Yüzey Pad Elektrokardiyografi kullanılması Farelerde Miyokard İskemi ve Reperfüzyon Hasarı Onayı
Summary
During murine myocardial ischemia/reperfusion surgery, correct placement of the occluding ligature is typically confirmed by visible observation of myocardial pallor. Herein, a method of electrocardiographically confirming ischemia and reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, is demonstrated in male C57Bl/6 mice.
Abstract
Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality worldwide. In humans, a pathologic occlusion forms in a coronary artery and reperfusion of that occluded artery is considered essential to maintain viability of the myocardium at risk. Although essential for myocardial recovery, reperfusion of the ischemic myocardium creates its own tissue injury. The physiologic response and healing of an ischemia/reperfusion injury is different from a chronic occlusion injury. Myocardial ischemia/reperfusion injury is gaining recognition as a clinically relevant model for myocardial infarction studies. For this reason, parallel animal models of ischemia/reperfusion are vital in advancing the knowledge base regarding myocardial injury. Typically, ischemia of the mouse heart after left anterior descending (LAD) coronary artery occlusion is confirmed by visible pallor of the myocardium below the occlusion (ligature). However, this offers only a subjective way of confirming correct or consistent ligature placement, as there are multiple major arteries that could cause pallor in different myocardial regions. A method of recording electrocardiographic changes to assess correct ligature placement and resultant ischemia as well as reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, would help yield consistent infarct sizes in mouse models. In turn, this would help decrease the number of mice used. Additionally, electrocardiographic changes can continue to be recorded non-invasively in a time-dependent fashion after the surgery. This article will demonstrate a method of electrocardiographically confirming myocardial ischemia and reperfusion in real time.
Introduction
Kalp hastalığı ölüm, dünya çapında 1,2 başta gelen nedenidir. Sadece, ortak bir kardiyak yaralanma sitesi sonrası miyokard infarktüsü 4 tüm vücuda 3 kalpten kan pompalama sorumlu sol ventrikül (LV) en kaslı odası, mesafesindedir. Sol ventrikül doku ölümü genellikle sistolik kalp yetmezliği ile sonuçlanır. kalp hastalığı hayvan modelleri biyomedikal kardiyovasküler araştırma ilerlemesi için zorunludur. farelerin C57BL / 6 suşu nedeniyle hızlı üreme zamanı, düşük maliyetli hayvan modellerinde için popüler bir seçim olmuştur ve genetik değişikliklerin kolaylığı var. kalp hastalığı çalışma için en fare cerrahi modeller sol koroner arterin LAD dalı tıkanıklığı içerir. LAD Sol geniş marjinal 5,6 denir bazen. LAD sol ventrikül anterior ve antero-lateral duvarlar kan tedarik etmektedir. LAD tıkanıklığı çalışmaları bazen ön infarktlar uyaran int uzanan hedefleniyorinferior ve lateral duvar bölgelerinde 7 o.
miyokardiyal enfarktüs çalışmaları için sık kullanılan iki model, kronik tıkanma miyokard enfarktüsü ve miyokardiyal iskemi / reperfüzyon hasarını dahil. Kronik tıkanıklığı cerrahi etrafında dikilmesi ve kalıcı LAD yoluyla kan akışını bloke ederek oluşturulur. iskemi / reperfüzyon hasarı, sadece geçici genellikle 30-60 dakika, iskemik dönem aynı şekilde çok oluşturulur. geçici iskemi elde etmek için, bir reperfüzyon dönemi takip kalbin epikardiyal yüzeyi üzerinde LAD paralel yerleştirilir LAD etrafında tıkayıcı dikiş bağları ve küçük bir PE-10 tüp, boru ve kapatılmasıy dikiş çıkarılır ve kan olduğu bir kez daha arter yoluyla ve miyokard içine akmasına izin verdi. iskemi / reperfüzyon cerrahi nedeniyle balo içeren insan infarkt tedavi paralel reperfüzyon hasarı doğaya klinik olarak anlamlı olduğu görülmüştürnk koroner anjiyoplasti ve stent uygulaması arter veya koroner arter baypas. Tipik haliyle, bu ameliyatlar sırasında, fare kalbinde LV iskemi, miyokard duvarının görebilir solgunluk ile teyit edilir. Ancak, sadece sürekli izleme koşulları altında bir elektrokardiyogram (EKG) pad üzerinde ameliyatlar yaparak, görünür değişiklikler dolayısıyla fare miyokard iskemi ve reperfüzyon teyit EKG dalga görülebilir.
fare kalp dört odacıklı yapısı da dahil olmak üzere pek çok açıdan, insan kalbi benzer olmasına rağmen, kalpler de farklılıklar var. Yetişkin insanların o ise min (bpm) 700 atım ~ 60-100 bpm 8,9 – Bir belirgin fark yetişkin farelerin ortalama istirahat kalp hızı 600 dir. Ayrıca, farelerde repolarizasyon dalgalar, J ve T, sık sık depolarizasyon QRS kompleksi 10 ayırt etmek açık bir ST segment zorlaştırır ile birleşir. electrocardiographicall sürecini zorlaştırmak içinY, T dalgası ve insanlarda iskemi ve miyokardiyal enfarktüs hasarı tanısı için belirteç olarak kullanılan ST segmenti görünüşüdür, miyokard iskemisi teyit klinik I nfarction ya STEMİ yocardial ST E levation m olarak anılacaktır. insan ve fare dalga formları arasındaki temel farklardan biri de S-dalgası hemen negatif T dalgası doğrudan aktaran bir J-dalgası olacak takip olmasıdır. Akut miyokard farelerde iskemi S dalga azalır amplitüd ve sırasında doğrudan anormal J dalga ve ters bir T dalgası 11 tarafından takip edilmektedir. T dalgası fareler 11 repolarizasyon önemli bir bölümünü temsil görünmüyor. İnsan farklılıkları vs terminoloji ve fare rağmen, fare miyokard iskemi ve reperfüzyon EKG onayı hala mümkün ve oldukça basittir. dalga yorumlanmasını basitleştirerek uğruna, SJT arasındaki bölüm ST-BÖLÜMLERE olarak adlandırılırnt, burada.
2013 yılında yayınlanan STEMI kurallar .Bu arterin kadar hastanın koroner arter tıkanıklığı belirlenmesi gelen zaman çerçevesi az 90 dakika olmalıdır yeniden anlamına gelir az 90 dakika 12 hasta kapı-balon zaman tavsiye. Atan kalpte sürekli çalışıyor ve bu nedenle, yüksek oksidatif metabolizmayı ve oksijen tüketimi 3 yüksek düzeyde sahiptir. Bu sağlamak için, kılcal damarların bir ağ her miyosit 3 kullanılabilir. Sadece kendi oksijen ve besin kaynağı tüketmek için bir kalbimi birkaç vuruş alır. Bir 90 dakika penceresinde, bir insanda bir iskemik kalp bölge kalp oksijen açısından zengin kanın değerini yener 5400 ila 9000 almasını bloke edilmiştir olacaktır. Aynı 90 dakika penceresinde, bir fare 54.000 63.000 kalp atım olurdu. Murin iskemi / reperfüzyon hasarı için deneysel zaman noktaları 30 ile 60 dakika arasında, tipik olarak.
geliştirmek önemibir murin modelinde miyokardiyal iskemi ve reperfüzyon doğrulayan bir ek yöntem ing miyokardiyal iskemi / reperfüzyon çalışmalarında veri kıvam ve yeniden yapılabilmesi üzerinde önemli sonuçları vardır. görsel doku renk değişikliği için kalbi gözlemleyerek mevcut uygulama tek başına bir tanı olarak yeterli değildir. Buna ek olarak, boru çıkarılması ve ameliyat dikiş ipliğinin sonrası reperfüzyon garanti edilmez. arter artık kapalı bağlı olmasına rağmen, arter prosedürü sırasında sürekli zarar görebilir ve reperfüzyonu imkansız hale gelebilir. Oldukça miyokard solgunluk ve Rubor (kırmızı renk) gözlemleri güvenmek yerine reperfüzyon onaylamak için elektrokardiyografik değişikliklerin kaydını olması yararlı olacaktır. iskemi / reperfüzyon hasarı belirteçleri görünmüyor Kalpler ardından hızla bayraklı olabilir ve devam etmek için nasıl bir karar araştırmacılar tarafından yapılabilir.
Son olarak, EKG kaydını kuran th boyunca bazal değişiriskemik ve reperfüzyon dönemleri e araştırmacılar, ilk ameliyattan sonra kalbi izlemeye devam etmenizi sağlar. ameliyat tamamlanır tamamlanmaz Müfettişler şu anda en kısa sürede kalp gözden kaçırmamalıyız. EKG ameliyat sonrası gün miyokard saat meydana gelen değişiklikler hakkında fikir edinmek için basit bir yoludur. Ameliyat geç gelişen Q dalgalar devam gösteren veya doku ölümü kötüleşen ortaya koyabilir sonra EKG zaman noktalarında kaydetti. Ancak, etkili bir şekilde temel EKG karşılaştırma için kullanılabilir olmalıdır, yeni ya da kötüleşen elektrokardiyografik işaretlerini Gage.
12 haftalık erkek C57BL / 6 fareler – Bu protokol hazırlamak, elde etmek ve 8 kullanarak fare kalp iskemi ve reperfüzyon onaylamak için EKG yorumlama nasıl gösterecektir.
Protocol
Representative Results
Discussion
miyokard iskemisi ve reperfüzyon teyit için ek bir yöntem tıkayıcı ligasyonu doğru yerleştirilmesini sağlar olarak EKG değişiklikleri kullanma. bağ yerleştirme doğruluğu hayvanlar arasında veri değişkenliğini azaltmak için çok önemlidir. Bir fare kalbinde LAD görselleştirmek için zor bir arter olduğunu. Bu nedenle, elektrokardiyografik değişiklikler ile görsel solgunluk tamamlayan bağ ve elde edilen doku hasarının doğru yerleştirilmesini sağlamaya yardımcı olur.
<p class="jove_co…Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by Merit Review awards (BX002332 and BX000640) from the Biomedical Laboratory Research and Development Service of the Veterans Affairs Office of Research and Development, National Institutes of Health (R15HL129140), and funds from Institutional Research and Improvement account. The project is supported in part by the National Institutes of Health grant C06RR0306551.
Materials
| Vevo 1100 | Fujifilm Visual Sonics |
Echocardiography Machine | |
| Mouse Handling Plate | Fujifilm Visual Sonics |
Heated ECG plate | |
| Signa-Gel | Highly Conductive Multi- | ||
| Electrode Gel | Parker | 15-25 | Purpose Electrolyte |
| Transpore Medical Tape | 3M | 1527-0 | |
| PI-Spray II | Pharmaceutical Innovations | NDC 36-2013-25 | Cleaning agent for ECG plate |
| C57Bl6 Mice | The Jackson Laboratory | 000664 | Male, 8-12 wk |
| IsoThesia-Isoflurane | Henry Schein | NDC 1169-0500-1 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Systane Nighttime Lubricant Eye Ointment | Alcon | 65050935 | |
| 7-0 Perma-Hand Silk Sutures | Ethicon | 640.O32 | |
| 5-0 Perma-Hand Silk Sutures | Ethicon | K809.O32 | |
| Surgical Scissors | ROBOZ | RS-5881 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
| Gauze | Bio Nuclear Diagnostics Inc | DIS-022B | |
| Needle Holder | Fine Science Tools | 12565-14 | |
| Buprenex CIII | Patterson Veterinary | 0-891-9756 | Buprenorphine Hydrochloride Analgesic |
| Betadine | Purdue Products | 67618-150-08 |
References
- Kochanek, K. D., Murphy, S. L., Xu, J. Deaths: Final Data for 2011. Natl Vital Stat Rep. 63 (3), 1-120 (2015).
- Klabunde, R. E. . Cardiovascular Physiology Concepts 2edn. , 243 (2012).
- Bhardwaj, R., Kandoria, A., Sharma, R. Myocardial infarction in young adults-risk factors and pattern of coronary artery involvement. Niger Med J. 55 (1), 44-47 (2014).
- Xu, Z., Alloush, J., Beck, E., Weisleder, N. A murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury through ligation of the left anterior descending artery. J Vis Exp. (86), (2014).
- Fernández, B., et al. The coronary arteries of the C57BL/6 mouse strains: implications for comparison with mutant models. J Anat. 212 (1), 12-18 (2008).
- Thaler, M. S. . The Only EKG Book You’ll Ever Need. , (2003).
- Poirier, P. Exercise, heart rate variability, and longevity: the cocoon mystery?. Circulation. 129 (21), 2085-2087 (2014).
- Boudoulas, K. D., Borer, J. S., Boudoulas, H. Heart Rate, Life Expectancy and the Cardiovascular System: Therapeutic Considerations. Cardiology. 132 (4), 199-212 (2015).
- Wehrens, X. H., Kirchhoff, S., Doevendans, P. A. Mouse electrocardiography: an interval of thirty years. Cardiovasc Res. 45 (1), 231-237 (2000).
- Boukens, B. J., Rivaud, M. R., Rentschler, S., Coronel, R. Misinterpretation of the mouse ECG: ‘musing the waves of Mus musculus. J Physiol. 592 (21), 4613-4626 (2014).
- O’Gara, P. T., et al. ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines: developed in collaboration with the American College of Emergency Physicians and Society for Cardiovascular Angiography and Interventions. Catheter Cardiovasc Interv. 82 (1), E1-E27 (2013).
- . . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).
- Gao, S., Ho, D., Vatner, D. E., Vatner, S. F. Echocardiography in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 71-83 (2011).
- Jong, W. M., et al. Reduced acute myocardial ischemia-reperfusion injury in IL-6-deficient mice employing a closed-chest model. Inflamm Res. 65 (6), 489-499 (2016).
- Nadtochiy, S. M., et al. In vivo cardioprotection by S-nitroso-2-mercaptopropionyl glycine. J Mol Cell Cardiol. 46 (6), 960-968 (2009).
- Preda, M. B., Burlacu, A. Electrocardiography as a tool for validating myocardial ischemia-reperfusion procedures in mice. Comp Med. 60 (6), 443-447 (2010).
- Speerschneider, T., Thomsen, M. B. Physiology and analysis of the electrocardiographic T wave in mice. Acta Physiol (Oxf. 209 (4), 262-271 (2013).
- Kersten, J. R., Schmeling, T. J., Pagel, P. S., Gross, G. J., Warltier, D. C. Isoflurane mimics ischemic preconditioning via activation of K(ATP) channels: reduction of myocardial infarct size with an acute memory phase. Anesthesiology. 87 (2), 361-370 (1997).
- Gargiulo, S., et al. Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: anesthetic considerations in preclinical research. ILAR J. 53 (1), E55-E69 (2012).
- Curtis, M. J., et al. The Lambeth Conventions (II): guidelines for the study of animal and human ventricular and supraventricular arrhythmias. Pharmacol Ther. 139 (2), 213-248 (2013).
