Implantarea unei manșete carotide pentru declanșarea aterosclerozei induse de stres de forfecare la protocolul șoarecilor

rezumat

Manșeta de constricție prezentată în acest articol este concepută pentru a induce ateroscleroza în artera carotidă comună murină. Datorită formei conice a lumenului interior al manșetei implantate generează regiuni bine definite de stres de forfecare scăzut și ridicat și oscilații care declanșează dezvoltarea leziunilor aterosclerotice de diferite fenotipuri inflamatorii.

Abstract

Se crede că modificările stresului de forfecare vasculară declanșează expresia genelor inflamatorii în celulele endoteliale și, prin urmare, induc ateroscleroza (revizuită în 1 și 2). Rolul stresului de forfecare a fost studiat extensiv in vitro pentru a studia influența dinamicii fluxului asupra celulelor endoteliale în cultura 1,3,4 și in vivo la animale mari și la oameni 1, 5,6,7,8. Cu toate acestea, sunt rare modelele de animale mici foarte reproductibile care permit investigarea sistematică a influenței tensiunilor de forfecare asupra dezvoltării plăcii. Recent, Nam și colab. 9 introduce un model de șoarece în care ligatura ramurilor arterei carotide creează o regiune cu flux scăzut și oscilator. Deși acest model are ca rezultat disfuncție endotelială și formarea rapidă de leziuni aterosclerotice la șoareci hiperlipidemici, nu se poate exclude faptul că răspunsul inflamator este observat, cel puțin parțial, o consecință a endoteliului și/sau deteriorarea vaselor datorate la ligatură.

Pentru a evita astfel de limitări, a fost dezvoltată o manșetă de modificare a stresului de forfecare pe baza dinamicii fluidelor calculate în formă de con, al cărei lumen intern a fost ales pentru a crea regiuni definite de solicitări de forfecare mai mici. Niveluri ridicate și oscilatorii în artera carotidă comună 10. model la șoarecii knockout apolipoproteină E (apoE) hrăniți cu o dietă occidentală de tip colesterol ridicat, leziunile vasculare se dezvoltă în amonte și în aval de manșetă. Fenotipul lor este corelat cu dinamica fluxurilor regionale 11, confirmată in vivo prin imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) 12: stresul de forfecare scăzut și laminar în amonte de manșetă determină formarea plăcilor extinse cu un fenotip mai vulnerabil, în timp ce forfecul oscilator în aval. stresul manșetei induce leziuni aterosclerotice stabile 11. În aceste regiuni cu forță de forfecare mare și flux laminar ridicat în interiorul manșetei, de obicei nu se observă plăci aterosclerotice.

În concluzie, procedura de modificare a stresului de forfecare a manșetei este o abordare chirurgicală fiabilă pentru a produce leziuni aterosclerotice fenotipice diferite la șoarecii cu deficit de ApoE.

Protocol

1. Pregătiți modificatorul de forță de forfecare (manșetă)

2. Implantați manșeta în jurul arterei carotide drepte

3. Explicația manșetei și a arterelor carotide

Pentru analiza histologică a arterelor carotide ar trebui recoltate la sfârșitul perioadei de observare. Înainte de a începe explantația, animalul trebuie ucis în conformitate cu liniile directoare IACUC.
Dacă jumătățile de manșetă urmează să fie refolosite, îndepărtați cu atenție toate fragmentele de țesut și sutură care se leagă de elementele din plastic, disecând arterele carotide, spălați și depozitați semicojile în soluție de alcool. 70%. Trebuie avut în vedere faptul că manșeta este ancorată în aderențele țesutului conjunctiv după câteva săptămâni de implantare și că trebuie disecată manșeta cu precauție pentru a nu afecta peretele vasului.
Alternativ, manșeta poate fi explantată și integrată împreună cu artera carotidă. Materialul plastic al copertinei este rezistent la soluțiile de fixare normale și la solvenții utilizați pentru încorporarea parafinei. În plus, probele de la bord pot fi tăiate folosind un microtom normal prevăzut cu lame normale.

4. Rezultate reprezentative

Manșeta trebuie așezată întotdeauna în jurul uneia dintre cele două artere carotide comune ale unui animal (Fig. 1A, 1B) - partea contralaterală servește drept control. În imaginea care prezintă cele două jumătăți ale capacului (Fig. 1B) este vizibilă forma conică a lumenului intern. Această formă conică este esențială pentru stabilirea celor trei regiuni în care dinamica curge distinct. Modelele tipice de solicitare de forfecare induse de topire calculate din măsurătorile Doppler 11 și viteza de curgere corespunzătoare pe baza vitezei de contrast a fazei RMN 12 sunt date în Figura 2.