Un modèle d’interposition veineuse de lapin imitant la chirurgie de revascularisation utilisant des greffes de veine pour évaluer l’hyperplasie intimale sous la tension artérielle
15 mai 2020
Le protocole actuel vise à créer expérimentalement l’hyperplasie intimale veineuse en soumettant les veines à la tension artérielle pour développer des stratégies pour atténuer l’hyperplasie intimale veineuse après la chirurgie de revascularisation utilisant des greffes de veine.
Notre protocole fournit un modèle facile, rentable, reproductible et clinique pertinent pour les chercheurs dans le domaine de l’hyperplasie intimal veineuse. Notre protocole est économiquement, cliniquement et techniquement équilibré. Par conséquent, il est fortement recommandé pour les chercheurs qui veulent appliquer leurs résultats in vitro à un paramètre in vivo.
Nous croyons que notre protocole peut être appliqué à un modèle animal plus large pour le développement de nouvelles stratégies de traitement dans les maladies du cœur ischémique et des extrémités inférieures. Notre protocole est principalement pertinent dans le domaine de la chirurgie cardiovasculaire. Cependant, il peut également être employé pour adresser des changements dégénératifs dans les fistules artérioveineuses dans les patients présentant la maladie rénale de phase finale.
Après l’anesthésie locale, et l’administration analgésique antibiotique prophylactique, désinfectez le site chirurgical avec 10% povidone-iode. Et faire une incision de 50 à 60 millimètres avec un scalpel chirurgical dans la région cervicale du lapin blanc japonais mâle anesthésié. Disséquer brutalement les tissus sous-cutanés et le fascia pour exposer un segment de 20 à 30 millimètres de la veine jugulaire.
Et utilisez des sutures de soie 4-0 pour ligate toutes les branches de la veine exposée. Placez une suture de soie 2-0 autour des veines jugulaires internes et externes et faites une incision d’un millimètre dans la paroi veineuse du côté distal de la veine. Insérez un cathéter Français ballon de 2 Français de la coupe vers le côté proximal de la veine.
Et ligate la suture de soie 2-0 aux sites distal des veines jugulaires. Gonflez le ballon avec 200 microlitres d’air. Et utilisez le ballon pour denude l’intima de la veine trois fois pour l’exfoliation endothéliale.
Après le troisième passage, ligate l’extrémité proximale de la veine et couper la veine au site distal. Insérez ensuite un cathéter intraveineux de calibre 20 dans la veine récoltée du distal à la direction proximale, et coupez la veine au site proximal. Pour interposer l’artère carotide avec la veine jugulaire de récolte, exposez un segment de 20 à 30 millimètres de l’artère carotide ipsilateral.
Et séparez soigneusement l’artère de la veine et du nerf voisins. Ligate toutes les branches de la veine exposée avec suture de soie 4-0. Et administrer par voie intraveineuse 200 unités internationales par kilogramme d’héparine de sodium.
Serrez les extrémités proximales et distales de l’artère avec des pinces en caoutchouc chirurgicales. Et couper l’artère entre les pinces. Injecter de la solution saline normale dans l’artère carotide incisée de façon proximale et distally pour distendance de l’artère.
Et placez la veine de récolte près de l’artère pour anastomoser le navire d’une manière inversée de bout en bout. Pour anastomoser l’extrémité proximale de la veine jusqu’à l’extrémité distale de l’artère, placez deux points d’ancrage de 8-0 polypropylène sur le site et le site opposé. Ajouter les points du côté supérieur de la ligne d’anastomose entre les points d’ancrage.
Retournez l’artère et la greffe de veine à l’envers. Et ajouter des points sur la partie restante de la ligne d’anastomose. Ensuite, retirez le cathéter intraveineux de la veine et serrez la greffe veineuse de façon proximale.
Dégriffer l’artère carotide distally. Et observez si la greffe veineuse se dilate progressivement. Utilisation 8-0 polypropylène interrompu sutures, anastomose l’extrémité distale de la veine à l’extrémité proximale de l’artère.
Et dégriffer l’artère pour vérifier les saignements des sites d’anastomose. Enfin, ligate l’artère carotide interne avec une suture de soie 4-0 pour simuler un mauvais état de ruissellement et pour faciliter l’hyperplasie intimale. Ensuite, nettoyez la plaie avec de la solution saline.
Fermer l’incision avec 3-0 polyglactine 910 en couches. Et permettre au lapin de récupérer complètement avec surveillance avant de retourner l’animal dans sa cage d’origine. Dans cette image représentative, une hyperplasie intimal réussie à 2 semaines après chirurgie veineuse d’interposition peut être observée.
Ici, les effets thérapeutiques des nanoparticules poly(acide lactique-co-glycolique) chargées de microARN-145 sur la morphologie intimale d’hyperplasie peuvent être observés. En effet, le traitement par microARN chargés de nanoparticules poly(acide lactique-co-glycolique) entraîne une atténuation significative de l’hyperplasie intimale. En outre, l’immunostaining pour Ki-67, un marqueur prolifératif de cellules, révèle moins de cellules Ki-67-positives dans le groupe traité de microARN-145 indiquant un changement de phénotype dans les cellules vasculaires lisses de muscle de l’état prolifératif immature à l’état contractile mûr.
L’objectif principal de notre protocole est d’atteindre la patency de la greffe implantée. Il est également important de confirmer que la greffe se dilate après avoir dégriffé l’artère carotide.
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Aperçu
Ce protocole fournit un modèle rentable et reproductible pour l'étude de l'hyperplasie intimale veineuse en exposant les veines à une pression artérielle. Il est pertinent pour les chercheurs souhaitant développer des stratégies thérapeutiques visant des affections liées aux maladies ischémiques du cœur et des membres inférieurs.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Chirurgie cardiovasculaire
- Hypertrophie intimale veineuse
- Chirurgie de revascularisation
Contexte
- L'hypertrophie intimal veineuse est une complication fréquente après les interventions de greffe veineuse.
- Comprendre les mécanismes à l'origine de cette affection est essentiel pour améliorer les résultats chirurgicaux.
- Les modèles actuels pourraient ne pas reproduire adéquatement le scénario clinique.
- Le présent protocole vise à combler cette lacune en proposant un modèle expérimental pertinent.
Objectif de l'étude
- Créer un modèle d'hyperplasie intimale veineuse.
- Développer des stratégies pour atténuer cette affection après une chirurgie.
- Faciliter la translation des résultats in vitro vers des applications in vivo.
Méthodes utilisées
- Application de la pression artérielle sur les veines.
- Évaluation du développement de l'hyperplasie intimale.
- Analyse de stratégies thérapeutiques potentielles.
- Utilisation d'un modèle animal de plus grande taille pour des recherches ultérieures.
Résultats principaux
- Le protocole est équilibré sur les plans économique et clinique.
- Il permet d'obtenir des résultats reproductibles, pertinents par rapport aux conditions humaines.
- Applications potentielles dans la prise en charge des modifications dégénératives des fistules artério-veineuses.
- Encourage des recherches supplémentaires sur les maladies ischémiques.
Conclusions
- Ce modèle peut grandement aider à comprendre l'hyperplasie intimale veineuse.
- Il constitue un outil précieux pour les chercheurs en chirurgie cardiovasculaire.
- Des études futures pourraient conduire à des stratégies thérapeutiques améliorées pour les patients touchés.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Ce modèle permet l'évaluation préclinique de stratégies thérapeutiques ciblant l'hypertrophie intima veineuse, un mode de défaillance clé dans la revascularisation par greffe vasculaire. En reproduisant une exposition à la pression artérielle dans un système veineux interposé accessible chirurgicalement, il permet de réduire les risques mécanistiques liés aux interventions anti-prolifératives avant des essais coûteux sur de grands animaux ou des essais cliniques. La plateforme renforce la confiance prédictive dans la validation de cibles pour la modulation du phénotype des cellules musculaires lisses vasculaires, orientant directement les décisions de poursuite ou d'abandon dans le développement de thérapeutiques cardiovasculaires.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques ciblant le changement de phénotype des cellules musculaires lisses vasculaires, passant d'un état prolifératif à un état contractile.
- Valeur opérationnelle : Fournit un système in vivo reproductible pour valider l'engagement ciblé et l'impact fonctionnel d'interventions moléculaires telles que la livraison de miR-145.
Développement de criblages et de tests
- Valeur scientifique : Génère des paramètres histopathologiques quantifiables (épaisseur intima, positivité pour Ki-67) pour l'évaluation de la relation dose-réponse des thérapeutiques candidates.
- Valeur opérationnelle : Permet de standardiser la préparation des greffons veineux et leur anastomose artérielle afin d'obtenir des résultats phénotypiques reproductibles d'une étude à l'autre.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Établit un lien entre les résultats in vitro (par exemple, les effets du miR-145 sur les cellules musculaires lisses vasculaires) et les conditions physiologiques pertinentes de pression artérielle in vivo.
- Valeur opérationnelle : Permet la surveillance longitudinale de la perméabilité de la greffe et de la progression de l'hypertrophie, facilitant ainsi des études longitudinales d'efficacité.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Le modèle s'inscrit dans la continuité de la découverte cardiovasculaire, en soutenant la validation de la cible après le criblage in vitro et avant les tests d'efficacité préclinique dans des modèles plus grands ou le transfert clinique.
- Découverte en biologie : Permet de tester des hypothèses mécanistiques concernant les voies de remodelage vasculaire sous stress mécanique pathophysiologique.
- Écrantage : Fournit des résultats histologiques et immunohistochimiques quantitatifs permettant de classer les candidats thérapeutiques par ordre d'efficacité.
- Analyse : Permet d'effectuer une analyse morphométrique et de déterminer un indice de prolifération (par exemple, surface de l'hyperplasie intimale, Ki-67+) afin de comparer les effets des traitements.
- Recherche translationnelle : Offre un environnement de greffe veineuse pertinent sur le plan pathologique pour évaluer la continuité du mécanisme d'action entre les cultures cellulaires et les effets tissulaires.
- Réutilisation à grande échelle : Met en place une plateforme chirurgicale standardisée, adaptable à plusieurs modalités thérapeutiques (acides nucléiques, médicaments, produits biologiques), en vue d'améliorer les greffons vasculaires.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Réduit l'ambiguïté mécanistique dans l'échec des greffons vasculaires en isolant l'hyperplasie intimale comme un processus dépendant de la pression.
- Valeur opérationnelle : Offre un modèle rentable et reproductible, peu invasif, qui permet des études longitudinales et une réduction de l'utilisation animale.
- Valeur stratégique : Améliore les critères de décision oui/non en prédisant le risque d'échec clinique du greffon selon l'efficacité d'atténuation de l'hyperplasie.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des candidats thérapeutiques vasculaires ciblant la modulation du phénotype des cellules musculaires lisses.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Requiert une expertise en techniques chirurgicales microvasculaires et en anastomose veineuse/artérielle chez les petits mammifères.
- Dépend de l'accès à un équipement chirurgical (instruments microchirurgicaux, fils de suture, cathéters à ballonnet, héparine) et à des installations de surveillance postopératoire.
- Nécessite des protocoles standardisés pour la récolte veineuse, la désédition intimale et le couplage artériel afin d'assurer la reproductibilité du modèle.
- L'adaptation à des modèles animaux de plus grande taille peut exiger un ajustement de la taille des vaisseaux, du calibre des sutures et de la posologie des anticoagulants, tout en maintenant l'exposition à la pression artérielle.
- L'évaluation des résultats dépend des capacités de traitement histologique et de coloration immunohistochimique pour des paramètres tels que l'épaisseur intimale et Ki-67.
