Skip to main content
SpringerLink
Log in

Das Aortentransplantationsmodell zur Untersuchung der molekularen Grundlagen der Transplantatarteriosklerose

Aortic transplant model to study the molecular processes of transplant arteriosclerosis

  • Leitthema
  • Published:
Gefässchirurgie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Einführung

Murine arterielle Transplantatmodelle werden angewandt, die entzündliche Reaktion der Gefäßwand und die dabei beteiligten Faktoren genauer aufzuschlüsseln. Das Ziel der vorliegenden Studie war es, ein Modell der Transplantatarteriosklerose nach Aortentransplantation zu etablieren.

Methoden

Die infrarenale orthotope Aortentransplantation wurde zunächst mit Mäusen im C57BL/6-Hintergrund (n = 14) durchgeführt. Eine Gruppe scheinoperierter („sham“) Tiere (n = 10) diente als Kontrolle. Diese Mäuse wurden mit normalem Futter versorgt. Zudem haben wir Versuche mit Apolipoprotein-E-defizienten (ApoE-/--)Mäusen durchgeführt, (n = 5), die unmittelbar nach der Operation für 4 Wochen auf eine fettreiche Diät gesetzt wurden.

Ergebnisse

Ultraschalluntersuchungen und immunhistochemische Färbungen zeigten bei den Mäusen im C57BL/6-Hintergrund nur geringe Unterschiede in der Morphologie und Funktion im transplantierten Aortensegment, ähnlich den scheinoperierten Tieren. Im Gegensatz hierzu war eine deutliche Intimahyperplasie im Bereich des Transplantats in der ApoE-/--Gruppe nachweisbar, mit Infiltraten von Makrophagen und glatten Muskelzellen.

Schlussfolgerung

Während in C57BL/6-Mäusen keine wesentlichen Änderungen der Aorta nach Transplantation nachweisbar waren, zeigen ApoE-/--Mäuse auf fettreicher Diät eine Transplantatarteriosklerose. Dieses Modell bietet somit eine experimentelle Grundlage, chronisch-arteriosklerotische Gefäßerkrankungen nach Transplantation in vivo zu untersuchen. Dies könnte auch für die Identifikation neuer therapeutischer Angriffspunkte für die Behandlung dieser Erkrankung genutzt werden.

Abstract

Introduction

Murine arterial graft models are being used to uncover the inflammatory reactions of the vessel wall after surgery and the herein involved mediators. The aim of this study was to establish a model of transplantation-induced atherosclerosis after aortic transplantation.

Methods

Mice on a C57BL/6-background (n = 14) underwent infrarenal, orthotopic aortic transplantation. A group of sham animals (n = 10) served as controls. These groups of mice were kept on normal chow. In addition, apolipoprotein E-deficient (ApoE-/-) mice were employed (n = 5) that were fed a high fat diet immediately after surgery for 4 weeks.

Results

Ultrasound analyses and immunohistochemical analyses of the transplanted aorta revealed no major changes in morphology and function of C57BL/6 mice. In contrast, ApoE-/- mice developed marked intimal hyperplasia, with signs of monocyte/macrophage and smooth muscle cell infiltrations.

Conclusion

While C57BL/6 mice showed no significant changes in the aorta after transplantation, ApoE-/- mice on a high fat diet displayed signs of transplant atherosclerosis. Hence, this model provides an experimental basis for studying the pathogenesis of chronic atherosclerotic vessel wall remodeling after transplantation. This may also be useful for elucidating new therapeutic targets for the treatment of this disease.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Abb. 6

Literatur

  1. Daugherty A, Cassis LA (2004) Mouse models of abdominal aortic aneurysms. Arterioscler Thromb Vasc Biol 24:429–434

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Zernecke A, Shagdarsuren E, Weber C (2008) Chemokines in atherosclerosis: an update. Arterioscler Thromb Vasc Biol 28:1897–1908

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Daugherty A (2002) Mouse models of atherosclerosis. Am J Med Sci 323:3–10

    Article  PubMed  Google Scholar 

  4. Charo IF, Ransohoff RM (2006) The many roles of chemokines and chemokine receptors in inflammation. N Engl J Med 354:610–621

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  5. Xu Q (2004) Mouse models of arteriosclerosis: from arterial injuries to vascular grafts. Am J Pathol 165:1–10

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Chereshnev I, Trogan E, Omerhodzic S et al (2003) Mouse model of heterotopic aortic arch transplantation. J Surg Res 111:171–176

    Article  PubMed  Google Scholar 

  7. Koulack J, McAlister VC, Giacomantonio CA et al (1995) Development of a mouse aortic transplant model of chronic rejection. Microsurgery 16:110–113

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Goldberg A, Pakkiri P, Dai E et al (2007) Measurements of aneurysm morphology determined by 3-d micro-ultrasound imaging as potential quantitative biomarkers in a mouse aneurysm model. Ultrasound Med Biol 33:1552–1560

    Article  PubMed  Google Scholar 

  9. Goergen CJ, Johnson BL, Greve JM et al (2007) Increased anterior abdominal aortic wall motion: possible role in aneurysm pathogenesis and design of endovascular devices. J Endovasc Ther 14:574–584

    Article  PubMed  Google Scholar 

  10. Gan LM, Grönros J, Hägg U et al (2007) Non-invasive real-time imaging of atherosclerosis in mice using ultrasound biomicroscopy. Atherosclerosis 190:313–320

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  11. Grönros J, Wikström J, Brandt-Eliasson U et al (2008) Effects of rosuvastatin on cardiovascular morphology and function in an ApoE-knockout mouse model of atherosclerosis. Am J Physiol Heart Circ Physiol 295:H2046–2053

    Article  PubMed  Google Scholar 

  12. Dambrin C, Calise D, Pieraggi MT et al (1999) Orthotopic aortic transplantation in mice: a new model of allograft arteriosclerosis. J Heart Lung Transplant 18:946–951

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  13. Duminy FJ (1989) A new microvascular „sleeve“ anastomosis. J Surg Res 46:189–194

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  14. Rowinska Z, Zander S, Zernecke A et al (2012) Non- invasive in vivo analysis of a murine aortic graft using high resolution ultrasound microimaging. Eur J Radiol 81:244–249

    Article  PubMed  Google Scholar 

  15. Barisione C, Charnigo R, Howatt DA et al (2006) Rapid dilation of the abdominal aorta during infusion of angiotensin II detected by noninvasive high-frequency ultrasonography. J Vasc Surg 44:372–376

    Article  PubMed  Google Scholar 

  16. Abele S, Spriewald BM, Ramsperger-Gleixner M et al (2009) Attenuation of transplant arteriosclerosis with clopidogrel is associated with a reduction of infiltrating dendritic cells and macrophages in murine aortic allografts. Transplantation 87:207–216

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  17. Tropea BI, Schwarzacher SP, Chang A et al (2000) Reduction of aortic wall motion inhibits hypertension-mediated experimental atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 20:2127–2133

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  18. Alexis JD, Pyo RT, Chereshnev I et al (2008) Inhibition of MCP-1/CCR2 signaling does not inhibit intimal proliferation in a mouse aortic transplant model. J Vasc Res 45:538–546

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  19. White GE, Tan TC, John AE et al (2010) Fractalkine has anti-apoptotic and proliferative effects on human vascular smooth muscle cells via epidermal growth factor receptor signalling. Cardiovasc Res 85:825–835

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  20. Butoi ED, Gan AM, Manduteanu I et al (2011) Cross talk between smooth muscle cells and monocytes/activated monocytes via CX3CL1/CX3CR1 axis augments expression of pro-atherogenic molecules. Biochim Biophys Acta 1813:2026–2035

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

Download references

Interessenskonflikt

Der korrespondierende Autor gibt für sich und seine Koautoren an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinik für Gefäßchirurgie, Klinikum der RWTH Aachen, Europäisches Gefäßzentrum Aachen-Maastricht, Pauwelsstr. 30, 52074, Aachen, Deutschland

    Z. Rowinska

  2. Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie, Universitätsklinikum, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland

    S. Zander & M.W. Merx

  3. Institut für Molekulare Herz- Kreislaufforschung, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

    E. Liehn

  4. Klinik für vaskuläre und endovaskuläre Chirurgie, vaskuläre Biologie, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, Ismanigner Str. 22, 81675, München, Deutschland

    A. Zernecke

Authors
  1. Z. Rowinska
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. S. Zander
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. E. Liehn
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. M.W. Merx
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. A. Zernecke
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding authors

Correspondence to Z. Rowinska or A. Zernecke.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Rowinska, Z., Zander, S., Liehn, E. et al. Das Aortentransplantationsmodell zur Untersuchung der molekularen Grundlagen der Transplantatarteriosklerose. Gefässchirurgie 17, 731–737 (2012). https://doi.org/10.1007/s00772-012-1084-6

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00772-012-1084-6

Schlüsselwörter

Keywords

Search

Navigation