אקו הערכה של הלב הימני בעכברים
Summary
מאמר זה מספק פרוטוקול להערכת אקו בגודל חדר ממני ויתר לחץ דם ריאתי בעכברים. יישומים כוללים קביעת הפנוטיפ והערכה סידורי במהונדס ומודלי עכבר מושרה רעל של קרדיומיופתיה ומחלת כלי דם ריאתי.
Abstract
מהונדס ומודלים רעילים של יתר לחץ דם ריאתי עורקים (PAH) נמצאים בשימוש נרחב כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה של PAH ולחקור טיפולים פוטנציאליים. בהתחשב בהוצאות והזמן הכרוכים ביצירת מודלים של בעלי חיים למחלות, זה קריטי, כי יש לחוקרים כלים כדי להעריך ביטוי פנוטיפי של מחלה באופן מדויק. תפקוד לקוי של חדר ממני הוא הביטוי העיקרי של יתר לחץ דם ריאתי. אקו הוא עמוד התווך של ההערכה לא פולשנית של תפקוד חדר ממני במודלים של מכרסמים ויש את היתרון של תרגום ברור לבני אדם בהם נעשה שימוש באותו הכלי. פרוטוקולי אקו פורסם במודלים עכבריים של PAH חסרים.
במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול להערכת RV ותפקוד כלי דם ריאתי במודל של עכברים של PAH עם מוטציה BMPRII שלילית דומיננטית, עם זאת, פרוטוקול זה הוא ישים לכל מחלות המשפיעות על כלי דם ריאתי או לב ימני. אנחנולספק תיאור מפורט של הכנת בעלי חיים, רכישת תמונה וחישוב המודינמית של נפח פעימה, תפוקת לב והערכה של לחץ בעורק ריאה.
Introduction
לחץ ריאתי מוגבר ועל שמאל חדרית חוסר תפקוד (RV) הם סימני ההיכר של מחלת כלי דם ריאתי במודלים של בעלי חיים ובני אדם חולים עם יתר לחץ דם ריאתי עורקים (PAH). מהונדס ומודלים רעילים (למשל monocrotaline או היפוקסיה) של PAH נמצאים בשימוש נרחב כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה של PAH ולחקור טיפולים פוטנציאליים. בהתחשב בהוצאות והזמן הכרוכים ביצירת מודלים של בעלי חיים למחלות, זה קריטי, כי יש לחוקרים כלים כדי להעריך ביטוי פנוטיפי של מחלה באופן מדויק.
אקו הוא עמוד התווך של ההערכה לא פולשנית של תפקוד חדר במודלים של מכרסמים 1,2. יש אקו היתרון של תרגום ברור לבני אדם בהם נעשה שימוש באותו הכלי. בנוסף, בחלק מהדגמים גנטיים תערוכת חדירנות לא מושלמת 3; היכולת לזהות noninvasively חיות מושפעות חוסכת זמן יקר ומשאבים. הערכה לא פולשנית של diseaחומרת se מבלי להקריב בעלי חיים גם מאפשרת לחוקרים ללמוד סדרתי את ההשפעות של טיפולי חקירה. זה חשוב במיוחד לאור המהירות שבה טיפולי translational יכולים להתקדם לניסויים בבני אדם 4,5.
בבני אדם, הערכת אקו בגודל קרוואנים ויתר לחץ דם ריאתי היא מאתגרת במיוחד בשל מיקום retrosternal וצורה לא סדירה של קרוואנים 6. יש מודלים של מכרסמים אתגרים נוספים של גודל קטן ושיעורים מהירים מאוד לב (300-700 פעימה / min). ההתקדמות שחלה באחרונה, כולל מסגרת חליפין גבוהות יותר, זרם קטן יותר שיפרה את איכות תמונה והדמיה מודעת אף אפשרה בכמה פרוטוקולי ניסוי, למרות שרוב ההדמיה מכרסמים נעשית תחת ההרדמה 7,8. פרוטוקולי ניסוי מצוינים של אקו במודלים של עכברים של PAH תוארו ותוקפים נגד שני MRI ופרמטרים המודינמיים פולשנית 1,9. עם זאת אקו שפורסם,פרוטוקולים במודלים עכבריים של PAH חסרים.
במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול להערכת RV ותפקוד כלי דם ריאתי במודל של עכברים של PAH עם מוטציה דומיננטית שלילית BMPRII ומודל של afterload קרוואנים הבודד לאחר פסי עורק ריאה, עם זאת, פרוטוקול זה הוא ישים לכל מחלות המשפיעים על כלי דם ריאתי או לב ימני. נתאר הכנת בעלי חיים והערכה מפורטת של גודל RV ותפקוד, כמו גם עורק ריאה ראשי גודל (הרשות הפלסטינית). אנחנו גם מדגימים את הטכניקות וחישובים דרושים כדי להעריך נפח פעימה ותפוקת לב. מגבלות טכניות מונעות הערכות דופלר מדויקות של לחץ ריאתי, אבל יש לנו ליישם פונדקאית תוקף היטב אדם, זמן האצת עורק ריאה, להעריך לחץ הרשות הפלסטינית.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודלים של עכברים של מחלה, או מהונדס או הקשורים להרעל, דורשים אימות פנוטיפי כי המודל בעצם מסכם את המחלות של בני האדם הוא נועד לחקות. אימות זה לעתים קרובות ניתן להשיג על ידי הנוכחות או היעדר של תכונה מסוימת, לדוגמא פיתוח של גידול. עם זאת, מודלים שיגרמו למומים המודינמית כג…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Vevo 770 High Resolution Micro-Ultrasound System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| RMV (Real-Time MicroVisualization) 704B 40 mH Scanhead w/ Encapsulated Transducer | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Vevo Integrated Rail System including the Physioogical Monitoring System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Computer Monitor set up for use with the Vevo770 | DELL or other General Supplier | ||
| Computer Mouse set up for use with the Vevo770 | General Supplier | ||
| Vevo770 Cardiac Package Software | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| VetEquip Portable Tabletop Anesthesia Machine with an Isoflurane Vaporizer | VetEquip | get more info at vetequip.com | |
| Activated Charcoal Waste Gas Containers | VetEquip/Vaporguard | 931401 | get more info at vetequip.com |
| Puralube Eye Ointment | Henry Schein | get more info at henryschein.com | |
| Ecogel 100 Ultrasound Gel | EcoMed Pharmaceuticals | 30GB | get more info at ecomed.com |
| 3M Transpore Tape | Fisher Scientific | 1527-0 | get more info at fishersci.com |
| Small Flathead Screwdriver | General Supplier | ||
| Sterile H2O | DDI H2O from faucet and then autoclave | ||
| 6 in Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com | |
| Nair (depilatory cream) | General Supplier | ||
| 2 in x 2 in Gauze Sponges | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com |
References
- Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. H., Thenappan, T., Archer, S. L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 299, 401-412 (2010).
- Rottman, J. N., Ni, G., Brown, M. Echocardiographic evaluation of ventricular function in mice. Echocardiography. 24, 83-89 (2007).
- West, J., et al. Pulmonary hypertension in transgenic mice expressing a dominant-negative BMPRII gene in smooth muscle. Circ. Res. 94, 1109-1114 (2004).
- Ghofrani, H. A., Seeger, W., Grimminger, F. Imatinib for the treatment of pulmonary arterial hypertension. N. Engl. J. Med. 353, 1412-1413 (2005).
- Gomberg-Maitland, M., et al. A dosing/cross-development study of the multikinase inhibitor sorafenib in patients with pulmonary arterial hypertension. Clin. Pharmacol. Ther. 87, 303-310 (2010).
- Brittain, E., et al. Right ventricular plasticity and functional imaging. Pulm. Circ. 2, 309-326 (2012).
- Yang, X. P., et al. Echocardiographic assessment of cardiac function in conscious and anesthetized mice. Am. J. Physiol. 277, 1967-1974 (1999).
- Suehiro, K., et al. Assessment of segmental wall motion abnormalities using contrast two-dimensional echocardiography in awake mice. Am. J. Physiol. Heart Circ Physiol. 280, 1729-1735 (2001).
- Jones, J. E., et al. Serial noninvasive assessment of progressive pulmonary hypertension in a rat model. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 364-371 (2002).
- Devaraj, A., et al. Detection of pulmonary hypertension with multidetector CT and echocardiography alone and in combination. Radiology. 254, 609-616 (2010).
- Kitabatake, A., et al. Noninvasive evaluation of pulmonary hypertension by a pulsed Doppler technique. Circulation. 68, 302-309 (1983).
- Yared, K., et al. Pulmonary artery acceleration time provides an accurate estimate of systolic pulmonary arterial pressure during transthoracic echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 24, 687-692 (2011).
- Cheung, M. C., et al. Body surface area prediction in normal, hypermuscular, and obese mice. J. Surg. Res. 153, 326-331 (2009).
- 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).
- Baumgartner, H., et al. Echocardiographic assessment of valve stenosis: EAE/ASE recommendations for clinical practice. J. Am. Soc. Echocardiogr. 22, 1-23 (2009).
- Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 183, 268-276 (2011).
- Wiesmann, F., et al. Analysis of right ventricular function in healthy mice and a murine model of heart failure by in vivo MRI. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 1065-1071 (2002).
- West, J., et al. A potential role for Insulin resistance in experimental pulmonary hypertension. Eur. Respir. J. , (2012).
- Johnson, J. A., et al. Cytoskeletal defects in Bmpr2-associated pulmonary arterial hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 302, L474-L484 (2012).
- Johnson, J. A., West, J., Maynard, K. B., Hemnes, A. R. ACE2 improves right ventricular function in a pressure overload model. PLoS One. 6, e20828 (2011).
