היצרות של הכלילי התחתון: מודל מאתר של פקקת ורידים עמוקה
Summary
נתאר כאן היצרות ב הכלילי התחתון כמודל מאתר של פקקת ורידים עמוקה. מודל זה recapitulates הגבלת זרימת דם, אחד הגורמים המפעילים העיקריים של פקקת ורידים בבני אדם.
Abstract
עמוק הווריד טרומבוזה (פקקת) וסיבוך ההרסניות שלה, תסחיף ריאתי, בעיה בריאותית חמורה עם תמותה גבוהה. מנגנוני היווצרות כגון בורידים נותרים מעורפלים. חוסר ניידות (למשל, לאחר ניתוח או טיסות למרחקים) הוא אחד הגורמים העיקריים שהובילו DVT. התוצאה pathophysiological של חוסר ניידות היא זרימת דם תקיעות שסתומי ורידים. . הנה, מודל מתואר המחקה כזה הפרעות זרימה כגורם נהיגה פקקת. במודל זה, נוצרת זרימה חלקית שהגבלת (היצרות) הכלילי התחתון (IVC). סגירה של-90% של לומן IVC במשך 48 שעות תוצאות התפתחות מבנית דומים לאלה בבני thrombi. הדמיון: i) רוב אמצעי האחסון כגון הוא אדום, קרי, מורכב כדוריות דם אדומות, פיברין, ii) נוכחות של חלק לבן (שורות זון), טפט אנדותל iii) ללא-חשופה רמות מוגברות iv) פלזמה D-דימר, v) אפשרות למנוע פקקת מאת הפארין. מגבלות כוללות גודל משתנה thrombi ואת העובדה כי אחוז מסוים של פראי-סוג עכברים (0 – 35%) לייצר כגון. בנוסף התצפית הויזואלית מדידה, thrombi אולי ניתן לאבחן על ידי טכנולוגיות לא פולשנית, כגון בדיקת אולטרה סאונד, אשר מאפשר ניטור את הדינמיקה של התפתחות כגון. נקודות זמן קצר יותר (h 1-6), מיקרוסקופיה intravital ניתן להחיל ישירות לצפות אירועים (למשל, גיוס של תאים לקיר כלי) מקדים כגון היווצרות. השימוש בשיטה זו על-ידי מספר צוותים ברחבי העולם הפכה אותו ניתן לחשוף מנגנונים בסיסיים של DVT החניכה לזהות מטרות אפשריות שעשוי להיות מועיל עבור מניעת שלו.
Introduction
פקקת ורידים עמוקה (DVT) היא הפיתוח של thrombi בורידים עמוקים, בדרך כלל (אך לא רק) ברגליים. ב במילות חיבור עם תסחיף ריאתי (PE; איזור ביחד כמו פקיקי ורידי, VTE) זה מתפתח אצל האמריקאים כ 900,000 מדי שנה ומייצג של חמור נושא הבריאות ובעיה חסכוני1,2. PE, סיבוך של DVT, מתרחשת כאשר כגון מקבל תלוש ממקום מושבו ההתחלתי, מגיע אל הריאות, דבר העלול לגרום אי ספיקה נשימתית ומוות. מספר ההרוגים של VTE חורג התמותה לאיידס, השד סרטן ותעבורה תאונות, משולב3.
הגורם שגורם DVT חוץ ידוע סיבות, כמו סרטן או טראומה, הוא חוסר ניידות 4,5. ייתכן שהדבר נובע מכך ניתוח (במיוחד אורטופדיות), שיתוק, טיסות למרחקים ארוכים או סיבות אחרות. זרימת הדם בורידים תלוי משאבת השרירים, לכן האיבר תוצאות הנייח בדם קיפאון לזרום פנימה שסתומי ורידים, מה שמוביל פקקת. מטרת השיטה המתוארת במסמך זה הוא מסכם את הדברים כאלה דם זרימה עיוות6,7. הגבלת זרימת חלקית ב הכלילי התחתון (IVC) מחקה התנאים שנוצרו בשסתומי ורידים האנושי ותוצאות היווצרות כגון דומה למבנה האדם thrombi6. חלק גדול כגון אדום, והיא מורכבת כדוריות דם אדומות, פיברין, התאגדות של טסיות. Thrombi יש קטן “החלק הלבן” מועשרים בטסיות הדם (איור 1), המזכירים פסי זון”המתואר thrombi ורידית אנושי. בשני חלקי כגון מכילים גם נויטרופילים8, אשר הם בין התאים הראשון בכדי להתגייס באתר של עתידיות כגון6,9. נויטרופילים בהחלק האדום לגרש מלכודות חוץ-תאית נויטרופילים (רשתות), ואילו נויטרופילים בהחלק הלבן נראה להיות רשתות8. באופן דומה ל- DVT אנושי, פקקת בעכברים מלווה פלזמה מוגבה רמות D-דיימר (איור 2). הפארין (enoxaparin), המשמש עבור טיפול מונע DVT בחולים, מונע גם פקקת בעכברים. יתרון חשוב של שיטה זו הוא היעדר חסיפה אנדותל9, שהוא מאפיין של DVT האנושי10. תכונה זו הופכת היצרות IVC דגם הרלוונטית קלינית יותר של DVT מאשר, למשל, אינדוקציה של קרישי דם על-ידי הברזל ותחמוצת כלוריד, אשר גורם אנדותל חסיפה, כאשר thrombi מכילים בעיקר טסיות11, 12,13. דגם של הקפאה מלאה ב- IVC הוא המועדף על ידי מספר קבוצות14,15,16. בניגוד היצרות, שבו זרימה שיורית נשמר בתוך הכלי, יישום של ההקפאה לחלוטין עצירה של זרימת, מגביל את הנגישות של חומרים מערכתית בניהול האתר פקקת. בנוסף, נראה כי המנגנונים שבבסיס פקקת הנגרם על ידי היצרות ו- stasis הם שונים: היצרות גורמת להתפתחות דלקת מקומית (הפעלה של אנדותל, שחרור של Weibel-Palade גוף תוכן, גיוס של תאים חיסוניים, טסיות הדם לקיר כלי) גורם9,6,“immunothrombosis”17, ואילו stasis נראה לזירוז מעדיף פקקת, בפרט, על בסיס רקמות פקטור קרישה אחרים, מנגנונים הקשורים ופיברינוליזה18,19,20. לפיכך, הדגמים היצרות ו- stasis משקפים שונה מעט היבטים של פיתוח כגון ורידים, למרות המנגנונים שלהם בהחלט לחפוף. דגם IVC electrolytic (EIM) של DVT21,22 גורם כגון באופן חלקי בלבד occluding הקיר כלי. לכן, זה נוח לבדיקת השפעת ניהול מערכתי של תרופות שונות על כגון צמיחה. מודל זה, לעומת זאת, מבוסס על ההנחה שיבוש IVC קיר שלמות (החדרת מחט) אינדוקציה של קרישי דם על ידי זרם חשמלי, שהופך את הרלוונטיות pathophysiological של מנגנון זה לפחות לויכוח.
Protocol
Representative Results
Discussion
. הנה, פרוטוקול שישקף היצרות IVC, אשר מחקה עיוות זרימת דם, גורם מפעילה מרכזי עבור DVT, מוצג. היצרות של IVC המניע לפיתוח thrombi 65-100% של C57BL/6 עכברים בתוך 48 שעות ו- 25-50% של עכברים בתוך h 2-66,8,23 (בריל A, שלא פורסמו נתונים, 2016). מגבלה משמעותית של השיטה הוא ההשתנות כגון גודל24 (איור 4), אשר נצפית לאחר היצרות (48 שעות) IVC לטווח ארוך וגם לטווח קצר (6 שעות). הסיבות השתנות כזה (בהתחשב בעובדה זהה תנאים, כגון מרווח, הרדמה וכו ‘, משמשים) נותרים מעורפלים. אבל אחד יכול לשער אנטומי זה וריאציות בין העכברים (לדוגמה, רוחב של IVC, מספר ומיקום של הן בצד האחורי סניפים) ביסוד התופעה. ההשתנות כגון גודל הופך את שכיחות פקקת (אחוז של עכברים עם כגון) התוצאה העיקרית. פקקת שכיחות ניתן להשוות באמצעות טבלה לשעת חירום, בדיקה מדוקדקת של פישר. באחד הניסויים היה יוצא דופן כאשר מופחתת כגון גודל עם שכיחות פקקת אותו לאחר הזרקת נוגדנים עיכוב podoplanin נצפתה 7
שיטה זו שימושית במיוחד כאשר חניכה פקקת ורידים הוא למד. היא מאפשרת חקירת האירועים בתחילת הקיר כלי, כגון גיוס של תאים, המוביל בסופו של דבר פקקת. Pro – או אנטי – thrombotic השפעות הסמים שניתן להעריך באמצעות מודל זה עם שכיחות פקקת להיות הבדיקה העיקרית. היצרות במשך 48 שעות ישימה לחשוף של פנוטיפ נגד קדחת, ואילו היצרות 6-אייץ ‘ יכול לשמש אם הפנוטיפ prothrombotic צפוי. ניתן גם לבצע ניתוח היסטולוגית של כגון, IVC החומה המקיפה.
השאלה אם הצד מסתעף צריך להיות מאתרים או שמאלה פטנטים נשאר פתוח. קבוצה אחת הראו כי מצדו בצד סניפים אינה מגדילה כגון גודל, מיקום של ענף צדדי קרוב יותר מאשר 1.5 מ מ לאתר מצדו IVC פוגע באופן דרמטי כגון פיתוח25. סגירת בצד סניפים עלול לגרום לפציעה אנדותל בהם, גם להאריך את הזמן של ניתוח26. בידיים שלנו, חוסר סגירת סניף צד מקטין משמעותית שכיחות פקקת (ל 10-30% לאחר 48 שעות היצרות; בריל, לא פורסם) ולכן אנו מאתרים ומפסיקים את כל גלוי בצד סניפים.
באופן אידיאלי, פקדים littermate אמור לשמש כמו עכברים, אפילו על רקע זהה אך ממקורות שונים, ייתכן השכיחות פקקת שונה במקצת. אם נלמד את ההשפעה של DVT עצמה על כל הפרמטרים (לדוגמה, הביוכימי), חיות המופעלים באמצעות העמדת פנים אמור לשמש. עכברים המופעלים שאם עוברים אותו הנוהל אבל הקשירה בסביבה IVC סגור באופן רופף והשאיר שם בלי לייצר היצרות.
הטעות בתדירות הגבוהה ביותר (שלב קריטי), פרוטוקול זה הוא מאמץ כדי להפריד בין העורקים, IVC לא בדיוק על הזווית בין כלי אבל נמוך במקצת, אשר בדרך כלל התוצאות דימום. כאשר דימום מסיבי מתרחש, התאוששות טובה של העכבר הופך לא סביר, מומלץ להפסיק את הניסוי, להרדימו. בדרך כלל, עכברים לשחזר היטב, לנוע בתוך הכלוב, לא באופן משמעותי במשקל. אנו ממליצים על שימוש בעכברים מעל 20 גרם עבור זכרים ונקבות, לשמור על בעלי חיים (בעיקר גברים) בכלובים בודדים לאחר הניתוח עד תום הניסוי כדי להימנע הלחימה ופציעה. דווח במודל אחר (אלקטרוליטי) של DVT כי עכברים זכרים לייצר thrombi גדולים יותר מאשר הנקבות27. ניתוח של הנתונים שלנו לא חשפה את הפרש משמעותי פקקת השכיחות בין זכר ונקבה עכברים (בריל, לא פורסם). לכן, חוקרים מעודדים לביצוע ניסויים באמצעות מודל היצרות IVC על עכברים של שני המינים.
מגלה הרבה תפרים או סיכות לא ניתן לפסוק כל ניסויים ארוך במיוחד (בשבוע ולא יותר). לפיכך, עכברים צריך להיבדק לפחות פעמיים ביום במיוחד עבור שלמות התפירות, תשומת לב מיוחדת יש לתת הופעת סימני דם על מצעים הכלוב.
יצוין כי, כמו מודל בעל חיים אחר, היצרות של IVC יש המגבלות מבחינת תרגום בני אדם. לדוגמה, IVCs מאתר אין שסתומים, ואילו DVT האנושי מתפתח בתוך שסתומי ורידים. כמו כן, לבני האדם יש אנכי אוריינטציה בעמוד השדרה עם המשאבה שרירים להיות מכניזם חשוב, האצת זרימת הדם בורידים. לעומת זאת, עכברים יש כיוון עמוד השדרה אופקי עם אין תפקיד של המשאבה שריר בתמיכה הדם בחזרה ללב. יש לקחת בחשבון מגבלות אלה בעת תרגום נתונים העכבר כדי המחלה האנושית.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי קרן לב הבריטי (PG/13 60 30406) ואת אוניברסיטת בירמינגהם.
Materials
| C57BL/6 mice | Charles River | 8 – 10 weeks old, bothe genders | |
| Scissors | WPI | 15922 | |
| Scissors | WPI | 14003 | |
| Dumont 5/45 forceps | FST | 11251-35 | |
| 7-0 Prolene suture | Ethicon | W8725 | |
| 6-0 Vicryl suture | Ethicon | W9981 | |
| Cotton buds | Spar | ||
| Millswabs sterile | Millpledge veterinary | 611950 | |
| Drapes | Kruuse | 141765 | |
| Glucose Saline-Aqupharm3 | Animal Care | XVD589 | |
| Clear H20 HydroGel 98% sterile water | Clearh2o | ||
| Buprenorphine | National Veterinary Supplies | ||
| Isoflurane vaporizer | General Anaesthetic Services | ||
| IsoFlo 100% W/W inhalation vapour, liquid | National Veterinary Supplies | ||
| Sterilizer Steri350 | Inotech | ||
| Microscope Olympus SZX10 | Olympus |
References
- Heit, J. A. The epidemiology of venous thromboembolism in the community. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 28 (3), 370-372 (2008).
- Huang, W., Goldberg, R. J., Anderson, F. A., Kiefe, C. I., Spencer, F. A. Secular trends in occurrence of acute venous thromboembolism: the Worcester VTE study (1985-2009). Am J Med. 127 (9), 829-839 (2014).
- House of Commons Health Care Committee. The Prevention of Venous Thromboembolism in Hospitalised patients. The House of Commons. , (2005).
- Kuipers, S., et al. Travel and venous thrombosis: a systematic review. J Intern Med. 262 (6), 615-634 (2007).
- Lopez, J. A., Chen, J. Pathophysiology of venous thrombosis. Thromb Res. 123, 30-34 (2009).
- Brill, A., et al. von Willebrand factor-mediated platelet adhesion is critical for deep vein thrombosis in mouse models. Blood. 117 (4), 1400-1407 (2011).
- Payne, H., Ponomaryov, T., Watson, S. P., Brill, A. Mice with a deficiency in CLEC-2 are protected against deep vein thrombosis. Blood. 129 (14), 2013-2020 (2017).
- Brill, A., et al. Neutrophil extracellular traps promote deep vein thrombosis in mice. J Thromb Haemost. 10 (1), 136-144 (2012).
- von Bruhl, M. L., et al. Monocytes, neutrophils, and platelets cooperate to initiate and propagate venous thrombosis in mice in vivo. J Exp Med. 209 (4), 819-835 (2012).
- Sevitt, S. The structure and growth of valve-pocket thrombi in femoral veins. J Clin Pathol. 27 (7), 517-528 (1974).
- Witsch, T., et al. A novel hollow and perforated flexible wire allows the safe and effective local application of thrombolytic therapy in a mouse model of deep vein thrombosis. J Thromb Thrombolysis. 37 (4), 450-454 (2014).
- Shaya, S. A., et al. Comparison of the effect of dabigatran and dalteparin on thrombus stability in a murine model of venous thromboembolism. J Thromb Haemost. 14 (1), 143-152 (2016).
- Ni, H., et al. Persistence of platelet thrombus formation in arterioles of mice lacking both von Willebrand factor and fibrinogen. J Clin Invest. 106 (3), 385-392 (2000).
- Wrobleski, S. K., Farris, D. M., Diaz, J. A., Myers, D. D., Wakefield, T. W. Mouse complete stasis model of inferior vena cava thrombosis. J Vis Exp. (52), (2011).
- Diaz, J. A., Farris, D. M., Wrobleski, S. K., Myers, D. D., Wakefield, T. W. Inferior vena cava branch variations in C57BL/6 mice have an impact on thrombus size in an IVC ligation (stasis) model. J Thromb Haemost. 13 (4), 660-664 (2015).
- Siefert, S. A., et al. Enhanced venous thrombus resolution in plasminogen activator inhibitor type-2 deficient mice. J Thromb Haemost. 12 (10), 1706-1716 (2014).
- Schulz, C., Engelmann, B., Massberg, S. Crossroads of coagulation and innate immunity: the case of deep vein thrombosis. J Thromb Haemost. 11, 233-241 (2013).
- Day, S. M., et al. Macrovascular thrombosis is driven by tissue factor derived primarily from the blood vessel wall. Blood. 105 (1), 192-198 (2005).
- Diaz, J. A., et al. Impaired fibrinolytic system in ApoE gene-deleted mice with hyperlipidemia augments deep vein thrombosis. J Vasc Surg. 55 (3), 815-822 (2012).
- Zhou, J., May, L., Liao, P., Gross, P. L., Weitz, J. I. Inferior vena cava ligation rapidly induces tissue factor expression and venous thrombosis in rats. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 29 (6), 863-869 (2009).
- Diaz, J. A., et al. Electrolytic inferior vena cava model (EIM) of venous thrombosis. J Vis Exp. (53), e2737 (2011).
- Diaz, J. A., et al. The electrolytic inferior vena cava model (EIM) to study thrombogenesis and thrombus resolution with continuous blood flow in the mouse. Thromb Haemost. 109 (6), 1158-1169 (2013).
- Brill, A., et al. Extrahepatic high-density lipoprotein receptor SR-BI and apoA-I protect against deep vein thrombosis in mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 32 (8), 1841-1847 (2012).
- Diaz, J. A., et al. Critical review of mouse models of venous thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 32 (3), 556-562 (2012).
- Brandt, M., et al. Deep vein thrombus formation induced by flow reduction in mice is determined by venous side branches. Clin Hemorheol Microcirc. 56 (2), 145-152 (2014).
- Geddings, J., et al. Strengths and weaknesses of a new mouse model of thrombosis induced by inferior vena cava stenosis: communication from the SSC of the ISTH. J Thromb Haemost. 12 (4), 571-573 (2014).
- Alvarado, C. M., et al. Male mice have increased thrombotic potential: sex differences in a mouse model of venous thrombosis. Thromb Res. 127 (5), 478-486 (2011).
