Internationale Zeitschrift für Herz-Kreislauf-Forschung

Bestimmung der Genauigkeit von Ultraschall zur Erkennung von Stenosen in aus Gewebezüchtung gewonnenen Gefäßtransplantaten in einem Mausmodell

Nathan Mahler, Yong-Ung Lee, Tai Yi, Cameron Best, Iyore James, Shuhei Tara, Toshiharu Shinoka, Christopher Breuer

 Bestimmung der Genauigkeit von Ultraschall zur Erkennung von Stenosen in aus Gewebezüchtung gewonnenen Gefäßtransplantaten in einem Mausmodell

Gewebetechnisch hergestellte Gefäßtransplantate (TEVGs) bieten eine praktikable Lösung für die Komplikationen, die bei der Korrektur angeborener Herz-Kreislauf-Defekte durch die Verwendung synthetischer Materialien entstehen . Unsere TEVGs wachsen mit dem Patienten mit und eignen sich daher gut für die Anwendung bei Kindern. In unseren klinischen Studien mit Patienten mit angeborenen Herzfehlern zeigten die TEVGs, dass sie mit dem Patienten mitwachsen können, ohne dass es zu signifikanter Morbidität aufgrund von Transplantatkomplikationen kommt. Die Entwicklung einer Stenose blieb jedoch ein erheblicher Nachteil für die langfristige Funktion der neuen Gefäße und betraf bis zu 24 % der operierten Patienten. Wir entwickelten ein Mausmodell für die Implantation von Interpositionstransplantaten in die untere Hohlvene (IVC), um die zellulären und molekularen Mechanismen der nichtproblematischen Entstehung zu untersuchen, Faktoren zu untersuchen, die zur Entwicklung einer Stenose beitragen, und neue Strategien zur Vorbeugung von Stenosen zu evaluieren. Die Erklärung des Transplantats und die anschließende histologische Auswertung gelten als der definitive Goldstandard zur Analyse der Durchgängigkeit neuer Gefäße in diesem Modell. Die Histologie erfordert die Tötung von Tieren zu jedem Beobachtungszeitpunkt, was folglich die serielle Nachverfolgung derselben Tiere zu späteren Zeitpunkten verhindert. Dies ist ein erhebliches Hindernis für die Nützlichkeit des Modells, da sein beabsichtigter Zweck darin besteht, Einblicke in die langfristige Leistung von TEVGs zu geben, was letztendlich zur Entwicklung eines verbesserten Gefäßtransplantats der zweiten Generation führen soll. Darüber hinaus können Transplantate, die für die Histologie verwendet werden, nicht für andere Charakterisierungsmethoden verwendet werden, die unfixierte Gewebeproben erfordern, wie z. B. mechanische Tests, Western Blotting, Durchflusszytometrie und PCR. Daher ist eine genaue, nichtinvasive Überwachungstechnik erforderlich, um eine serielle Überwachung von TEVG-Implantaten über einen Zeitraum zu ermöglichen, der den Abbau des Gerüsts und die Neugestaltung des Gefäßes umfasst. Klinisch ist Ultraschall seit langem als hochpräzise Methode zur Erkennung von Gefäßtransplantatstenosen oder -verschlüssen bei Patientenpopulationen anerkannt. Darüber hinaus wurde Ultraschall erfolgreich zur Überwachung der TEVG-Leistung in größeren Tiermodellen eingesetzt. Die Verwendung dieser gängigen Bildgebungsmodalität in einem Mausmodell ist aufgrund der verringerten Gefäß- und Transplantatgröße schwierig. Obwohl wir zuvor Ultraschall zur Bewertung der TEVG-Umgestaltung bei der Maus verwendet haben, wurde keine detaillierte Analyse durchgeführt, um die Wirksamkeit seiner Verwendung in diesem Modell zu bewerten. Im vorliegenden Bericht führen wir eine detaillierte retrospektive Analyse der TEVG-Ultraschalldaten von Mäusen durch, um die Genauigkeit dieser Technik bei der Überwachung der TEVG-Leistung zu überprüfen. Unser Ziel ist es, festzustellen, ob Ultraschall eine genaue und zuverlässige Methode zur seriellen Überwachung der TEVG-Umgestaltung bei der Maus ist. Diese Analyse wird erhebliche Auswirkungen auf die Gestaltung zukünftiger Experimente haben.