Hjerte Bypass i en musemodell: en ny tilnærming
Summary
Denne artikkelen beskriver hvordan du utfører hjerte bypass i mus. Denne romanen modellen vil lette etterforskningen av molekylære mekanismer involvert i organskade.
Abstract
Som langvarig hjerte bypass blir mer avgjørende i cardiac intervensjoner, oppstår et økende kliniske behov for prosedyren optimalisering og minimere orgel skade som følge av langvarig extracorporal sirkulasjon. Målet med denne utredningen var å demonstrere en fullt funksjonell og klinisk relevant modell av hjerte bypass i en mus. Vi rapporterer på konstruksjon, perfusjon krets optimalisering og Mikrokirurgiske teknikker. Denne modellen er en akutt modell, som ikke er kompatibel med overlevelse for en flere blod tegninger. På grunn av rekke verktøy tilgjengelig for mus (f.eks, markører, knockouts, etc.), vil denne modellen lette etterforskning molekylære mekanismer av orgel skade og effekten av hjerte bypass i forhold til andre samtidige.
Introduction
Siden introduksjonen av hjerte bypass (CPB) i klinikken, har det spilte en viktig rolle i kirurgi1. I moderne kirurgi er langvarig CPB tid nødvendig å utføre omfattende aorta rekonstruksjoner og kombinerte prosedyrer. Selv om teknologiske fremskritt har vært enorm, bruk av extracorporal sirkulasjon er forbundet med intra – og postoperativ systemisk og lokale orgel skade2,3.
Store dyr modeller er utviklet for å undersøke rollen av CPB fysiologiske prosesser4,5. Selv om disse modellene har gitt innsikt i noen av CPB forbindes komplikasjoner, de er svært kostbare og molekylære verktøy (f.eks antistoffer) er svært begrenset. En mer kostnadseffektiv alternativ er utviklet i liten dyrene. Siden deres utvikling, har flere studier vært gjennomført for å optimalisere CPB modell i rotter og kaniner5,6,7,8,9. Disse modellene gir et godt grunnlag for målinger av patofysiologiske sykdom prosesser; men er de fortsatt ikke nok å undersøke cellulære og humorale immunologi skyldes mangel på relevante antistoffer og reagenser. Dette svekker deres rolle på dette området av forskning.
Vi har nylig utviklet en musemodell av CPB. På grunn av en lang rekke musen-spesifikke reagenser og genetisk endret mus er mus modeller generelt modell av valget for fysiologiske, molekylær og immunologiske forskning10,11. Derfor vil vår modell lette studiet av CPB i forhold til ulike samtidige som det er mange mus stammer tilgjengelig med klinisk relevante sykdommer12,13. Følgelig beskriver notatet, i detalj hvordan du utfører CPB i mus. Oksygen og hemodynamic parametere overvåkes nøye etter dypt respiratory og sirkulasjons arrest.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi har utviklet en fullt fungerende klinisk relevante modell av CPB i en mus. Med mer enn tretti stammer av mus har hjerte-og karsykdommer, kan vår modell være et utgangspunkt for utvikling av nye potensielle protokoller knyttet til CPB. Videre, på grunn av overflod av mus-spesifikke reagenser og knockout-ut mus, denne modellen kan ikke bare erstatte den gjeldende rotte modellen av CPB men vil lette Disseksjon av molekylære mekanismer involvert i CPB-relaterte organskade. Hittil er CPB ikke brukt i mus på grunn av M…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne har ingen takk.
Materials
| Sterofundin | B.Braun Petzold GmbH | PZN:8609189 | priming volume, 1:1 with Tetraspan |
| Tetraspan 6% HES Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 05565416 | priming volume, 1:1 with Sterofundin |
| Heparin Natrium 25.000 | Ratiopharm GmbH | PZN: 3029843 | 2.5 IU per ml of priming solution |
| NaHCO3 8,4% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 1579775 | 3% in priming solution |
| KCL 7,45 % Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 2418577 | 0.1 ml for cardioplegia |
| Carprofen | Zoetis Inc., USA | PZN:00289615 08859153 | 5 mg/kg/BW |
| 1 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C10PU-MCA1301 | carotid artery |
| 2 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C20PU-MJV1302 | jugular vein |
| Vasofix Safety catheter 20G | B.Braun Medical | 4268113S-01 | orotracheal intubation |
| 8-0 Silk suture braided | Ashaway Line & Twine Mfg. Co., USA | 75290 | ligature |
| Isoflurane | Piramal Critical Care Deutschland GmbH | PZN:9714675 | narcosis |
| CLINITUBES blood capillaries | Radiomed GmbH | 51750132 | blood sampling 60 – 95 microliter |
| Spring Scissors – 6mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15020-15 | instruments |
| Spring Scissors – 2mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15000-03 | instruments |
| Halsted-Mosquito Hemostat | Fine Science Tools GmbH | 13009-12 | instruments |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools GmbH | 11295-51 | instruments |
| Castroviejo Micro Needle Holder – 9cm | Fine Science Tools GmbH | 12060-02 | instruments |
| Micro Serrefines | Fine Science Tools GmbH | 18555-01 | instruments |
| Bulldog Serrefine | Fine Science Tools GmbH | 18050-28 | instruments |
| MiniVent Ventilator for Mice (Model 845) | Harvard Apparatus | 73-0044 | mechanical ventilation |
| Isoflurane Vaporizer Drager 19.1 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | anesthesia 1.3 -2.5% | |
| PowerLab data acquisition device 4/35 | ADInstruments Ltd, New Zealand | PL3504 | invasive pressure, ECG, temperature |
| ABL 800 Flex | Radiometer GmbH | blood gas analysis | |
| NMRI mice | Charles River Laboratories | Crl:NMRI(Han) | male, 30-35 g, 12 weeks old, housed at least 1 week before the experiment |
References
- Edmunds, L. Cardiopulmonary Bypass after 50 Years. N. Engl. J. Med. 351 (16), 1601-1603 (2004).
- Goto, T., Maekawa, K. Cerebral dysfunction after coronary artery bypass surgery. J. Anesth. 28 (2), 242-248 (2014).
- Uysal, S., Reich, D. L. Neurocognitive outcomes of cardiac surgery. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 27 (5), 958-971 (2013).
- Ballaux, P. K., Gourlay, T., Ratnatunga, C. P., Taylor, K. M. A literature review of cardiopulmonary bypass models for rats. Perfusion. 14 (6), 411-417 (1999).
- Jungwirth, B., de Lange, F. Animal models of cardiopulmonary bypass: development, applications, and impact. Semin. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 14 (2), 136-140 (2010).
- Günzinger, R., et al. A rat model of cardiopulmonary bypass with cardioplegic arrest and hemodynamic assessment by conductance catheter technique. Basic Res Cardiol. 102 (6), 508-517 (2007).
- Waterbury, T., Clark, T. J., Niles, S., Farivar, R. S. Rat model of cardiopulmonary bypass for deep hypothermic circulatory arrest. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 141 (6), 1549-1551 (2011).
- Schnoering, H., et al. A newly developed miniaturized heart-lung machine-expression of inflammation in a small animal model. Artif. Organs. 34 (11), 911-917 (2010).
- Kim, J., et al. The responses of tissues from the brain, heart, kidney, and liver to resuscitation following prolonged cardiac arrest by examining mitochondrial respiration in rats. Oxid. Med. Cell. Longev. 2016, (2016).
- Shappell, S. B., Gurpinar, T., Lechago, J., Suki, W. N., Truong, L. D. Chronic obstructive uropathy in severe combined immunodeficient (SCID) mice: lymphocyte infiltration is not required for progressive tubulointerstitial injury. J. Am. Soc. Nephrol. 9 (6), 1008-1017 (1998).
- Majzoub, J. A., Muglia, L. J. Knockout mice. N. Engl. J. Med. , 904-907 (1996).
- Houser, S. R., et al. Animal Models of Heart Failure A Scientific Statement From the American Heart Association. Circ. Res. 111 (1), 131-150 (2012).
- Russell, J. C., Proctor, S. D. Small animal models of cardiovascular disease: tools for the study of the roles of metabolic syndrome, dyslipidemia, and atherosclerosis. Cardiovasc. Pathol. 15 (6), 318-330 (2006).
- Iurascu-Gagea, M., Craig, S., Suckow, M. A., Stevens, K. A., Wilson, R. P. Euthanasia and necropsy. The laboratory rabbit, guinea pig, hamster, and other rodents. , 117-141 (2012).
