Summary

Istituzione e conferma di un modello murino postnatale di sovraccarico del volume ventricolare destro

Published: June 09, 2023
doi:

Summary

Questo protocollo presenta la creazione e la conferma di un modello postnatale di sovraccarico del volume ventricolare destro (VO) in topi con fistola arterovenosa addominale (AVF), che può essere applicato per studiare come il VO contribuisce allo sviluppo cardiaco postnatale.

Abstract

Il sovraccarico di volume (VO) del ventricolo destro (RV) è comune nei bambini con cardiopatia congenita. In considerazione delle diverse fasi di sviluppo, il miocardio del ventricolo destro può rispondere in modo diverso al VO nei bambini rispetto agli adulti. Il presente studio mira a stabilire un modello postnatale di RV VO nei topi utilizzando una fistola arterovenosa addominale modificata. Per confermare la creazione del VO e le successive alterazioni morfologiche ed emodinamiche del ventricolo destro, sono stati eseguiti per 3 mesi l’ecografia addominale, l’ecocardiografia e la colorazione istochimica. Di conseguenza, la procedura nei topi postnatali ha mostrato un tasso di sopravvivenza e di successo della fistola accettabile. Nei topi VO, la cavità del ventricolo destro è stata ampliata con una parete libera ispessita e il volume sistolico è aumentato di circa il 30%-40% entro 2 mesi dall’intervento chirurgico. Successivamente, la pressione sistolica del ventricolo destro è aumentata, è stato osservato un corrispondente rigurgito della valvola polmonare ed è apparso un rimodellamento della piccola arteria polmonare. In conclusione, la chirurgia della fistola arterovenosa modificata (AVF) è fattibile per stabilire il modello RV VO nei topi postnatali. Considerando la probabilità di chiusura della fistola e l’elevata resistenza dell’arteria polmonare, è necessario eseguire un’ecografia addominale e un’ecocardiografia per confermare lo stato del modello prima dell’applicazione.

Introduction

Il sovraccarico di volume (VO) del ventricolo destro (RV) è comune nei bambini con cardiopatia congenita (CHD), che porta a un rimodellamento miocardico patologico e a una prognosi sfavorevole a lungo termine 1,2,3. Una comprensione approfondita del rimodellamento del ventricolo destro e dei relativi interventi mirati precoci è essenziale per un buon risultato nei bambini con CHD. Ci sono diverse differenze nelle strutture molecolari, nelle funzioni fisiologiche e nelle risposte agli stimoli nel cuore di adulti e bambini 1,4,5,6. Ad esempio, sotto l’influenza del sovraccarico di pressione, la proliferazione dei cardiomiociti è la risposta principale nei cuori neonatali, mentre la fibrosi si verifica nei cuori adulti 5,6. Inoltre, molti farmaci efficaci nel trattamento dell’insufficienza cardiaca negli adulti non hanno alcun effetto terapeutico sull’insufficienza cardiaca nei bambini e possono persino causare ulteriori danni 7,8. Pertanto, le conclusioni tratte dagli animali adulti non possono essere applicate direttamente agli animali giovani.

Il modello di fistola arterovenosa (AVF) è stato utilizzato per decenni per indurre il VO cardiaco cronico e la corrispondente disfunzione cardiaca in animali adulti di diverse specie 9,10,11,12,13. Tuttavia, si sa poco del modello nei topi postnatali. Nei nostri studi precedenti, un modello murino postnatale VO è stato generato con successo dalla creazione di una FAV addominale. È stato dimostrato anche il cambiamento del percorso di sviluppo del ventricolo destro nel cuore postnatale14,15,16,17.

Per esplorare il processo chirurgico modificato sottostante e le caratteristiche del presente modello, viene presentato un protocollo dettagliato; Il modello viene valutato per 3 mesi in questo studio.

Protocol

Tutte le procedure qui presentate sono conformi ai principi delineati nella Dichiarazione di Helsinki e sono state approvate dal Comitato per il benessere degli animali e gli studi umani presso lo Shanghai Children’s Medical Center (SCMC-LAWEC-2023-003). Per il presente studio sono stati utilizzati cuccioli di topo C57BL/6 (P7, maschi, 3-4 g). Gli animali sono stati ottenuti da una fonte commerciale (vedi Tabella dei materiali). I cuccioli di topo e le loro madri che allattano (cuccioli:madri = 6:1 in un…

Representative Results

Tasso di sopravvivenza e pervietà AVF entro 3 mesiUn totale di 30 (75%) topi nel gruppo VO e 19 (95%) topi nel gruppo sham sono sopravvissuti all’intervento chirurgico AVF (Figura 4A). Nel gruppo VO, otto topi sono morti entro 1 giorno dall’intervento chirurgico a causa di sanguinamento eccessivo (n = 5) o cannibalizzazione (n = 3), mentre due topi sono morti per cause sconosciute a 1 mese. Dei topi VO sopravvissuti (n = 30), l’ecografia ha c…

Discussion

In precedenza, il classico modello RV VO veniva creato utilizzando il rigurgito della valvola21; tuttavia, rispetto alla FAV, la chirurgia della valvola a cuore aperto può richiedere tecniche più sofisticate e può essere associata a una mortalità significativamente più elevata, in particolare nei topi postnatali. Poiché gli studi sugli animali hanno dimostrato che lo stesso effetto del VO è stato ottenuto dall’AVF22, in questo studio è stata utilizzata la chirurgia …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Science Foundation of China (n. 82200309) e dall’Innovation Project of Distinguished Medical Team di Ningbo (n. 2022020405)

Materials

70% Ethanol Tiandz,Chia
ACETAMINOPHEN Oral Solution VistaPharm, Inc. Largo, FL 33771, USA NDC 66689-054-01
Anesthesia machine RWD Life Science,China R550IP
Anesthesia mask RWD Life Science,China 68680
C57BL/6 mice Xipu’er-bikai Experimental Animal Co., Ltd (Shanghai, China)
Hair removal cream Veet, France VT-200
Hematoxylin and eosin Kit  Beyotime biotech  C0105M 
Isoflurane RWD Life Science,China R510-22-10
Microscope  Yuyan Instruments, China SM-301
Surgical suture needles NINGBO MEDICAL NEEDLE CO.,LTD, China
Thermostatic heating platform Qingdao Juchuang Environmental Protection Group Co., Ltd, China
Ultrasound device FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo 2100 Image modes includes B-Mode, Color Doppler Mode and Pulsed Wave Doppler Mode
Ultrasound gel Parker Laboratories,United States REF 01-08
Ultrasound transducer FUJIFILM VisualSonics, Inc. MS 400

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Citer Cet Article
Sun, S., Zhu, H., Wang, S., Xu, X., Ye, L. Establishment and Confirmation of a Postnatal Right Ventricular Volume Overload Mouse Model. J. Vis. Exp. (196), e65372, doi:10.3791/65372 (2023).

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