Summary

Un modèle d’anévrisme de l’aorte abdominale chez la souris par infiltration péri-adventice de chlorure de calcium et d’élastase

Published: August 02, 2024
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Summary

Ce manuscrit présente un protocole permettant d’établir un modèle d’anévrisme de l’aorte abdominale chez la souris à l’aide de chlorure de calcium et d’élastase, combinant les avantages des méthodes de modélisation précédentes. Ce modèle peut être utilisé pour étudier les mécanismes physiopathologiques sous-jacents aux anévrismes de l’aorte abdominale.

Abstract

L’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) est une maladie potentiellement mortelle associée à des taux de mortalité élevés. Elle se caractérise par la dilatation permanente de l’aorte abdominale avec une augmentation d’au moins 50% du diamètre artériel. Divers modèles animaux d’AAA ont été introduits pour imiter les changements physiopathologiques et étudier les mécanismes sous-jacents de l’AAA. Parmi ces modèles, les modèles AAA induits par le chlorure de calcium (CaCl2) et l’élastase sont couramment utilisés chez la souris. Cependant, ces méthodes ont certaines limites. La perfusion intraluminale traditionnelle d’élastase pancréatique pancréatique porcine (EPI) est associée à une difficulté technique élevée et à un taux de rupture élevé, tandis que l’administration péri-adventice d’EPI donne des résultats incohérents. De plus, le modèle AAA induit par CaCl2 ne présente pas de caractéristiques AAA humaines, telles que l’athérothrombose et la rupture d’anévrisme. Par conséquent, l’application combinée de CaCl2 et d’EPI a été proposée comme approche pour améliorer les taux de réussite et induire de plus grandes augmentations de diamètre dans les modèles animaux AAA. Ce manuscrit présente un protocole complet pour l’établissement d’un modèle d’AAA chez la souris par infiltration périaortique d’EPI et de CaCl2 dans le segment infrarénal de l’aorte abdominale. En suivant ce protocole, nous pouvons atteindre un taux de formation AAA d’environ 90% avec une simplicité technique et une reproductibilité. D’autres expériences échographiques et histologiques confirment que ce modèle reproduit efficacement les changements morphologiques et pathologiques observés dans l’AAA humain.

Introduction

L’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) est défini comme une augmentation du diamètre de plus de 50 % ou un diamètre aortique maximal supérieur à 3 cm dans l’aorte abdominale. Cette condition représente une menace importante pour la vie, avec un taux de mortalité d’environ 90% lors de la rupture d’un anévrisme 1,2,3. À l’heure actuelle, la réparation chirurgicale ouverte et la réparation endovasculaire de l’aorte (EVAR) sont les seules interventions disponibles pour les patients atteints d’AAA 4,5,6. Cependant, il n’y a pas suffisamment de preuves pour soutenir l’efficacité des traitements médicaux dans l’inhibition de la formation d’anévrisme ou le ralentissement du taux de croissance de l’aorte abdominale chez les patients qui n’ont pas d’indications chirurgicales7. Néanmoins, des traitements non spécifiques, y compris la surveillance persistante du diamètre maximal de l’anévrisme, le contrôle de la pression artérielle, le traitement antiplaquettaire et les statines, sont utilisés pour réduire autant que possible le risque de rupture soudaine de l’anévrisme et d’événements cardiovasculaires et neurologiques potentiels. Malgré cela, le rôle des médicaments antiplaquettaires et des statines dans la prévention de la rupture d’anévrisme reste controversé et nécessite des études plusapprofondies 5,7,8,9,10.

Un modèle animal stable d’AAA est essentiel pour étudier la pathogenèse de l’AAA, et de nombreuses méthodes ont été introduites pour établir un tel modèle 11,12,13. Actuellement, le chlorure de calcium (CaCl2), l’élastase, l’angiotensine II (Ang II), les xénogreffes et les modèles transgéniques sont utilisés pour établir des modèles AAA de rongeurs 11,12,13. Parmi ceux-ci, l’Ang II est le plus couramment utilisé chez la souris, tandis que le CaCl2 et l’élastase sont également largement utilisés chez la souris et le rat 11,12,13,14. Le modèle AAA induit par l’Ang II est le seul modèle animal capable d’induire une athérosclérose qui ressemble étroitement à la pathologie AAA humaine, qui est simple et reproductible et évite la nécessité d’une laparotomie 11,12,13. Cependant, contrairement aux modèles induits par CaCl2 ou l’élastase, le site des anévrismes induits par l’Ang II est incertain et fréquemment observé dans l’aorte descendante ou l’aorte abdominale surrénale, avec un risque accru de rupture 11,12,13,14. Le taux d’incidence des anévrismes du modèle AAA induit par l’Ang II chez les souris déficientes en gènes peut atteindre 100%, alors que seulement 39% des souris C57BL/6 ont développé des anévrismes, et le temps et le coût économique d’obtention de souris déficientes en gènes sont élevés13,15.

Initialement introduit par Gertz et al., CaCl2 a été utilisé pour induire la formation d’anévrisme dans l’artère carotide et plus tard modifié par Chiou et al. pour établir un modèle AAA chez la souris16,17. Cependant, malgré sa capacité à induire la dégradation des fibres élastiques, l’inflammation des vaisseaux et la dégradation de la matrice extracellulaire, le CaCl2 manque de plusieurs caractéristiques AAA humaines, notamment l’athérothrombose, le thrombus intraluminal (ILT) et la rupture de l’anévrisme12,18. De plus, le taux de formation et le pourcentage d’augmentation du diamètre de l’application périaortique de CaCl2 restent instables13,19. Le modèle initial de perfusion d’élastase pancréatique porcine (EPI) intraluminale pour induire l’AAA a été développé par Anidjar et al. en 1990, suivi par le rapport de Bhamidipati et al. sur l’infiltration péri-adventice de l’EPI dans un modèle murin20,21. De nos jours, la majorité des modèles animaux d’AAA induits par l’élastase utilisent le protocole de Bhamidipati en raison de sa faisabilité et de sa nature peu invasive. Cependant, il est important de noter que le taux d’incidence et le diamètre maximal de l’AAA peuvent varier et sont généralement inférieurs à la perfusion intra-aortique de l’EPI. De plus, les anévrismes induits par l’application périaortique d’élastase présentent une tendance à cicatriser spontanément 11,12,20,21,22,23.

Pour remédier à ces limites, Tanaka et al. ont proposé une approche combinée impliquant la perfusion intraluminale d’EPI et l’infiltration de CaCl2 pour établir un modèle AAA chez le rat, qui a donné des résultats satisfaisants24. De plus, Zhu et al. ont démontré que le modèle PPE + CaCl2 offre des avantages tels que des taux de survie plus élevés et des taux de formation d’anévrisme plus élevés par rapport au groupe PPE unique et au groupe PPE + BAPN25. Cette approche combinée présente également une bonne stabilité et reproductibilité. De plus, Bi et al. ont réussi à établir un modèle AAA de lapin via la combinaison du CaCl2 périaortique et de l’incubation de l’élastase. Le taux de dilatation moyen était de 65,3 % ± 8,9 % le jour 5, qui a encore augmenté à 86,5 % ± 28,7 % le jour 15 et a considérablement augmenté à 203,6 % ± 39,1 % le jour 3026. Cependant, il n’existe actuellement aucune littérature faisant état de l’induction de l’AAA chez les rongeurs en combinant l’application périaortique de CaCl2 et d’élastase.

Ce manuscrit présente un protocole standard pour l’établissement d’un modèle murin d’AAA par l’utilisation combinée du CaCl2 péri-adventice et de l’infiltration d’élastase. Les sections suivantes fournissent des procédures chirurgicales détaillées et présentent des résultats représentatifs du modèle murin AAA.

Protocol

Le protocole d’expérimentation animale était conforme au Guide du National Institute of Health pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (NIH Pub No. 86/23, 1985) et a été approuvé par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Hôpital de Chine occidentale de l’Université du Sichuan (numéro d’approbation 202311300012). Des souris mâles C57/B6J âgées de huit à dix semaines ont été utilisées pour cette étude. Les détails …

Representative Results

Dans cette étude, un total de 24 souris ont été incluses et assignées au hasard : 12 dans le groupe Sham et 12 dans le groupe PPE + CaCl2 , respectivement. Toutes les données sont présentées sous forme de moyennes ± d’écarts-types, sauf indication contraire. La durée moyenne de l’opération était de 55,67 min ± 4,08 min. Il n’y a pas eu de décès peropératoires ni de ruptures d’anévrisme, et le taux de survie dans les 21 jours suivant la chirurgie était…

Discussion

La recherche sur les mécanismes moléculaires de l’AAA nécessite un modèle animal stable. Par conséquent, de nombreux modèles animaux AAA ont été établis depuis son développement initial par Economou et al. dans les années 196029. Parmi ces modèles, le CaCl2 est fréquemment utilisé chez les rongeurs en raison de sa rentabilité, de sa simplicité technique et de sa reproductibilité fiable. Cependant, l’infiltration périvasculaire de C…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par les Fondations nationales des sciences naturelles de Chine (n° 82300542, 81770471), le Programme des sciences et technologies du Sichuan (n° 2022YFS0359, 2019JDRC0104) et le Projet de recherche postdoctorale, Hôpital de Chine occidentale, Université du Sichuan (n° 2023HXBH108). Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte, l’analyse et l’interprétation des données, ni dans la rédaction du manuscrit.

Materials

Anesthesia Machine RWD R550
Butorphanol Jiangsu Hengrui Pharmaceutical Co., Ltd 220608BP 1ml: 1mg
C57BL/6JGpt Male Mice GemPharmatech N000013
Calcium Chloride Sigma Aldrich C4901 100 g
Carprofen MCE HY-B1227 100 mg
Chow Diet Dossy Experimental Animals Co.Ltd
Digital Caliper Greener IP54
Ethanol Jinhe Pharmaceutical Co.Ltd 539682 75%/500 mL
EVG Staining Kit Solarbio G1597
GraphPad Prism Graphpad Ver 9.0.0
H&E Staining Kit Servicebio G1076
Insulin Syringe BD 2143420
Isoflurane RWD R510-22-4 100 mL
Masson Staining Kit Servicebio G1006
Normal Saline Servicebio G4702 500 mL
Paraformaldehyde Biosharp BL539A 4%/500 mL
PBS, 1x Servicebio G4202 500 mL
Porcine Pancreatic Elastase Sigma Aldrich E1250 100 mg
Povidine Iodine Yongan Pharmaceutical Co.Ltd 5%/100 mg
Prolene Polypropylene Suture Ethicon LLC 8709H
Rodent Ultrasound System Fujifilm Vevo 3100LT
Stereo Microscope Olympus SZ61
Ultrasonic Couplant Keppler KL-250 250 g

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Citer Cet Article
Ge, J., Weng, C., Zhang, X., Zhao, J., Zhang, H., Yuan, D., Wang, T. A Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model by Periadventitial Calcium Chloride and Elastase Infiltration. J. Vis. Exp. (210), e66674, doi:10.3791/66674 (2024).

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