Murine gauche interventriculaire antérieure (LAD) Coronary Artery Ligature: un modèle amélioré et simplifié pour Myocardial Infarction

Summary

We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).

Abstract

Cardiopathie ischémique (IHD), ou d'un syndrome coronarien aigu (SCA), est l'une des principales causes de décès aux États-Unis. IHD est caractérisée par un apport sanguin réduit au cœur, entraînant la perte d'oxygène à la nécrose et de suivi du muscle cardiaque. Le modèle MI a gagné en popularité pour son utilisation comme un modèle d'ischémie-reperfusion à court terme et un modèle de ligature permanente à long terme. Ci-dessous, nous décrivons une méthode fiable pour la ligature permanente de la DAL. Grâce à la technologie du génie génétique de la souris devient plus avancé, et avec une disponibilité croissante d'instruments chirurgicaux murins qualité, la souris est devenu un modèle populaire pour les chirurgies MI. Notre modèle chirurgicale comprend l'utilisation d'un anesthésique facilement réversible pour la récupération rapide de la souris; une intubation endotrachéale mini-invasive sans impliquer une trachéotomie; et un thoracentèse sur le site thoracotomie d'origine sans créer une incision supplémentaire dans la poitrine, commefait dans d'autres méthodes, pour éliminer efficacement l'excès de sang et l'air de la cavité thoracique. Cette méthode est relativement moins invasive que les autres méthodes, ce qui réduit considérablement les complications chirurgicales et post-opératoires et la mortalité et améliore la reproductibilité.

Introduction

La maladie coronarienne, ou ACS, est l'événement cardiovasculaire la plus répandue et sera considéré comme la principale cause de morbidité et de mortalité dans le monde en 2020 ^1. La cause de l' ACS est la présence d'une thrombose du myocarde en raison de la rupture d'une plaque d' athérosclérose coronarienne qui bloque ou réduit le flux sanguin vers le tissu cardiaque ^2. Par conséquent, il existe des signes cliniques cohérents avec la présence d' une ischémie myocardique aiguë, tels que l' infarctus du myocarde (MI) ^{3, 4.} MI conduit à une perte de masse des cardiomyocytes et une progression à un remodelage ventriculaire pathologique, ce qui peut conduire à un dysfonctionnement ventriculaire et l' insuffisance cardiaque ^{5, 6.}

L'un des moyens les plus efficaces pour étudier IHD a été d'imiter un infarctus du myocarde humain dans un modèle animal. Ceci est réalisé en bouchant la LADles souris. En utilisant ce modèle, nous étudions comment le coeur peut être protégé contre les dommages résultant de l'IHD.

Au cours de la dernière décennie, les chercheurs se sont déplacés d'utiliser des modèles animaux plus grands pour les petits animaux, y compris le passage de rats à des souris. Le modèle de la souris plus petite commence à être préféré pour de nombreuses raisons, y compris leur petite taille, de grande taille de la portée, à faible coût pour maintenir et courte période de gestation, ainsi que pour la disponibilité large de modèles transgéniques et knock – out de gène ^7. Bien que les souris sont de petite taille, de nouveaux instruments chirurgicaux spécialement conçus pour eux ont contribué à ce développement. Notre méthode utilise ces nouveaux instruments chirurgicaux.

Bien que plusieurs méthodes à mettre en œuvre une trachéotomie invasive, nous utilisons une méthode moins invasive de l'intubation endotrachéale. En utilisant un éclairage au-dessus de l'oropharynx, nous intuber sans créer des incisions, offrant une expérience plus sûre et moins traumatisante pour til animal. La souris est ensuite placé sur un ventilateur et maintenu sur isoflurane pendant toute la procédure. En raison de la courte durée de l'anesthésie produite par le médicament, il ne prend que quelques minutes pour l'animal de récupérer de l'anesthésie une fois qu'il est arrêté. Notre modèle chirurgical comprend également un mini-invasive thoracentèse. L'élimination soigneuse de sang et de l'excès d'air de la cavité de la poitrine à l'aide thoracentèse à travers l'incision de thoracotomie d'origine a envoyé une complication post-opératoire commune de la ligature DAL: le pneumothorax de tension. Cette méthode, ce qui élimine la nécessité pour les deux incisions supplémentaires utilisées dans d'autres méthodes, un pour la trachéotomie et une autre pour les complications thoracentèse-a produit moins de post-chirurgicales et a réduit la mortalité de façon drastique.

Protocol

Ce protocole animal a été examiné et approuvé par le Comité de protection des animaux institutionnel et utilisation (IACUC) à Rhode Island Hospital. 1. L'anesthésie et l'intubation Peser la souris pour calculer la dose de médicament de la douleur post-opératoire. Placer la souris dans une chambre d'induction et de livrer 4% d'isoflurane pour 9 – 10 min, suivi de l'animal tout au long. Activer un stérilisateur à billes à chaud de sorte que …

Representative Results

Les souris sont euthanasiés vingt-huit jours après la chirurgie, et les coeurs sont récoltés et examinés. Les souris sont anesthésiées avec 50 à 75 mg / kg de kétamine et de 5 – 10 mg / kg de xylazine. Lorsque l'animal est sous anesthésie adéquate, la cavité thoracique est ouverte, et en utilisant une aiguille de calibre 23, le chlorure de potassium froid (KCL, 30 mM) est injecté dans la région basale postérieure du cœur. Le cœur est arrêté en diastole. Pour une va…

Discussion

Avec une utilisation croissante du modèle MI dans les laboratoires, la procédure décrite vise à accroître l'efficacité et le taux de survie des souris tout en minimisant leur douleur post-opératoire et l'inconfort. Ce protocole vise à réduire au minimum la mortalité en faisant de nombreuses améliorations à divers aspects de la procédure de ligature de LAD. Il y a quelques distinctions. Certaines études d'intubation murins qui utilisent la kétamine et de xylazine avec isofluran…

Materials

High-Intensity Light Source	Harvard Apparatus	72-0215
SurgiSuite Operating Platform	Kent Scientific Corporation	SurgiSuite	Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery.
SurgiSuite LED Lighting Kit	Kent Scientific Corporation	SURGI-5003
Hot Bead Sterilizer	Fine Science Tools	18000-45	Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize.
Small Rodent Anesthesia System	VetEquip Inc.	901810
Isofluorane	Piramal Enterprises	66794-017-10
Buprenorphine	Rhode Island Hospital Pharmacy	NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5
Surgical Loupes	Roboz	RS-6687
Small Rodent Ventilator	Harvard Apparatus	73-0043
Lubricating Drops	Thermo Fisher Scientific	19-898-350
Electric Razor	Kent Scientific Corporation	CL 9990-1201
Hair Removal Cream	Nair
Medical Tape	Thermo Fisher Scientific	18-999-380
Betadine	Thermo Fisher Scientific	19-027136
70% Isopropanol Wipes	Thermo Fisher Scientific	22-363-750
Surgical Drapes	Braintree	SP-TS
Surgical Gloves	Thermo Fisher Scientific	18999102D
5-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8630G
8-0 Nylon Sutures	Fine Science Tools	12051-08
Platinum-Cured Tubing	Harvard Apparatus	72-1042	0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter
0.9% Saline	Thermo Fisher Scientific	19-310-207
4-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8631G
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle	Thermo Fisher Scientific	14-826-100
Scissors	Kent Scientific Corporation	INSS600225
Forceps	Kent Scientific Corporation	INS700100
Cotton Swabs	Thermo Fisher Scientific	23-400-118
IV Catheter, 20-Gauge	Thermo Fisher Scientific	NC9892181
Retractor	Kent Scientific Corporation	INS 750369
Forceps	Fine Science Tools	11003-12
Dissecting Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 700101
Dissecting Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 700103
Hemostatic Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 750451
Hemostatic Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 750452
Tissue Forceps	Kent Scientific Corporation	INS 700131
Needle Holder	Kent Scientific Corporation	INS 600109
Scissors	Kent Scientific Corporation	INS 600225