Summary

Monitoreo de Parámetros sistémicos y hemodinámicos hepática en ratones

Published: October 04, 2014
doi:

Summary

Esta película muestra cómo adquirir la hemodinámica sistémica y hepática en los ratones. Todo el monitoreo incluye la adquisición de los parámetros vitales, presión arterial sistémica, la presión venosa central, tasa de flujo de la arteria hepática común, y la presión de la vena porta, así como la velocidad de flujo portal en ratones.

Abstract

El uso de modelos de ratones en la investigación experimental es de enorme importancia para el estudio de la fisiología hepática y alteraciones fisiopatológicas. Sin embargo, debido al pequeño tamaño del ratón, detalles técnicos del procedimiento de monitorización intraoperatoria adecuado para el ratón se describen raramente. Anteriormente hemos informado de un procedimiento de control para obtener parámetros hemodinámicos para las ratas. Ahora, se adaptó el procedimiento para adquirir los parámetros hemodinámicos sistémicos y hepáticas en ratones, una especie diez veces menor que las ratas. Esta película demuestra la instrumentación de los animales, así como el proceso de adquisición de datos necesaria para evaluar la hemodinámica sistémica y hepática en ratones. Parámetros vitales, incluyendo la temperatura corporal, la frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca se registraron durante todo el procedimiento. Parámetros hemodinámicos sistémicos consisten en la presión de la arteria carótida (CAP) y la presión venosa central (PVC). Parámetros de perfusión hepática incluyen portal de vpresión ein (PVP), la tasa de flujo portal, así como la velocidad de flujo de la arteria hepática común (tabla 1). Instrumentación y adquisición de datos para registrar los valores normales se completó en 1,5 h. Parámetros hemodinámicos sistémicos y hepáticas se mantuvieron dentro de los rangos normales durante este procedimiento.

Este procedimiento es difícil pero factible. Ya hemos aplicado este procedimiento para evaluar la hemodinámica hepática en ratones normales, así como durante la hepatectomía parcial del 70% y en el lóbulo de hígado de sujeción experimentos. PVP media después de la resección (n = 20), fue 11,41 ± 2,94 cmH 2 O que fue significativamente mayor (P <0.05) que antes de la resección (6,87 ± 2,39 cmH 2 O). Los resultados de lóbulo hepático sujeción experimento indicaron que este procedimiento de control es sensible y adecuado para detectar pequeños cambios en la presión portal y la tasa de flujo portal. En conclusión, este procedimiento es fiable en las manos de un micro-cirujano experimentado, pero debe limitarse a experiments donde los ratones están absolutamente necesarios.

Introduction

El objetivo general de este vídeo era demostrar un procedimiento de control en tiempo real para la obtención de los parámetros hemodinámicos sistémicos y hepáticas. La razón fundamental para el desarrollo de este procedimiento es su gran valor para las intervenciones experimentales en ratones que requieren la obtención de los parámetros hemodinámicos sistémicos y hepáticas. El procedimiento se puede aplicar a los animales no tratados previamente y durante o después de una intervención quirúrgica experimental hepato-biliar dado, tal como la hepatectomía parcial, la ligadura de la vena porta y trasplante de hígado.

Adquisición de los datos hemodinámicos hepáticos en roedores requiere que el procedimiento invasivo propuesto. La perfusión hepática no se puede obtener de forma no invasiva. Sin embargo, hay alternativas para la adquisición de la presión sanguínea sistémica. Técnicas de monitorización, tales como la técnica de manguito en la cola 8 se han utilizado para la adquisición de la presión arterial en ratas y ratones. La técnica de manguito en la cola puede ser aplicada en conscianimales sas. Al medir la presión arterial, el animal tiene que ser colocado y fijo en una posición incómoda específica. En el manual del dispositivo de golpes de cola, el fabricante afirma que los ratones pueden llegar a ser nervioso y estresado que puede disminuir la circulación en la cola. Bajo esta circunstancia, la presión de la sangre periférica adquirida en la cola puede ser mucho más baja que la presión arterial central.

El procedimiento de control completo se realizó con un monitor multicanal integrado que utiliza una serie de sensores para la adquisición de datos. La presión arterial se obtuvo mediante la inserción de un catéter en el vaso después de la disección microquirúrgica respectiva cuidado y la exposición bajo el microscopio. La tasa de flujo se mide colocando una sonda de flujo transónico alrededor de cada recipiente.

Ya hemos informado de un procedimiento de monitorización intraoperatoria similar para ratas que resulta en una serie completa de datos hemodinámicos fisiológicos comparables a SinGLdatos e informados de otros grupos 7. Por lo tanto consideramos que este procedimiento representa una buena base para su adaptación a la del ratón, una especie de 10 veces más pequeño que el de la rata. La diferencia clave para el procedimiento de rata es el uso de catéteres Millar para la adquisición de datos de presión arterial en lugar de un sistema de catéter a base de fluido. Flujo también fueron adquiridas con sondas de flujo transónicas, sólo mucho más pequeños que para los vasos de ratas correspondientes.

Debido al pequeño tamaño del animal, la instrumentación de los ratones es técnicamente difícil, pero factible. Una vez que se completa instrumentación, adquisición de datos y análisis de datos primaria vida es simple, ya que un archivo de configuración predefinida se puede utilizar. El archivo de configuración tiene que ser definido una vez al comienzo de una serie de experimentos y puede ser almacenado y utilizado para todos los experimentos posteriores.

Hasta ahora hemos aplicado este procedimiento para evaluar los efectos hemodinámicos hepáticos en experimentos agudos. Medimos CAP y PVP antes e inmediatamente después de la hepatectomía parcial del 70% (PH) y en experimentos de sujeción / de-sujeción. Nos SujETA el ligamento hepato-duodenal del lóbulo derecho que representa 20% de la masa hepática seguido por breve (5 minutos) de sujeción de la mediana y el lóbulo lateral izquierdo que representa totalmente 90% de la masa hepática. De-sujeción comenzó con la liberación de la abrazadera del lóbulo derecho, seguido de la liberación de la mediana y el lóbulo lateral izquierdo. Tiempo de sujeción máxima era inferior a 10 min.

Protocol

Vivienda y todos los procedimientos fueron llevados a cabo de acuerdo con el Animal Welfare Legislación alemana. 1. calibración de sensores (Siga las instrucciones del fabricante para calibración de sensores) 1.1) calibración catéter Millar. Pre-empapar la punta del catéter en agua estéril o solución salina durante 30 min antes de equilibrar (puesta a cero) y la calibración. Conecte el sensor millar al canal millar1 del amplificador de puente e i…

Representative Results

Parámetros vitales de los ratones, como la frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca son, evidentemente, mucho más alto que en la rata. La media de la presión arterial sistémica y la presión de la vena yugular son similares a los valores de rata e incluso similares a los datos humanos. Datos hemodinámicos hepáticos son obviamente diferentes. Se obtuvieron valores normales de 8 ratones. El flujo de sangre en ratones normales Portal osciló entre 1.6 a 2.3 ml / min. El flujo en …

Discussion

Monitoreo de la hemodinámica hepática es una importante herramienta de investigación en hepatología y cirugía hepatobiliar. Adquisición de los datos hemodinámicos hepáticos ayuda a caracterizar el efecto de los procedimientos hepatobiliares en el sistema circulatorio. También es necesaria la adquisición de datos hemodinámicos hepáticos para estudiar el efecto de fármacos que afectan la presión portal y el flujo portal, por ejemplo, según sea necesario en los estudios que evalúan fármacos vasoac…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta investigación fue apoyada por el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (BMBF) financiado "Red hígado virtual". Me gustaría dar las gracias a Frank Schubert y René Gumpert desde el centro de prensa del Hospital Universitario de Jena por su ayuda en la producción del vídeo y la creación de la animación e Isabel Jank para grabar el audio.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
PowerLab 16/30  ADInstruments PL3516
Quad Bridge Amp ADInstruments  FE224 Bridge amplifier 
Animal Bio Amp ADInstruments  FE136
Needle Electrodes for FE136 (3 pk) ADInstruments  MLA1213
Perivascular Flowmeter Module Transonic TS420 
Flowprobe MA0.5PSB/MA1PSB Transonic MA0.5PSB/MA1PSB
SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Millar instruments 841-0001
fluid filled catheter  Terumo SR+DU2619PX 26G, 0.64×19mm
micro scissors F·S·L No. 14058-09
micro serrefine F·S·L No.18055-05
Micro clamps applicator F·S·L No. 18057-14
Straight micro forceps F·S·L No. 00632-11
Curved micro forceps F·S·L No. 00649-11
needle-holder F·S·L No. 12061-01
6-0 silk ethicon
6-0 prolene ethicon
7-0 prolene ethicon
10-0 prolene ethicon
Tail cut-off device  Kent Scientific www.kentscientific.com
LabChart7 ADInstruments data  analysis software 

References

  1. Albuszies, G., et al. Effect of increased cardiac output on hepatic and intestinal microcirculatory blood flow, oxygenation, and metabolism in hyperdynamic murine septic shock. Crit Care Med. 33 (10), 2332-2338 (2005).
  2. Bernhard, W., et al. Phosphatidylcholine molecular species in lung surfactant: composition in relation to respiratory rate and lung development. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 25 (6), 725-731 (2001).
  3. Cheever, A. W., Warren, K. S. Portal vein ligation in mice: portal hypertension, collateral circulation, and blood flow. 18, 405-407 (1963).
  4. Costa, G., Aguiar, B. G., Coelho, P. M., Cunha-Melo, J. R. On the increase of portal pressure during the acute and chronic phases of murine schistosomiasis mansoni and its reversibility after treatment with oxamniquine. Acta Trop. 89 (1), 13-16 (2003).
  5. Cui, S., Shibamoto, T., Zhang, W., Takano, H., Kurata, Y. Venous resistance increases during rat anaphylactic shock. Shock. 29 (6), 733-739 (2008).
  6. Geerts, A. M., et al. Comparison of three research models of portal hypertension in mice: macroscopic, histological and portal pressure evaluation. Int. J. Exp. Pathol. 89 (4), 251-263 (2008).
  7. Huang, H., Deng, M., Jin, H., Dirsch, O., Dahmen, U. Intraoperative vital and haemodynamic monitoring using an integrated multiple-channel monitor in rats. Lab Anim. 44 (3), 254-263 (2010).
  8. Krege, J. H., Hodgin, J. B., Hagaman, J. R., Smithies, O. A noninvasive computerized tail-cuff system for measuring blood pressure in mice. Hypertension. 25 (5), 1111-1115 (1995).
  9. Kuga, N., et al. Rapid and local autoregulation of cerebrovascular blood flow: a deep-brain imaging study in the mouse. J. Physiol.. 587 (Pt 4), 745-752 (2009).
  10. Muraki, T., Strain Kato, R. difference in the effects of morphine on the rectal temperature and respiratory rate in male mice. Psychopharmacology (Berl). 89 (1), 60-64 (1986).
  11. Nielsen, J. M., et al. Left ventricular volume measurement in mice by conductance catheter: evaluation and optimization of calibration. Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 293 (1), H534-H540 (2007).
  12. Sakamoto, M., et al. Improvement of portal hypertension and hepatic blood flow in cirrhotic rats by oestrogen. Eur. J. Clin. Invest. 35 (3), 220-225 (2005).
  13. Reverter, E., et al. Impact of deep sedation on the accuracy of hepatic and portal venous pressure measurements in patients with cirrhosis. Liver Int. 34 (1), 16-25 (2014).
check_url/fr/51955?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Xie, C., Wei, W., Zhang, T., Dirsch, O., Dahmen, U. Monitoring of Systemic and Hepatic Hemodynamic Parameters in Mice. J. Vis. Exp. (92), e51955, doi:10.3791/51955 (2014).

View Video