Aşırı Sistolik Kalp Yetmezliği nin Aksine Aşırı Basınç Ait Orta Remodeling ve Sistolik Disfonksiyon Bir Rat Modeli
Summary
Biz basınç aşırı orta remodeling ve sinyal transdüksiyon yolları remodeling sürecinin başlatılması nda yer alan erken sistolik disfonksiyon indüklenen bir sıçan modeli nin oluşturulması nı açıklar. Bu hayvan modeli kalp yetmezliği için erken terapötik anti-remodeling stratejileri uygulamak için moleküler hedeflerin belirlenmesinde yardımcı olacaktır.
Abstract
Miyokard enfarktüsü, uzun süreli hipertansiyon veya kardiyotoksik ajan gibi bir yaralanmaya yanıt olarak, kalp başlangıçta sinyal iletim yollarının aktivasyonu yoluyla uyum sağlar, kısa vadede, kardiyak miyosit kaybı ve ya da duvar stresinin artması için. Ancak, bu yolların uzun süreli aktivasyonu sol ventrikül geometrisinde değişikliklere yol açan kardiyak remodeling inisiyasyonu ve yayılımı ve sol ventrikül hacimlerinde artışa yol açan zararlı hale gelir; sistolik kalp yetmezliği (HF) olan hastalarda görülen bir fenotip. Burada, 2mm2 iç alana sahip bir vasküler klips ile aort bantlama (AAB) yükselerek basınç aşırı aşırı orta remodeling ve erken sistolik disfonksiyon (MOD) indüklenen bir sıçan modeli nin oluşturulması nı açıklıyoruz. Ameliyat 200 g Sprague-Dawley sıçanlarında yapılır. MOD HF fenotip AAB’den 8-12 hafta sonra gelişir ve ekokardiyografi ile noninvaziv olarak karakterize edilir. Önceki çalışmalar, insan sistolik HF’de görülenleri taklit eden MOD HF fenotipindeki proteinlerin sinyal transdüksiyon yollarının ve değiştirilmiş gen ekspresyonunun aktivasyonu ve post-çevirisel modifikasyonunu göstermektedir; bu nedenle, MOD HF fenotip in HF potansiyel terapötik anti-remodeling hedefleri belirlemek ve test etmek için çeviri araştırma için uygun bir model yapma. MOD HF fenotipinin açık sistolik HF fenotipine göre avantajları, erken remodeling sürecinde yer alan moleküler hedeflerin belirlenmesine ve terapötik müdahalelerin erken uygulanmasına olanak sağlamasıdır. MOD HF fenotip sınırlama insanda sistolik HF giden hastalıkların spektrumtaklit olmayabilir. Ayrıca, AAB cerrahisi istenen HF fenotip gelişmekte olan ameliyat sıçanların sadece% 20 ile yüksek mortalite ve başarısızlık oranları ile ilişkili olduğu gibi, oluşturmak için zorlu bir fenotip olduğunu.
Introduction
Kalp yetmezliği (HF) yaygın bir hastalıktır ve yüksek morbidite ve mortalite ile ilişkilidir1. Artan veya enine aort bantlama tarafından üretilen Kemirgen basınç-aşırı yük (PO) HF modelleri, hf’ye yol açan moleküler mekanizmaları araştırmak ve HF’deki potansiyel yeni tedavi hedeflerini test etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca uzun süreli sistemik hipertansiyon veya şiddetli aort darlığı ikincil insan HF görülen değişiklikleri taklit. PO’dan sonra, sol ventrikül (LV) duvarı, LV duvar stresindeki artışı dengelemek ve uyarlamak için konsantrik LV hipertrofisi (LVH) olarak bilinen bir süreç olan kalınlığı kademeli olarak artar. Ancak, bu kalsiyum bisiklet ve homeostaz, metabolik ve hücre dışı matriks remodeling ve gen ekspresyonunda değişiklikler yanı sıra gelişmiş apoptoz ve otofaji,,2,23,4,5,6dengesizliklere yol maladaptif sinyal yollarının bir dizi aktivasyonu ile ilişkilidir . Bu moleküler değişiklikler miyokardiyal yeniden şekillendirmenin başlatılması ve yayılması için tetikleyici oluşturur ve dekompanse HF fenotip içine geçiş.
Inbred kemirgen suşları ve klip boyutu ve cerrahi tekniğin standardizasyonu kullanımına rağmen, aort bantlama modelleri7,8,,9LV oda yapısı ve fonksiyonu muazzam fenotipik değişkenlik vardır. Sıçanda PO sonra karşılaşılan phenotik değişkenlik, Sprague-Dawley suşu, başka bir yerde tarif edilir10,11. Bunlardan, iki HF fenotip miyokardiyal remodeling ve sinyal transdüksiyon yollarının aktivasyonu artan oksidatif stres durumuna yol açan kanıt ile karşılaşılır. Bu metabolik remodeling ile ilişkilidir, değişmiş gen ekspresyonu ve proteinlerin posttranslational modifikasyon değişiklikler, tamamen remodeling sürecinde bir rol oynayan10,12. Bunlardan ilki orta remodeling ve erken sistolik disfonksiyon (MOD) fenotip, ikincisi ise açık sistolik HF (HFrEF) fenotiptir.
Po’nun PO modeli, Miyokard enfarktüsü (MI) modeline göre avantajlıdır çünkü PO’ya bağlı çevresel ve meridyen duvar gerilmeleri miyokardiyumun tüm segmentlerinde homojen olarak dağıtılır. Ancak, her iki model po şiddetinde değişkenlik muzdarip10,11 ve enfarktüs boyutu13,,14 infarkt bölgesinde yoğun inflamasyon ve yara izi ile birlikte15 yanı sıra göğüs duvarı ve çevre dokulara yapışma, HF MI modelinde gözlenen. Ayrıca, sıçan PO indüklenen HF modeli yüksek mortalite ve başarısızlık oranları ile ilişkili olarak oluşturmak için zor10, MOD HF fenotip gelişmekte olan işletilen sıçanların sadece% 20 ile10.
MOD çekici bir HF fenotip ve miyokardiyal remodeling bir rol oynayan sinyal transdüksiyon yollarının erken hedefleme sağlar gibi geleneksel olarak oluşturulan HFrEF fenotip bir evrim oluşturur, özellikle mitokondriyal dinamikleri ve fonksiyonu pertürbations ile ilgili, miyokardmetabolizma, kalsiyum bisiklet ve ekstrasellüler matris remodeling. Bu patofizyolojik süreçler MOD HF fenotip11’deoldukça belirgindir. Bu yazıda, MOD ve HFrEF fenotiplerinin nasıl oluşturulacaklarını anlatıyoruz ve artan aort bantlama (AAB) yordamını gerçekleştirirken tuzakları ele alıyoruz. Ayrıca ekokardiyografi ile en iyi nasıl iki HF fenotip, MOD ve HFrEF ile karakterize ve nasıl ciddi PO geliştirmek için başarısız ya da ciddi PO ve konsantrik remodeling geliştirmek ancak önemli eksantrik remodeling olmadan diğer fenotipler onları ayırt etmek için ayrıntılı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Po sıçanda AAB ile ilgili takiben, LV duvar stresinde artış için karşı bir kompansatör mekanizması olarak, konsantrik LVH olarak bilinen LV duvar kalınlığı artırarak konsantrik remodeling uğrar. LV duvar kalınlığında artış AAB aşağıdaki ilk hafta boyunca fark olur ve 2-3 hafta sonrası AAB maksimum kalınlığı ulaşır. Bu süre zarfında, uyumsuz sinyal transdüksiyon yollarının aktivasyonu LV hacimlerinde artışlar ile LV ilerleyici genişlemeyol, eksantrik hipertrofi veya remodeling olarak…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIH hibe HL070241 P.D.
Materials
| Adson forceps | F.S.T. | 11019-12 | surgical tool |
| Alm chest retractor with blunt teeth | ROBOZ | RS-6510 | surgical tool |
| Graefe forceps, curved | F.S.T. | 11152-10 | surgical tool |
| Halsted-Mosquito Hemostats, straight | F.S.T. | 13010-12 | surgical tool |
| Hardened fine iris scissors, straight | Fine Science Tools F.S.T. | 14090-11 | surgical tool |
| hemoclip traditional-stainless steel ligating clips | Weck | 523435 | surgical tool |
| Mayo-Hegar needle holder | F.S.T. | 12004-18 | surgical tool |
| mechanical ventilator | CWE inc | SAR-830/AP | mechanical ventilator for small animals |
| Weck stainless steel Hemoclip ligation | Weck | 533140 | surgical tool |
Referenzen
- McMurray, J. J., Petrie, M. C., Murdoch, D. R., Davie, A. P. Clinical epidemiology of heart failure: public and private health burden. European Heart Journal. 19 (Suppl P), P9-P16 (1998).
- Berk, B. C., Fujiwara, K., Lehoux, S. ECM remodeling in hypertensive heart disease. Journal of Clinical Investigation. 117 (3), 568-575 (2007).
- Frey, N., Olson, E. N. Cardiac hypertrophy: the good, the bad, and the ugly. Annual Review of Physiology. 65, 45-79 (2003).
- Hill, J. A., Olson, E. N. Cardiac plasticity. New England Journal of Medicine. 358 (13), 1370-1380 (2008).
- Kehat, I., Molkentin, J. D. Molecular pathways underlying cardiac remodeling during pathophysiological stimulation. Circulation. 122 (25), 2727-2735 (2010).
- Rothermel, B. A., Hill, J. A. Autophagy in load-induced heart disease. Circulation Research. 103 (12), 1363-1369 (2008).
- Barrick, C. J., et al. Parent-of-origin effects on cardiac response to pressure overload in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 297 (3), H1003-H1009 (2009).
- Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S. Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 292 (5), H2119-H2130 (2007).
- Lygate, C. A., et al. Serial high resolution 3D-MRI after aortic banding in mice: band internalization is a source of variability in the hypertrophic response. Basic Research in Cardiology. 101 (1), 8-16 (2006).
- Chaanine, A. H., Hajjar, R. J. Characterization of the Differential Progression of Left Ventricular Remodeling in a Rat Model of Pressure Overload Induced Heart Failure. Does Clip Size Matter?. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). 1816, 195-206 (2018).
- Chaanine, A. H., et al. Mitochondrial Integrity and Function in the Progression of Early Pressure Overload-Induced Left Ventricular Remodeling. Journal of the American Heart Association. 6 (6), (2017).
- Chaanine, A. H., et al. Potential role of BNIP3 in cardiac remodeling, myocardial stiffness, and endoplasmic reticulum: mitochondrial calcium homeostasis in diastolic and systolic heart failure. Circulation: Heart Failure. 6 (3), 572-583 (2013).
- Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md. : 1985). 102 (6), 2104-2111 (2007).
- Vietta, G. G., et al. Early use of cardiac troponin-I and echocardiography imaging for prediction of myocardial infarction size in Wistar rats. Life Sciences. 93 (4), 139-144 (2013).
- Frangogiannis, N. G. The inflammatory response in myocardial injury, repair, and remodelling. Nature Reviews. Cardiology. 11 (5), 255-265 (2014).
- Doggrell, S. A., Brown, L. Rat models of hypertension, cardiac hypertrophy and failure. Cardiovascular Research. 39 (1), 89-105 (1998).
