Abdominal Aort Anevrizması Fare Modelinde Nabız Yayılma Hızı, Şişkinlik ve GerinimÖlçümü
Summary
Bu el yazması, karın aort anevrizması bir fare modeli üzerinde luminal çapı, nabız yayılma hızı, distensibilite ve radyal zorlanma ölçmek için yüksek frekanslı ultrason görüntüleme kullanmak için ayrıntılı bir protokol açıklar.
Abstract
Abdominal aort anevrizması (AAA), abdominal aortun orjinal boyutunun 1,5 katı maksimal intraluminal çapı (MILD) aşan lokalize bir dilatasyon olarak tanımlanır. Klinik ve deneysel çalışmalar küçük anevrizmaların rüptüre olabileceğini, büyük anevrizma alt popülasyonunun ise stabil kalabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, aort intraluminal çapıölçümü ek olarak, damar duvarının yapısal özellikleri bilgisi AAA istikrarı değerlendirmek için önemli bilgiler sağlayabilir. Aort sertleşme son zamanlarda vasküler duvarda erken değişiklikleri belirlemek için güvenilir bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Nabız yayılma hızı (PPV) distensibilite ve radyal zorlanma ile birlikte aort sertliği değerlendirmek için ilgili son derece yararlı ultrason tabanlı yöntemlerdir. Bu protokolün temel amacı, ultrason görüntüleme sisteminin kullanımı için kapsamlı bir teknik sağlamak ve aortun mild, PPV, distensibility ve radial suş tarafından belirlenen yapısal ve fonksiyonel özelliklerini analiz etmektir.
Introduction
Abdominal aort anevrizması (AAA) aort un orijinal damar çapını 1,5 kat aşan kalıcı lokalize genişlemesi ile karakterize önemli bir kardiyovasküler hastalığı temsil eder 1.5 kat1. AAA, Amerika BirleşikDevletleri’ndemortalitenin ilk 13 nedeni arasında yer alıyor 2. AAA ilerlemesi aort duvarı ve elastin parçalanma dejenerasyonu atfedilir, sonuçta aort rüptürü yol. Aort duvarındaki bu değişiklikler maksimal intraluminal çapta (MILD) önemli bir artış olmaksızın oluşabilir, bu nedenle MILD tek başına hastalığın şiddetini tahmin etmek için yeterli olmadığını düşündürmektedir3. Bu nedenle, aort duvarındaki ilk değişiklikleri tespit etmek için ek faktörlerin saptanması gerekir, bu da erken tedavi seçeneklerine yol açabilir. Bu protokolün genel amacı, nabız yayılma hızı (PPV), distensibilite ve radyal suş ölçümleri ile karakterize olarak ultrason görüntüleme kullanarak aort fonksiyonel özellikleri değerlendirmek için pratik bir kılavuz sağlamaktır.
AAA çalışmak için iyi karakterize deneysel model, ilk Daugherty ve meslektaşları tarafından açıklanan, Apoe ozmotik pompalar aracılığıyla anjiyotensin II (AngII) subkutan infüzyon içerir -/- fareler4. Ultrason görüntüleme kullanarak MILD hassas ölçümü bu fare modeli5AAA karakterize aracı olmuştur. AAA gelişimi sırasında histolojik değişiklikler kapsamlı olarak çalışılmış olmasına rağmen, aort sertliği gibi damar duvarının fonksiyonel özelliklerindeki değişiklikler iyi karakterize edilmemiştir. Bu protokol, AAA’nın zamansal ilerlemesini incelemek için güçlü araçlar olarak gelişmiş analizler ile birlikte yüksek frekanslı ultrason kullanımını vurgulamaktadır. Özellikle, bu yaklaşımlar bize PPV, distensibility ve radyal zorlanma ile ölçülen damar duvarının fonksiyonel özelliklerini değerlendirmek için izin verir.
AAA ile insan bireylerde son klinik çalışmalar, yanı sıra murine elastaz kaynaklı AAA modelinde, aort sertliği ve aort çapı arasında pozitif korelasyon düşündürmektedir6,7. PPV, aort sertliği bir göstergesi, damar duvarı6sertlik değişiklikleri ölçmek için mükemmel bir ölçüm olarak kabul edilir6 ,8. PPV, kaskülasyon boyunca iki noktada nabız dalga formunun geçiş süresi ölçülerek hesaplanır ve böylece aort sertliğinin bölgesel bir değerlendirmesini sağlar. Biz son zamanlarda ppv ile ölçülen artan aort sertliği göstermiştir, ve hücresel düzeyde atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak belirlenen, olumlu anevrizma gelişimi ile ilişkilidir9. Ayrıca literatürde aort sertliğinin anevrizmal dilatasyondan önce gelebileceği ve böylece AAA10’ungeliştirilmesi sırasında damar duvarının bölgesel içsel özellikleri hakkında yararlı bilgiler sağlayabileceği ileri sürilmektedir. Benzer şekilde, distensibility ve gerinim ölçümleri arteriyel uygunluk önceki değişiklikleri ölçmek için niceliksel araçlardır. Sağlıklı arterler esnek ve elastik, artan sertlik ve daha az elastikiyet ile ise, distensibility ve gerginlik azalır. Burada, farelerde hafif, PPV, distensibilite ve radyal suşu ölçmek için yüksek frekanslı ultrason sisteminin kullanımı için pratik bir kılavuz ve adım adım protokol salıyoruz. Protokol, belirli ultrason görüntüleme cihazları ve eşlik eden video eğitimi için kılavuzlar tarafından sağlanan temel bilgilerle birlikte kullanılması gereken teknik yaklaşımlar sağlar. Daha da önemlisi, elimizde açıklanan görüntüleme protokolü, deneysel AAA’nın geliştirilmesi ve ilerlemesi çalışmalarında değerli görünen tekrarlanabilir ve doğru veriler sağlar.
Ultrason görüntülemenin yararını daha da göstermek için, deneysel AAA11’iönlemek için farmakolojik yaklaşımları kullanmayı amaçlayan kendi çalışmalarımızdan alınan örnek görüntüler ve ölçümler salıyoruz. Özellikle, çentik sinyalizasyon vasküler gelişim ve inflamasyon12birden fazla yönü dahil olduğu önerilmiştir. Gen haploinsufficiency ve farmakolojik yaklaşımlar kullanarak, daha önce Notch inhibisyonu vasküler yaralanma yerinde makrofajların infiltrasyon önleyerek farelerde AAA gelişimini azalttığını göstermiştir13,14,15. Mevcut makale için, Notch inhibisyonu için farmakolojik yaklaşım kullanarak biz aort sertliği ve AAA ile ilgili faktörler arasındaki ilişkiye odaklanmak. Bu çalışmalar Notch inhibisyonu aort sertliği azaltır göstermektedir, Hangi AAA ilerleme bir ölçüsüdür11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ultrason görüntüleme PPV ölçümleri ile aort fonksiyonel özelliklerini belirlemek için güçlü bir teknik sağlar, distensibility ve radyal zorlanma. Bu ölçümler özellikle AAA’nın fare modellerini incelemek için öğreticidir ve in vivo yaklaşım, aort patolojisinin zamansal gelişimini anlamak için potansiyel olarak önemli olan uzunlamasına verilerin toplanmasına olanak sağlar. Özellikle, in vivo aort sertliği ölçümleri PPV ile abdominal aort lokal olarak belirlenir, ekv verileri analiz edilerek…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma R01HL124155 (CPH) tarafından desteklenmiş ve Missouri Üniversitesi Araştırma Enstitüsü’nden CPH’ye kadar fon almıştır.
Materials
| Angiotensin II | Sigma | A9525 | |
| Apoe-/- mice | The Jackon lab |  |
|
| Clippers | WAHL | 1854 | |
| Cotton swab | Q-tips | ||
| DAPT | Sigma | D5942 | |
| Depilatory cream | Nair | LL9038 | |
| Electrode cream | Sigma | 17-05 | |
| Gel warmer | Thermasonic (Parker) | 82-03 (LED) | |
| Heating pad | Stryker | T/pump professional | |
| Isoflurane | VetOne | Fluriso TM | |
| Isoflurane vaporizer | Visualsonics | VS4244 | |
| Lubricating ophthalmic ointment | Lacri-lube | ||
| Osmotic pumps | Alzet | Model 2004 | |
| Oxygen tank | Air gas | ||
| Tranducer | Visualsonics | MS-400 or MS550D | |
| Ultrasonic gel | Parker | Aquasonic clear | |
| Ultrasound Imaging System | Visualsonics | Vevo 2100 | |
| Vevo Vasc Software | Visualsonics |
References
- Wanhainen, A. How to Define an Abdominal Aortic Aneurysm — Influence on Epidemiology and Clinical Practice. Scandinavian Journal of Surgery. 97, 105-109 (2008).
- Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics—2018 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 137, 67 (2018).
- Xu, J., Shi, G. -. P. Vascular wall extracellular matrix proteins and vascular diseases. Biochimica et biophysica acta. 1842, 2106-2119 (2014).
- Daugherty, A., Manning, M. W., Cassis, L. A. Angiotensin II promotes atherosclerotic lesions and aneurysms in apolipoprotein E-deficient mice. Journal of Clinical Investigation. 105, 1605-1612 (2000).
- Au – Sawada, H., et al. Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions. Journal of Visualized Experiments. , 59013 (2019).
- Raaz, U., et al. Segmental Aortic Stiffening Contributes to Experimental Abdominal Aortic Aneurysm Development. Circulation. 131, 1783-1795 (2015).
- van Disseldorp, E. M. J., et al. Influence of limited field-of-view on wall stress analysis in abdominal aortic aneurysms. Journal of Biomechanics. 49, 2405-2412 (2016).
- Miyatani, M., et al. Pulse wave velocity for assessment of arterial stiffness among people with spinal cord injury: a pilot study. Journal of Spinal Cord Medicine. 32, 72-78 (2009).
- Sharma, N., et al. Deficiency of IL12p40 (Interleukin 12 p40) Promotes Ang II (Angiotensin II)-Induced Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 39, 212-223 (2019).
- Raaz, U., et al. Segmental Aortic Stiffening Contributes to Experimental Abdominal Aortic Aneurysm Development. Circulation. 131, 1783-1795 (2015).
- Sharma, N., et al. Pharmacological inhibition of Notch signaling regresses pre-established abdominal aortic aneurysm. Scientific Reports. , (2019).
- Bray, S. J. Notch signalling: a simple pathway becomes complex. Nature Reviews Molecular and Cell Biology. 7, 678-689 (2006).
- Hans, C. P., et al. Inhibition of Notch1 signaling reduces abdominal aortic aneurysm in mice by attenuating macrophage-mediated inflammation. Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 32, 3012-3023 (2012).
- Cheng, J., Koenig, S. N., Kuivaniemi, H. S., Garg, V., Hans, C. P. Pharmacological inhibitor of notch signaling stabilizes the progression of small abdominal aortic aneurysm in a mouse model. Journal of American Heart Association. 3, 001064 (2014).
- Hans, C. P., et al. Transcriptomics analysis reveals new insights into the roles of Notch1 signaling on macrophage polarization. The Journal of Immunology. 200, (2018).
- Paraskevas, K. I., et al. Evaluation of aortic stiffness (aortic pulse-wave velocity) before and after elective abdominal aortic aneurysm repair procedures: a pilot study. Open Cardiovascular Medicine Journal. 3, 173-175 (2009).
- Fortier, C., Desjardins, M. P., Agharazii, M. Aortic-Brachial Pulse Wave Velocity Ratio: A Measure of Arterial Stiffness Gradient Not Affected by Mean Arterial Pressure. Pulse. 5, 117-124 (2017).
- Golledge, J. Abdominal aortic aneurysm: update on pathogenesis and medical treatments. Nature Reviews Cardiology. 16 (4), 225-242 (2019).
- Choksy, S. A., Wilmink, A. B., Quick, C. R. Ruptured abdominal aortic aneurysm in the Huntingdon district: a 10-year experience. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 81, 27-31 (1999).
- Luo, F., Zhou, X. -. L., Li, J. -. J., Hui, R. -. T. Inflammatory response is associated with aortic dissection. Ageing Research Reviews. 8, 31-35 (2009).
