Grabaciones de electrocardiograma en ratones anestesiados usando plomo II
Summary
Presentamos un protocolo ECG que es técnicamente fácil, barato, rápido y asequible en ratones pequeños, y se puede realizar con mayor sensibilidad. Sugerimos este método como un enfoque de cribado para el estudio de agentes farmacológicos, modificaciones genéticas y modelos de enfermedades en ratones.
Abstract
El electrocardiograma es una herramienta valiosa para evaluar el sistema de conducción cardíaca. La investigación en animales ha ayudado a generar información genética y farmacológica novedosa sobre el electrocardiograma. Sin embargo, realizar mediciones de electrocardiogramas en animales pequeños in vivo, como ratones, ha sido un desafío. Para ello, utilizamos un método de registro de electrocardiograma en ratones anestesiados con muchas ventajas: es un procedimiento técnicamente simple, es barato, tiene un tiempo de medición corto y es asequible, incluso en ratones jóvenes. A pesar de las limitaciones con el uso de anestesia, las comparaciones entre el control y los grupos experimentales se pueden realizar con mayor sensibilidad. Tratamos ratones con agonistas y antagonistas del sistema nervioso autónomo para determinar la validez de este protocolo y comparamos nuestros resultados con informes anteriores. Nuestro protocolo ECG detectó aumento de las frecuencias cardíacas y los intervalos QTc en el tratamiento con atropina, disminución de las frecuencias cardíacas e intervalos QTc después del tratamiento con carbachol, y mayores frecuencias cardíacas e intervalos QTc con isoprenalina, pero no notó ningún cambio en los parámetros de ECG en la administración de propranolol. Estos resultados son soportados por informes anteriores, lo que confirma la fiabilidad de este protocolo ECG. Por lo tanto, este método se puede utilizar como un enfoque de cribado para realizar mediciones de ECG que de otro modo no se intentarían debido a los altos costos y dificultades técnicas.
Introduction
El electrocardiograma (ECG), una prueba que mide la actividad eléctrica de los latidos del corazón, es una herramienta valiosa para evaluar el sistema de conducción cardíaca. Los parámetros medidos por un ECG incluyen frecuencia cardíaca, intervalo PR, duración QRS e intervalo QT. En resumen, el intervalo PR corresponde al tiempo necesario para que un impulso eléctrico viaje desde el nodo del seno auricular a través del nodo auriculoventricular hasta las fibras de Purkinje; La duración de QRS es el tiempo para que la despolarización ventricular se produzca a través del sistema Purkinje y el miocardio ventricular; y el intervalo QT es la duración de la repolarización ventricular.
Las grabaciones de ECG en ratones han ayudado a los investigadores a examinar la función cardíaca y determinar los mecanismos fisiológicos y fisiopatológicos de los fenotipos cardíacos, como la arritmia, la fibrilación auricular y la insuficiencia cardíaca. La mayoría de las investigaciones cardiovasculares han implicado estudios en modelos de ratón genéticamente diseñados. A menudo es difícil obtener datos significativos sobre las grabaciones de ECG de ratones pequeños que han sido manipulados genéticamente.
Existen varios métodos para realizar ECG en ratones1. Los estudios sugieren que las grabaciones de ECG en animales conscientes son preferidas sobre los animales anestesiados cuando sea posible ya que los efectos de la anestesia en la función cardíaca han sido bien establecidos2. Dos protocolos que registran ECG en ratones conscientes son de la nota1. El sistema de radiotelemetría ECG es el estándar de oro para la monitorización continua a largo plazo del ECG en ratones conscientes1,3. A pesar de su fuerza en ser grabado en un estado consciente, las mediciones de ECG acopladas a radiotelemetría tienen varias limitaciones, incluyendo el alto gasto para la configuración y para el implante, su requisito de un operador altamente experimentado, un período de estabilización de más de 1 semana, su necesidad de ratones grandes (> 20 g), y la adquisición de una sola ventaja de grabación ECG1. Otro sistema que utiliza electrodos conductores del tamaño de una pata incrustados en una plataforma permite grabaciones de ECG en ratones conscientes sin anestesia o implantes1,,4. Este sistema no invasivo es un método alternativo en situaciones en las que los sistemas de radiodametría no están disponibles ya que tiene muchas ventajas: sin necesidad de tratamiento quirúrgico, sin necesidad de anestesia, bajo coste por ratón (sólo la configuración inicial es costosa), poco tiempo de medición, y asequibilidad de neonatos1,,4. La principal desventaja de este sistema es que no es adecuado para el monitoreo continuo a largo plazo1.
Aquí introducimos otro método de registro de ECG barato, simple y rápido en ratones anestesiados y demostramos su validez y sensibilidad realizando un ECG después del bloqueo/estimulación autonómica del sistema de conducción cardíaca. Sugerimos este método de ECG para el cribado de los efectos de agentes farmacológicos, modificaciones genéticas y modelos de enfermedades en ratones.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hay varios pasos críticos en el protocolo. El entorno circundante debe estar libre de ruido y vibraciones. Los electrodos ECG deben insertarse debajo de la piel de forma estable y consistente de los cuales el paso de inserción requiere experimentos preliminares hasta que el investigador tenga experiencia técnicamente. Además, el anestésico debe prepararse y almacenarse adecuadamente y utilizarse a la dosis adecuada. Por último, las ondas PQRS deben ubicarse adecuadamente en latidos de ECG individuales en la ventana…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por los Programas de Investigación Científica Básica que son administrados por la National Research Foundation of Korea (NRF) (2015R1C1A2A01052419 y 2018R1D1A1B07042484).
Materials
| 2,2,2-tribromoethanol | Sigma-Aldrich | T48402-25G | anesthetics, Avertin |
| Animal | Japan SLC, Inc., Shizuoka, Japan | Balb/c mice, male, aged 7-9 weeks | |
| Atropine | Sigma-Aldrich | A0123 | parasympathetic antagonist |
| BioAmp | AD Instruments, Bella Vista, Australia | ML132 | bio amplifier |
| Carbachol | Sigma-Aldrich | C4382 | parasympathetic agonist |
| Electrodes with acupuncture needles | DongBang Acupuncture Inc., Sungnam, Korea | DB106 | 0.20 x 15 mm |
| Isoprenaline | Sigma-Aldrich | I2760 | sympathetic agonist |
| LabChart 8 | AD Instruments, Bella Vista, Australia | data analysis software | |
| Mouse food | LabDiet, St. Louis, MO, USA | 5L79 | Mouse diet |
| PowerLab 2/28 | AD Instruments, Bella Vista, Australia | data acquisition system | |
| Propranolol | Sigma-Aldrich | P0884 | sympathetic antagonist |
| SPSS Statistics program | SPSS | SPSS 25.0 | statistics program |
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