH üretmek için yeterli değildir. MCT akciğer yaralanma modeli bazı endotel disfonksiyonu temin etmez ama karmaşık vasküler obliteratif lezyonlar ile şiddetli birincil PAH insanlarda bulunan fareler2‘ geliştirmek mi. Ayrıca, MCT tedavi fareler MCT kaynaklı akciğer toksisite, veno tıkayıcı karaciğer hastalığı ve miyokardit yerine PAH2ölmek eğilimindedir. Son olarak, tek başına pneumonectomy kısa bir süre içinde küçük akciğer damarlarının lezyonlarının neointimal üretmek için yeterli değil. Pneumonectomy sonra pulmoner arter basıncı7en az ayrıcalık var. İnsanlarda, kontralateral akciğer sağlıklı7olduğunda pneumonectomy iyi tolere edilir.
Ancak, bu artan pulmoner kan akışı taklit eder ve pulmoner vasküler ciddi klinik PAH karşılaştırılabilir remodeling içinde sonuç MCT ya da Sügen ile birlikte sol pneumonectomy yordam avantajlıdır. Pneumonectomy sadece 1 LOB vardır, sol akciğer yerine dört loblar vardır sağ gerçekleştirilir. Sağ akciğer kaldırılmışsa, hayvan için solunum yetersizliği telafi etmek mümkün olacaktır. Pneumonectomy-MCT modelinde yeniden neointimal desen işletilen hayvan tedavi7üzerinde % 90 geliştirir. Benzer şekilde, Anjiyo obliteratif vasküler lezyonlar, nükleer silahların yayılmasına karşı Apoptozis ve RV disfonksiyon8tarafından karakterize şiddetli PAH Sügen ve pneumonectomy sonuçlanır. Sol pneumonectomy yordam Ayrıca PAH ikna etmek için diğer cerrahi için avantajlı karşılaştırılır. Daha önce açıklanan modelleri içinde akciğerlere pulmoner kan akışını arttırmak için rats Sendromlarda caval şant veya subklavyan pulmoner arter anastomoz içerir. Bu son derece karmaşık7,9,10,11modellerdir. Bir Sendromlarda caval şant gerçekleştirmek için hayvanın karın açılması gerekiyor. Şant tüm karın organları yerine sadece akciğerlere kan akışını artırır karın aortu yerleştirilir, böylece, PAH geliştirmek için daha uzun sürer. Ayrıca, pneumonectomy ile kan akımı ise kalan akciğer çiftler şant yoluyla kan akışını belirlemek zordur. Subklavyan pulmoner arter anastomoz da birçok komplikasyonları vardır. Arteryel kan akışına Ven Trombozu anastomoz ve kanama için yol açabilir. Sendromlarda caval şant gibi anastomoz yoluyla kan akışını belirlemek zordur. Ayrıca, vasküler cerrahi becerileri gerektirir bir pahalı ve zor teknik olduğunu. Tek taraflı sol pneumonectomy kan akımı ve yamultma stres kontralateral akciğer iki katına çıkarır ve MCT veya Sügen ile birlikte, endotel hücre hasarı8, olan PAH tipik hemodinamik ve histopatolojik bulguları neden olur. 12.
Bu el yazması yenilik sol pneumonectomy fareler ve bu modellerin teknik ve fizyolojik sorunların tartışılması çok detaylı ve kapsamlı cerrahi protokol sunulmuştur. Bu iletişim kuralı şu anda kullanılabilir olmadığından, birçok müfettişler model çok zor kullanmak olduğuna inanıyoruz. Sol pneumonectomy gerçekleştiren müfettişler yüksek mortalite ve morbidite oranları hayvanlar, bilimsel değerlendirme ödün gereksiz kaybı ile ilişkili karşı karşıya kalmışlardır. Bunun yerine, birçok PAH oluşturmak için MCT enjeksiyon, kronik hipoksi veya sadece pneumonectomy gibi klasik modelleri kullanır. Ancak, bu modeller daha az MCT veya Sügen kombinasyonu ile sol pneumonectomy daha etkilidir. Bu makalenin temel amacı sol tek taraflı pneumonectomy Sıçanlarda için ilk detaylı ve tekrarlanabilir cerrahi protokol sağlar ve PAH en iyi cerrahi modelindeki sağlar eklemektir. Bu iletişim kuralı için sol tek taraflı pneumonectomy MCT veya SU5416 ile birleştirerek müfettişler bu ölümcül hastalığın patogenezi okumaya şiddetli PAH çok daha etkili ve klinik modeli oluşturmak izin verir.
Protocol
Representative Results
Discussion
PAH etkilenen akciğerlerde neointimal oluşumu ve obliterasyon pulmoner arter ile vasküler proliferasyon neden şiddetli hemodinamik değişiklikler, sağ ventrikül yetmezliği ve erken ölüm7,8. Gemi duvarları değişikliklere kan akımı, artan Arteryel ve sağ ventrikül basınç direnci artırmak. PAH erken dönemlerinde, genellikle medial hipertrofisi, adventitial kalınlaşma ve muscularization küçük arterlerin ve arteriyoller gibi nonspesifik histo…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu el yazması NIH tarafından desteklenen 7R01 HL083078-10 verir Amerikan Kalp Derneği AHA-17SDG33370112 ve ulusal kurumları, sağlık NIH K01 HL135474 YS için ve ulusal kurumları, sağlık R01 HL133554 L.H. için vermek
Materials
| Surgical Blade | Bard-Parker | 371215 | Incision |
| Forane (Isoflurane, USP) | Baxter | NDC 10019-360-40 | anesthesia |
| BD Angiocath 16 G | BD | 381157 | intubation tube, chest tube |
| BD 1 mL Insulin Syringe | BD | 329652 | administer buprinex post-operatively |
| Biogel Surgeons Surgical Gloves | Biogel | 30460-01 | sterile surgical gloves |
| Wahl BravMini+ Trimmer | Braintree Scientific | CLP-41590 P | shave surgical site |
| SU5416 | Cayman Chemical | 13342 | Sugen |
| Fiber Optic Illuminator | Cole-Parmer | EW-41723-02 | light for intubation |
| Surgipro II 4-0 Suture | Covidien | VP831X | Closing intercostal muscles |
| Polysorb 5-0 Suture | Covidien | GL-885 | Closing skin |
| Medium Slide Top Induction Chamber | DRE Veterinary | 12570 | oxygen & isoflurane delivery |
| DRE Compact 150 Rodent Anesthesia Machine | DRE Veterinary | 373 | oxygen & isoflurane delivery |
| Small Vessel Cauterizer Kit | Fine Science Tools | 18000-00 | cauterizer to minimize bleeding |
| VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | ventilator |
| MouseSTAT Jr | Kent Scientific | MSTAT-JR | pulse oximeter & heart rate monitor |
| Mouse Paw Pulse Oximeter Sensor | Kent Scientific | SPO2-MSE | pulse oximeter & heart rate paw sensor |
| PhysioSuite RightTemp | Kent Scientific | PS-02 | temperature pad |
| PVP Prep Solution | Medline | MDS093944 | Cleaning surgical site |
| Poly-lined Drape | Medline | NON21002Z | cover animal |
| 3 mL syringe | Medline | SYR103010 | administer fluids post-operatively |
| Microsurgical Kits, Integra | Miltex | 95042-540 | surgical tools: plain wire speculum, double-ended probe, McPherson-Vannas Iris scissors straight, straight iris scissors |
| Hemostatic forceps – Micro-Jacobson-Mosquito | Miltex | 17-2602 | mosquito |
| Buprenorphrine HCl 0.3 mg/mL | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-01 | Pain relief |
| Cooley-Mayo curved scissors | Pilling | 352090 | Large scissors |
| Gerald Tissue forceps | Pilling | 351900 | forceps |
| Wangesnsteen Tissue Forceps | Pilling | 342929 | atraumatic forceps |
| Pilling Thin Vascular Needle Holder | Pilling | 354962DG | needle holder |
| Crotaline | Sigma-Aldrich | C2401-1G | MCT |
| Surflash 20 G IV Catheter | Terumo | SR*FF2051 | For pressure reading during organ harvest |
| ADVantage PV System with 1.2 Fr Catheter | Transonic Inc | ADV500 | Record pulmonary artery and right ventricle pressure |
| Medium Hemoclip | Weck | 523700 | ligate vessels |
| Open Ligating Clip Applicator; Medium, curved | Weck Horizon | 237081 | hemoclip applicator |
| Surgical Microscope | Zeiss OPMI MD | 1808 | magnification |
References
- Leopold, J., Maron, B. Molecular Mechanisms of Pulmonary Vascular Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension. International Journal of Molecular Sciences. 17 (5), 761 (2016).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
- van Albada, M. E., et al. The role of increased pulmonary blood flow in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 26 (3), 487-493 (2005).
- Dickinson, M. G., Bartelds, B., Borgdorff, M. A. J., Berger, R. M. F. The role of disturbed blood flow in the development of pulmonary arterial hypertension: lessons from preclinical animal models. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 305 (1), L1-L14 (2013).
- Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
- Cahill, E., et al. The pathophysiological basis of chronic hypoxic pulmonary hypertension in the mouse: vasoconstrictor and structural mechanisms contribute equally. Experimental Physiology. 97 (6), 796-806 (2012).
- Okada, K., et al. Pulmonary hemodynamics modify the rat pulmonary artery response to injury. A neointimal model of pulmonary hypertension. American Journal of Pathology. 151 (4), 1019-1025 (1997).
- Happé, C. M., et al. Pneumonectomy combined with SU5416 induces severe pulmonary hypertension in rats. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 310 (11), L1088-L1097 (2016).
- Tanaka, Y., Schuster, D. P., Davis, E. C., Patterson, G. A., Botney, M. D. The role of vascular injury and hemodynamics in rat pulmonary artery remodeling. Journal of Clinical Investigation. 98 (2), 434-442 (1996).
- Nishimura, T., Faul, J. L., Berry, G. J., Kao, P. N., Pearl, R. G. Effect of a surgical aortocaval fistula on monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Critical Care Medicine. 31 (4), 1213-1218 (2003).
- Linardi, D., et al. Ventricular and pulmonary vascular remodeling induced by pulmonary overflow in a chronic model of pretricuspid shunt. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (6), 2609-2617 (2014).
- White, R. J., et al. Plexiform-like lesions and increased tissue factor expression in a rat model of severe pulmonary arterial hypertension. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 293 (3), L583-L590 (2007).
- Samson, N., Paulin, R. Epigenetics, inflammation and metabolism in right heart failure associated with pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (3), 572-587 (2017).
