Summary
Aqui, apresentamos um protocolo de eletrocardiografia não invasiva (ECG), otimizado para camundongos pós-natais precoces, que não requer o uso de anestésicos.
Abstract
A eletrocardiografia (ECG) tem sido confiada há muito tempo como um método eficaz e confiável de avaliação da função cardiovascular (e cardiopulmonar) em modelos humanos e animais de doença. A frequência cardíaca individual, o ritmo e a regularidade, combinados com parâmetros quantitativos coletados do ECG, servem para avaliar a integridade do sistema de condução cardíaca, bem como a fisiologia integrada do ciclocardíaco. Este artigo fornece uma descrição abrangente dos métodos e técnicas utilizados para a realização de um ECG não invasivo em filhotes de camundongos perinatais e neonatais já no primeiro dia pós-natal, sem exigir o uso de anestésicos. Este protocolo foi projetado para atender diretamente à necessidade de um método padronizado e repetível para a obtenção de ECG em camundongos recém-nascidos. Do ponto de vista translacional, este protocolo se mostra inteiramente eficaz para a caracterização de defeitos cardiopulmonares congênitos gerados usando linhas de camundongos transgênicos, e particularmente para análise de defeitos que causam letalidade nos primeiros dias pós-natal. Este protocolo também visa abordar diretamente uma lacuna na literatura científica para caracterizar e fornecer dados normativos associados à maturação do sistema de condução cardíaca pós-natal precoce. Este método não se limita a um ponto de tempo pós-natal específico, mas permite a coleta de dados de ECG em filhotes de camundongos neonatais desde o nascimento até o pós-natal 10 (P10), uma janela de importância crítica para a modelagem de doenças humanas in vivo, com ênfase especial na doença cardíaca congênita (DSP).
Introduction
A função cardíaca pode ser medida de diferentes formas, sendo a mais comum o uso de eletrocardiografia (ECG) para analisar a condução da corrente elétrica através do coração, bem como seu ciclo cardíaco e função1. A eletrocardiografia continua sendo uma ferramenta de diagnóstico útil para identificar e caracterizar anomalias cardíacas em modelos humanos e animais da doença1,2. Irregularidades na leitura de eletrocardiograma podem ser encontradas no desenvolvimento cardíaco anormal (ou seja, doença cardíaca congênita (DP)), e podem incluir arritmias manifestando-se como alterações na frequência cardíaca (por exemplo, bradycardia) e ritmo (por exemplo, “blocos cardíacos”), sugestivos de defeitos na integridade e/ou função do miocárdio subjacente. Alterações como essas podem predispor pacientes a disfunção cardíaca com risco de vida (por exemplo, insuficiência cardíaca congestiva e/ou parada cardíaca) e aumento da mortalidade3,4. Dadas as altas taxas de mortalidade com CHD grave e não tratada, desenvolver um método padronizado e repetível para a coleta de ECG durante este período pós-natal inicial é fundamental.
Embora não sejamos os primeiros a resolver esse problema, métodos anteriores de coleta de ECG em filhotes de camundongos tradicionalmente incluíram procedimentos invasivos (agulha subcutânea ou eletrodos de arame) e/ou o uso de anestésicos5,6,7. As vantagens de realizar análises não invasivas do ECG incluem minimizar a dor e desfazer o estresse no animal. Embora o experimentador ainda deva ser cauteloso sobre a causa do estresse do filhote, o dispositivo foi projetado para evitar estressores comuns, a fim de produzir dados precisos. No contexto de avaliação da função cardíaca, introduzir anestesia em animais que possam ter anormalidades cardiopulmonares poderia potencialmente mascarar ou até mesmo exacerbar as condições subjacentes. Anestésicos podem afetar a condução elétrica alterando a despolarização e/ou a repolarização das células. Finalmente, o uso da anestesia pode colocar o filhote recém-nascido em risco aumentado de hipotermia, o que poderia confundir ainda mais qualquer patologia inerente. O protocolo a seguir não introduz nenhum anestésico, procedimentos invasivos ou desconforto pronunciado ao filhote. Uma vez que a configuração do equipamento é finalizada, a configuração do dispositivo e a coleta de dados envolvendo o animal podem ser concluídas de forma eficiente, após a qual os filhotes podem ser devolvidos à mãe. Além disso, este sistema permite a realização de análises repetitivas e/ou seriais, o que é ideal para experimentos que requerem análise ao longo do tempo, introdução de terapias farmacológicas, etc.
Protocol
Representative Results
Discussion
Os pontos de dados coletados no perinatal dia 1 filhotes de camundongos estão ligeiramente abaixo dos valores médios esperados para camundongos adultos (500-700 batidas por minuto). 8 Há um aumento na frequência cardíaca à medida que o mouse envelhece, que cai mais na linha para os valores esperados(Tabela 1). No entanto, é importante ressaltar que os valores neonatais estavam na extremidade inferior dessa faixa, apoiando a ideia de que os valores normativos devem ser docum…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores reconhecem o generoso apoio da Saving tiny Hearts Society (KLT), do Programa UNE COBRE (número de subvenção do NIGMS P20GM103643; LAF), e o Sure Fellowship Program na Universidade de New England (VLB), bem como suporte técnico do paciente de Ashish More (iWorx, Dover, NH). As figuras 3, figura 4 e figura S1 foram criadas com software Biorender.
Materials
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG | https://www.iworx.com/users/teaching.php |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device | https://www.iworx.com/research/cardiac-function/rs-nmecg/ |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG | https://www.parkerlabs.com/tensive.asp |
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