Een pulmonaire Trunk "banding" Model van druk overbelasting veroorzaakte Rechter ventrikelhypertrofie en falen

Summary

We presenteren een chirurgische methode om te induceren Rechter ventrikelhypertrofie en falen bij ratten.

Abstract

Rechts ventriculaire (RV) storing veroorzaakt door overbelasting van de aanhoudende druk is een belangrijke bijdrage aan de morbiditeit en mortaliteit in verschillende cardiopulmonale stoornissen. Betrouwbare en reproduceerbare diermodellen van RV mislukking zijn daarom gerechtvaardigd om te onderzoeken van de ziekte mechanismen en effecten van potentiële therapeutische strategieën. “Banding” van de pulmonaire romp is een gemeenschappelijke methode voor het opwekken van geïsoleerde RV hypertrofie, maar in het algemeen, eerder beschreven modellen hebben niet geslaagd in het creëren van een stabiel model van RV hypertrofie en mislukking.

We presenteren een rat model van druk overbelasting veroorzaakte RV hypertrofie veroorzaakt door pulmonaire trunk “banding” (PTB) waarmee verschillende fenotypes van RV hypertrofie met en zonder RV defect. We gebruiken een gemodificeerde ligating clip aanvrager voor het comprimeren van een titanium clip rond de pulmonaire stam naar een vooraf ingestelde binnendiameter. We gebruiken verschillende clip diameters voor het opwekken van verschillende stadia van de progressie van de ziekte van milde RV hypertrofie te gedecompenseerde RV mislukken.

RV hypertrofie ontwikkelt consequent bij ratten onderworpen aan de procedure PTB en afhankelijk van de diameter van de toegepaste banding clip, we nauwkeurig kunt reproduceren andere ziekte severities gecompenseerd hypertrofie variërend tot ernstige gedecompenseerde RV storing met extra cardiale manifestaties.

Het gepresenteerde model van het PTB is dat een geldig en robuust model van druk overbelasting geïnduceerde hypertrofie van de RV en storing die verscheidene voordelen met andere banding modellen heeft, met inbegrip van hoge reproduceerbaarheid en de mogelijkheid van het inducerende ernstige en gedecompenseerde RV mislukking.

Introduction

Het rechterventrikel (RV) zich kan aanpassen aan een aanhoudende druk overbelasting. In tijd, echter adaptieve mechanismen niet ondersteunen van de cardiale output, de RV verwijdt en uiteindelijk de RV mislukt. RV-functie is de belangrijkste prognostische factor van verschillende cardiopulmonale stoornissen, met inbegrip van pulmonale arteriële hypertensie (PAH), trombo-embolische pulmonaire hypertensie (CTEPH) en verschillende vormen van aangeboren hartziekte met een druk (of volume) overbelasting van de RV. Ondanks intensieve behandeling blijft RV mislukking een overheersende doodsoorzaak in deze voorwaarden.

Als gevolg van de unieke eigenschappen^1,2 en de embryologische ontwikkeling³ van de RV, kan niet kennis ontleend aan linker hartfalen eenvoudig worden geëxtrapoleerd naar juiste hartfalen. Dierlijke modellen van juiste hartfalen zijn dus nodig om te onderzoeken van de mechanismen voor RV mislukking en potentiële farmacologische behandelingsstrategieën.

Er zijn experimentele modellen van pulmonale hypertensie geïnduceerd door SU5416 gecombineerd met hypoxie (SuHx)⁴ of monocrotaline (MCT)⁵, die veroorzaken RV mislukking ondergeschikt zijn aan de ziekte in de pulmonaire therapieën. Deze modellen worden gebruikt voor het evalueren van therapeutische gevolgen van drugs dat doel de pulmonaire therapieën. Zowel de SuHx als de MCT-model zijn niet-vaste afterload modellen van RV mislukking. Het is bijgevolg niet mogelijk om te concluderen als een verbetering in RV functie na een interventie is ondergeschikt aan de afterload vermindering van de pulmonaire vasculaire effecten of als het wordt veroorzaakt door directe gevolgen voor de RV. Bovendien, heeft de MCT-model verschillende extra cardiale effecten.

In experimentele pulmonaire kofferbak banding modellen, is de afterload van de RV vastgesteld als gevolg van een mechanische vernauwing van de pulmonaire romp. Dit zorgt voor het onderzoek van directe cardiale effecten van een interventie op de RV onafhankelijk van elke pulmonaire vasculaire effecten^6,7,8,9. Meestal wordt de banding uitgevoerd door het plaatsen van een naald langs de pulmonaire kofferbak. Vervolgens een ligatuur is geplaatst rond de naald en de pulmonaire kofferbak en gebonden met een knoop, en de naald wordt verwijderd waardoor de hechtdraad rond de pulmonaire kofferbak. Afhankelijk van de maat van de naald, verschillende graden van beperkingen kunnen worden toegepast, maar ondanks deze aanpak breed wordt gebruikt, heeft het een aantal nadelen. Ten eerste, de diameter van de “banding” is niet precies hetzelfde als de buitendiameter van de naald zoals de ligatuur is gebonden rond de naald zowel de pulmonaire kofferbak. Ten tweede, kunnen er aanzienlijke variatie aan hoe strak de knoop is gebonden waardoor het moeilijk te reproduceren van een zekere mate van “banding”. Dit zal leiden tot een variatie op de diameter van de verbanden en aldus een grotere spreiding. Tot slot kan de knoop komen los na verloop van tijd.

Één studie geldt een half gesloten tantaal clip rond de pulmonaire stam¹⁰. Zij de clip rond de pulmonaire stam een innerlijke ruimte van 1.10 mm² gecomprimeerd en vergeleken met ratten onderworpen aan “banding” met een hechtdraad met behulp van een naald 18 G. Over het algemeen werd stroken met de clip geassocieerd met minder peri-chirurgische complicaties en de afwijking van de gegevens.

Gebaseerd op de principes die beschreven door Schou et al.¹¹, we verder ontwikkeld en gekenmerkt de pulmonaire kofferbak “banding” (PTB) model van RV hypertrofie en mislukking. Hier presenteren wij onze ervaring met behulp van dit model op basis van de resultaten van eerdere studies^12,13. Voor dit model, is een titanium-clip rond de pulmonaire stam naar een exacte vooraf ingestelde binnendiameter, die kan worden aangepast om te induceren van verschillende RV mislukking fenotypen gecomprimeerd.

Protocol

Alle ratten werden behandeld volgens de Deense nationale richtlijnen beschreven in de Deense wet op de dierproeven en ministerieel besluit op dierproeven. Alle experimenten werden goedgekeurd door de institutionele ethiek Review Board en uitgevoerd in overeenstemming met de Deense wet voor dierlijke onderzoek (autorisatienummer 2012-15-2934-00384, Deens Ministerie van Justitie). 1. aanpassing van de aanvrager Clip Ligating Opmerking: De strepen van de…

Representative Results

Met behulp van de beschreven procedure PTB in eerdere studies van onze groep12,13, wij RV hypertrofie (PTB milde) geïnduceerd door “banding” met een 1,0 mm clip, een gematigde graad van RV mislukking (gematigde PTB) door “banding” met een 0,6 mm clip en een ernstige mate van RV mislukking (PTB ernstige) door “banding” met een 0.5 mm clip. De ratten onderworpen aan de strenge banding ontwikkelde extra cardiale uitingen van RV misl…

Discussion

We beschrijven een toegankelijk en zeer reproduceerbare methode van pulmonaire trunk “banding” met behulp van een gemodificeerde ligating clip aanvrager voor het comprimeren van een titanium clip rond de pulmonaire kofferbak. Door het aanpassen van de aanvrager voor het comprimeren van de clip naar verschillende innerlijke diameters, kunnen verschillende fenotypes van RV hypertrofie en falen worden opgewekt met inbegrip van ernstige RV storing met extra cardiale manifestatie van decompensation.

<p class="jove_content…

Materials

17G IV Venflon Cannula	Becton Dickinson, US	393228	Distal 2 mm of the needle have been cut off
1 mL syringe + 26G needle	Becton Dickinson, US	303172 & 303800
4-0 absorbable multifilament suture	Covidien, US	GL-46-MG	Polysorb, violet, 5×18"
4-0 multifilament ligature	Covidien, US	LL-221	Polysorb, violet, 98"
Buprenorphine	Indivior UK Limited		Local procurement, Temgesic 0.3 mg/mL
Carprofene	ScanVet, DK	27693	Norodyl 50 mg/mL
Chlorhexidine	Faaborg Pharma, DK		Local procurement
Contractor	Aesculap, Germany	BV010R	Blunt, self retaining, 70 mm
Ear Hooklet	Lawton, Germany	66-0261	Small, 14 cm, tip modified to an angle of 85°
Eye gel	Decra, UK		Lubrithal, Local procurement
Forceps, Delicate Tissue	Lawton, Germany	09-0020
Forceps, Dissecting	Lawton, Germany	09-0013	1 regular, 1 with tip modified to an angle of 100°
Gas Anesthesia System	Penlon Limited, UK	SD0217SL	Sigma Delta Vaporizer
Hair trimmer	Oster	76998-320-051
Horizon Open Ligating Clip Applier	Teleflex, US	137085	Modified with adjustable stop mechanism
Horizon Titanium Clips	Teleflex, US	001200	Small
Induction chamber	N/A
Iris Scissor	Lawton, Germany	05-1450
Iris Scissor	Aesculap, Germany	BC060R
Mechanical ventilator	Ugo Basile, Italy	7025
Microscissor	Lawton, Germany	63-1406
Microscope	Carl Zeiss, Germany	303294-9903
Needle Holder	Lawton, Germany	08-0011	TITEGRIP
Pean	Lawton, Germany	06-0100	Halsted-Mosquito, straight
Pro-Optha	Lohmann & Rauscher, Germany	16515	Tampon
Saline 9 mg/mL	Fresenius Kabi, DK	209319
Sevoflurane	AbbVie, US		Sevorane, Local procurement
Surgical hook	Lawton, Germany	51-0665	Cushing, 19 cm, tip modified to an angle of 90°
Surgical Tape	3M, US	1530-0	Micropore
Temperature Controller	CMA Microdialysis; Sweden	8003760	CMA 450
Weighing machine	VWR, US
Wistar rat weanlings	Janvier Labs, France		RjHan:WI, 100-120 g