Oplopend Aorta Vernauwing in ratten voor de schepping van druk overbelasting cardiale hypertrofie Model
Summary
We beschrijven een stapsgewijze procedure voor het creëren van druk overbelasting en linker ventrikel hypertrofie in Wistarratten door vernauwing van de aorta ascendens met een kleine metalen clip. Dit model wordt veel gebruikt voor het bestuderen remodelleren veranderingen tijdens cardiale hypertrofie en voor het identificeren en evalueren van strategieën voor regressie van dergelijke veranderingen.
Abstract
Oplopend aorta vernauwing is de meest voorkomende en succesvolle chirurgische model voor het creëren van druk overbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie en hartfalen. We beschrijven hier een gedetailleerde chirurgische procedure voor het maken pressure overload en cardiale hypertrofie in ratten door vernauwing van de aorta ascendens met een kleine metalen clip. Na verdoving wordt de trachea geïntubeerd door inbrengen van een canule via een incisie halverwege tussen twee kraakbeen ringen trachea. Dan is een incisie in de huid wordt gemaakt op het niveau van de tweede intercostale ruimte op de linker borstwand en de spieren lagen worden ontruimd om de opgaande deel van de aorta te lokaliseren. De stijgende aorta wordt vernauwd tot 50-60% van zijn oorspronkelijke diameter door het aanbrengen van een klein formaat titanium clip. Na aorta vernauwing, worden de tweede en derde rib benaderd met Prolene hechtingen. De tracheacanule wordt verwijderd zodra de spontane ademhaling is hersteld. Het dier mag o herstellenn de verwarming pad door een geleidelijke verlaging van de anesthesie. De intensiteit van drukoverbelasting door vernauwing van de aorta ascendens wordt bepaald door registratie van de drukgradiënt met transthoracale tweedimensionaal Doppler echocardiografie. Algemeen is dit protocol is het nuttig om de verbouwing evenementen en samentrekkende eigenschappen van het hart te bestuderen tijdens de geleidelijke ontstaan en de progressie van gecompenseerde hypertrofie tot hartfalen podium.
Introduction
Kleine diermodellen zijn de meest geprefereerde gereedschappen voor de studie van chronische veranderingen in de ontwikkeling van cardiale hypertrofie en de progressie van hartfalen. Hartfalen modellen van chirurgische methoden zijn oorspronkelijk ontwikkeld bij ratten als deze dieren zijn het meest geschikt voor de open kist chirurgische procedures, echocardiografie en evaluatie van hemodynamische parameters. Ze bieden ook een adequate post mortem monsters voor weefsel, cellulair en moleculair niveau studies 1. Vernauwing van de aorta ascendens is een van de meest voorkomende en succesvolle chirurgische voor het creëren van overdruk hartfalen 2, 3. Dit model is zeer geschikt voor de cellulaire en sub cellulaire verbouwing evenementen en samentrekkende eigenschappen van het hart te bestuderen tijdens de overgang van hypertrofie tot hartfalen 4.
Een groot voordeel van dit model is het geleidelijk begin van drukoverbelasting op het hart 5 </ Sup> 6. Dit model is klinisch relevant vanwege de langzame maar gestage progressie van cardiale hypertrofie gecompenseerd gedecompenseerde fase en uiteindelijk hartfalen fase. De duur voor progressie van cardiale hypertrofie en hartfalen de bijbehorende fysiologische veranderingen worden hoofdzakelijk beïnvloed door de mate van vernauwing geproduceerd 7. Stijgend aorta vernauwing kan op twee manieren, hetzij door hechtingen of door toepassing van metalen klemmen 8, 9. Het belangrijkste voordeel van een metalen clip voor aorta vernauwing is dat de chirurgische procedures minder ingewikkeld. Bij deze methode moet men de supra valvulaire aorta ascendens lokaliseren en plaats de clip rond de aorta om de gewenste mate van vernauwing verkrijgen. Een kist oprolmechanisme is niet nodig in deze procedure. Aorta banding door hechten vereist meer chirurgische handelingen voor het plaatsen van de naald naast het stijgende aorta en hechten er omheen tehet gewenste niveau van de aorta vernauwing. Deze techniek is meer tijd in vergelijking met het gebruik van metalen clips voor aorta vernauwing. De methode beschreven in deze video toont de chirurgische procedure voor oplopende aorta vernauwing in ratten die creatie van druk overbelasting van de linker ventrikel hypertrofie model maakt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Er zijn verscheidene chirurgische modellen voor de inductie van drukoverbelasting en cardiale hypertrofie en hartinsufficiëntie. In kleine dieren, Lorell en collega's ontwikkelde het model dat we hier hebben beschreven en rapporteerden zij het optreden van gecompenseerde hypertrofie 8 weken na aorta banding 5. Cardiale veranderingen geleidelijk ontwikkelen tot een gedecompenseerde staat en vervolgens leiden tot hartfalen. Het belangrijkste voordeel van dit model is het geleidelijk begin van de toen…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs erkennen afdeling Biotechnologie, de regering van India voor de financiële ondersteuning van dit project. Ajith Kumar GS werd ondersteund met senior research fellowship van de Raad voor Wetenschappelijk en Industrieel Onderzoek, regering van India en Binil Raj met senior research fellowship van de Indiase Raad voor Medisch Onderzoek, de regering van India.
Materials
| Wistar rats | Maintained at ARF, RGCB | ||
| Inhalation anaesthesia systems | VetEquip | AB19276 | |
| Rodent ventilator | CWE Inc | SAR- 830/AP | |
| Rat tracheal cannula | CWE Inc | 13-21032 | |
| Ultrasound system | Philips | HD7 | |
| Ultrasound transducer | Philips | S 12 | |
| Titanium clip (small) | Horizon | 1204 | |
| Clip applicator | Weck | 137081 | |
| Electric shaver | Vinverth | VBT0817 | |
| BP blade (size:11) | Surgeon | REF10111 | Preparation of surgical site |
| Tramadol | Orchid health care | OCH043 | |
| Amoxycillin Hydrochloride | Ranbaxy | ||
| Isoflurane | Piramal health care | A23M10A | |
| Syringes | BD | 2015-09 | |
| 4-0 braided silk | Diamond | ||
| 3-0 prolene | Johnson&Johnson | NW018 | |
| Surgical tape | Romsons | SH 6301 | |
| Povidone iodine | Win Medicare | ||
| Temp. controlled heating pad | Flamingo | HC1003 |
Referenzen
- Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ Heart Fail. 2, 138-144 (2009).
- Weinberg, E. O., et al. Angiotensin-converting enzyme inhibition prolongs survival and modifies the transition to heart failure in rats with pressure overload hypertrophy due to ascending aortic stenosis. Circulation. 90, 1410-1422 (1994).
- Schunkert, H., et al. Increased rat cardiac angiotensin converting enzyme activity and mRNA expression in pressure overload left ventricular hypertrophy. Effects on coronary resistance, contractility, and relaxation. J Clin Invest. 86, 1913-1920 (1990).
- Hasenfuss, G. Animal models of human cardiovascular disease, heart failure and hypertrophy. Cardiovasc Res. 39, 60-76 (1998).
- Litwin, S. E., et al. Serial echocardiographic-Doppler assessment of left ventricular geometry and function in rats with pressure-overload hypertrophy. Chronic angiotensin-converting enzyme inhibition attenuates the transition to heart failure. Circulation. 91, 2642-2654 (1995).
- Miyamoto, M. I., et al. Adenoviral gene transfer of SERCA2a improves left-ventricular function in aortic-banded rats in transition to heart failure. Proc Natl Acad Sci U S A. 97, 793-798 (2000).
- Kagaya, Y., Hajjar, R. J., Gwathmey, J. K., Barry, W. H., Lorell, B. H. Long-term angiotensin-converting enzyme inhibition with fosinopril improves depressed responsiveness to Ca2+ in myocytes from aortic-banded rats. Circulation. 94, 2915-2922 (1996).
- Del Monte, F., Butler, K., Boecker, W., Gwathmey, J. K., Hajjar, R. J. Novel technique of aortic banding followed by gene transfer during hypertrophy and heart failure. Physiol Genomics. 9, 49-56 (2002).
- Turcani, M., Rupp, H. Heart failure development in rats with ascending aortic constriction and angiotensin-converting enzyme inhibition. Br J Pharmacol. 130, 1671-1677 (2000).
- Kerem, A., et al. Lung endothelial dysfunction in congestive heart failure: role of impaired Ca2+ signaling and cytoskeletal reorganization. Circ Res. 106, 1103-1116 (2010).
- Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. J Vis Exp. (38), (2010).
