In dit protocol werd nieuwe varkensaderbypass-enting uitgevoerd via een kleine incisie in de linkerborstwand zonder cardiopulmonale bypass. Er werd een postoperatief pathologisch onderzoek gedaan, dat intimale verdikking aantoonde.
Veneuze transplantaatziekte (VGD) is de belangrijkste oorzaak van coronaire bypass-transplantaat (CABG) -falen. Grote diermodellen van CABG-VGD zijn nodig voor het onderzoek naar ziektemechanismen en de ontwikkeling van therapeutische strategieën.
Om de operatie uit te voeren, gaan we de hartkamer binnen via de derde intercostale ruimte en ontleden we zorgvuldig de interne borstader en dompelen deze onder in een normale zoutoplossing. De rechter hoofdkransslagader wordt dan behandeld voor ischemie. Het doelvat wordt ingesneden, een shuntplug wordt geplaatst en het distale uiteinde van de transplantaatader wordt geanastomoseerd. De opgaande aorta is gedeeltelijk geblokkeerd en het proximale uiteinde van de transplantaatader wordt na perforatie geanastomoseerd. De transplantaatader wordt gecontroleerd op doorgankelijkheid en de proximale rechter kransslagader wordt geligeerd.
CABG-chirurgie wordt uitgevoerd in minivarkens om de linker interne borstader te oogsten voor gebruik als vasculaire transplantaat. Serum biochemische tests worden gebruikt om de fysiologische status van de dieren na de operatie te evalueren. Echografisch onderzoek toont aan dat het proximale, middelste en distale uiteinde van het transplantaatvat onbelemmerd zijn. In het chirurgische model wordt turbulente bloedstroom in het transplantaat waargenomen bij histologisch onderzoek na de CABG-operatie en wordt veneuze transplantaatstenose geassocieerd met intimale hyperplasie waargenomen in het transplantaat. De studie hier biedt gedetailleerde chirurgische procedures voor het opzetten van een herhaalbaar CABG-geïnduceerd VGD-model.
Hoewel de sterfte aan coronaire hartziekten de afgelopen jaren aanzienlijk is afgenomen, ontwikkelt de helft van de volwassenen van middelbare leeftijd in de Verenigde Staten elk jaar ischemische hartgerelateerde symptomen en sterft een derde van de oudere volwassenen aan coronaire hartziekten1. Coronaire bypass-transplantatie (CABG) is een effectieve chirurgische modaliteit om myocardiale ischemie te verbeteren, en wat nog belangrijker is, het is een onvervangbare chirurgische modaliteit voor de behandeling van multivessel coronaire hartziekte2. Na verloop van tijd ontwikkelen vasculaire grafts echter ontsteking, intimale hyperplasie en progressieve atherosclerose, waarvan bekend is dat het leidt tot adertransplantaatfalen of adertransplantaatziekte (VGD)3. Bij patiënten na CABG, als restenose optreedt, kan in sommige gevallen alleen het zieke bloedvat worden vervangen2. Oudere patiënten en toegevoegde comorbiditeiten maken het opnieuw uitvoeren van coronaire bypass-transplantatie behoorlijk uitdagend. Het uitstellen of beheersen van de pathologische problemen in verband met getransplanteerde bloedvaten is een dringend probleem dat moet worden opgelost. Grote diermodellen van CABG-VGD zijn nodig voor het onderzoek naar ziektemechanismen en de ontwikkeling van therapeutische strategieën. Onderzoekers hebben met succes VGD-modellen voor dieren vastgesteld bij kleine en grote dieren zoals muizen4, ratten5, konijnen6 en varkens7. In vergelijking met kleine dieren hebben grote dieren zoals varkens anatomische structuren en fysiologische kenmerken die vergelijkbaar zijn met die van mensen en een langere levensduurhebben 8,9. Grote dieren zijn dus meer geschikt voor het onderzoeken van pathologische veranderingen op lange termijn bij veneuze transplantaatziekte en voor preklinisch testen van geneesmiddelen of apparaten. Wij en ons samenwerkende team hebben met succes chirurgische technieken toegepast om een varkenshartfalenmodel op te stellen en de cardiale pathologische veranderingen in dit model10 beschreven.
CABG-chirurgie is gestandaardiseerd in de klinische praktijk, maar wanneer het wordt toegepast op de oprichting van VGD-diermodellen, zijn de verschillen tussen soorten, de verwerving van dierapparatuur en -faciliteiten, dierchirurgische operaties en diervoeding en -verpleging enorme uitdagingen voor onderzoekers. Net als in de klinische praktijk omvatten de benaderingen voor CABG-chirurgie die worden gebruikt om VGD-diermodellen vast te stellen middellijnsternotomie11 en linker laterale thoracotomie12. Midline sternotomie wordt vaker gebruikt13,14. Deze aanpak heeft echter hoge risico’s voor zowel mens als dier. In de studie gerapporteerd door Thankam et al., stierven twee van de zes varkens die werden gebruikt voor modellering tijdens operatie15. Hoge modelsterfte verhoogt de studiekosten en beïnvloedt de nauwkeurigheid van de resultaten. Een studie toonde eerder aan dat een incisie van de linkerborstwand haalbaar was om CABG-geïnduceerde VGD bij varkens vast te stellen11. Hier wil deze studie een stapsgewijs protocol beschrijven om een reproduceerbare operatie voor een CABG-geïnduceerd VGD-model in minivarkens vast te stellen en het fenotype van dit model te evalueren. Het experimentele protocol is gezamenlijk ontworpen door de hartchirurgie- en anesthesieteams. De chirurgische benadering voor de linker derde intercostale ruimte werd bepaald volgens de kadavers van andere minivarkens in het laboratorium vóór de operatie, en de anesthesiemethode werd uitgevoerd volgens de methode die werd gebruikt in het centrum16. Bloedbiochemische tests, ultrasoon onderzoek en histologisch onderzoek werden uitgevoerd om diermodellen te evalueren.
In deze studie beschreven we in detail het protocol voor dierselectie, instrumentvoorbereiding, chirurgische procedures en postoperatieve evaluatie bij het ontwikkelen van een CABG-geïnduceerd VGD-model. We voerden ultrasoon onderzoek uit van het veneuze transplantaat voor en na CABG-chirurgie en histologisch onderzoek van het transplantaat 30 dagen na de operatie. De bloedstroom in de interne borstader was normaal vóór de CABG-operatie, terwijl retrograde stroming werd waargenomen in het transplantaat van de interne …
The authors have nothing to disclose.
De auteurs bedanken Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute voor technische ondersteuning, dierverzorging en monsterverzameling. Ze bedanken ook Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, voor technische ondersteuning bij het ultrasoon onderzoek. Dit werk werd ondersteund door Guangdong Science and Technology Program, China, en Jinan University Central Universities Basic Scientific Research Business Expenses Project (2017A020215076, 2008A08003 en 21621409).
Aortic Punch | Medtronic Inc. , America | 3.0mm, 3.5mm, 4.0mm | Used for proximal coronary bridge anastomosis |
Automatic biochemical analyzer | IDEXX Laboratories, Inc. America | Catalyst One | |
Cardiac coronary artery bypass grafting instrument kit | LANDANGER, France | ||
Cardiogram monitor | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co, Ltd | MEC-1000 | |
Coronary Shunt | AXIUS | OF-1500, OF-2500, OF-3000 | The product temporarily blocks the coronary artery during arteriotomy to reduce the amount of bleeding in the surgical field and provide blood flow to the distal end during anastomosis. The Axius shunt plug is not an implant and should be removed prior to completion of the anastomosis. |
Defibrillator | MEDIANA | Mediana D500 | |
Diazepam | Nanguo pharmaceutical Co. LTD, Guangdong, China | H37023039 | Narcotic inducer |
Disposable manual electric knife | Covidien, America | E2516H | |
Electric negative pressure suction machine | Shanghai Baojia Medical Instrument Co, Ltd | YX932D | |
Esmolol | Guangzhou Wanzheng Pharmaceutical Co. LTD | H20055990 | Emergency drugs |
Ice machine | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
Lidocaine | Chengdu First Pharmaceutical Co. LTD | H51021662 | Emergency drugs |
Luxtec headlight system | Luxtec, America | AX-1375-BIF | Used for lighting fine parts during operation |
Medical operation magnifier (glasses) | Germany Lista co, LTD | SuperVu Galilean 3.5× | Used for fine site operation during operation |
Multi-function high-frequency electrotome | Shanghai Hutong Electronics Co, Ltd | GD350-B | |
Nitrogen canister | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
Nonabsorbable surgical suture (polypropylene suture) | Johnson & Johnson, America | 6-0, 7-0 | Used to suture blood vessels. |
Nonabsorbable suture (cotton thread) | Covidien, America | 1-0 | Used for skin and muscle tissue tugging |
Open heart surgery instrument kit | Shanghai Medical Instrument (Group) Co., LTD | ||
Propofol injection | Xi 'an Libang Pharmaceutical Co. LTD | H19990282 | Anesthetic sedative |
Refrigerator | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
Respiratory anesthesia machine for animal | Shenzhen Reward Life Technology Co, Ltd, China | R620-S1 | |
Semi-occlusion clamp | Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd. | ZL1701RB | Temporarily cut off the aortic flow |
vecuronium bromide | Richter, Hungary | JX20090127 | Muscle relaxant |
Veterinary ultrasound system | Royal Philips, Netherlands | CX50 | |
Zoletil | Virbac, France | Zoletil 50 | Animal narcotic |