In utero Misurazione della frequenza cardiaca in mouse da non invasiva ecocardiografia M-mode
Summary
Ultra-ultrasuoni ad alta frequenza è un potente strumento di imaging dal vivo per esaminare anomalie cardiache nei piccoli animali. La sua invasività consente di mantenere lo stato fisiologico di embrioni. Qui, vi mostriamo l'uso di M-mode ultrasuoni per misurare le frequenze cardiache di embrioni a E18.5 in utero.
Abstract
Cardiopatie congenite (CHD) è la causa infettiva più frequente di morte alla nascita. L'incidenza di CHD va 4-50 / 1, 000 nascite (Malattia e stime regionali lesioni, Organizzazione Mondiale della Sanità, 2004). Ambulatori che spesso compromettono la qualità della vita sono necessari per correggere i difetti cardiaci, ricordandoci l'importanza di trovare le cause di CHD. Modelli di topo mutante e tecnologia di imaging dal vivo sono diventati strumenti essenziali per studiare l'eziologia di questa malattia. Anche se i metodi avanzati permettono l'imaging dal vivo di cuori anomali negli embrioni, gli stati fisiologici e emodinamici di quest'ultimo sono spesso compromesse a causa di procedure chirurgiche e / o lunghi. Noninvasive immagini ecografiche, tuttavia, può essere utilizzato senza chirurgicamente esporre gli embrioni, mantenendo quindi la loro fisiologia. Qui, usiamo semplice ecografia M-mode per valutare le frequenze cardiache di embrioni a E18.5 in utero. La rilevazione dei tassi anormali del cuore è davvero un buon indicatoretor di disfunzione del cuore e, quindi, costituisce un primo passo verso l'identificazione di difetti di sviluppo che possono portare a insufficienza cardiaca.
Introduction
CHD è la causa infettiva più comune di morte alla nascita 1. Interventi chirurgici multipli sono spesso necessari per correggere i difetti strutturali nei soggetti la cui qualità della vita può rimanere compromessa 1. I bambini con CHD sviluppano frequentemente disturbi neurologici, anche se non hanno subito un intervento chirurgico, indicando importante in utero conseguenze sullo sviluppo 2,3. Entrambi i fattori genetici e ambientali, come l'esposizione a virus o agenti chimici (alcol) durante la gravidanza, causa CHD. Studiare le contributori genetici è ancora nella sua fase iniziale, ma in rapida crescita. Per identificare questi collaboratori e comprendere il loro ruolo nello sviluppo del cuore, fenotipo topi mutanti con uno strumento semplice e potente sarà di grande beneficio.
Mouse è infatti un modello animale di scelta per studiare CHD, e la maggior parte dei casi umani può essere riprodotto in topi 4,5. Di conseguenza, mouse fetale fenotipo cardiaco è diventato increasingly importante indagare l'eziologia della malattia coronarica umana e richiede strumenti adeguati. Anche se gli studi istologici su campioni fissati hanno un valore inestimabile, in tempo reale immagini di animali vivi è fondamentale per comprendere la fisiologia del cuore. Microscopia Video offre immagini dal vivo. Tuttavia, richiede laparotomia per esporre embrioni, compromettendo così la loro stato fisiologico e emodinamico. Recentemente, ecocardiografia è diventata la tecnica di imaging standard per valutazioni cardiache nella clinica così come nei topi.
Ecocardiografia fetale mouse viene condotta utilizzando sistemi standard ultrasuoni clinici, nonché sistemi ad ultrasuoni ad altissima frequenza. Questi ultimi prevedono 30 MHz o trasduttori di frequenza superiore che generano immagini bidimensionali e permettono di valutare gli stadi embrionali precoci. Questi trasduttori hanno una profondità relativamente scarsa penetrazione (~ 13 mm), che è tuttavia sufficiente avere piani d'immagine adeguate e determinare pa cuore fondamentaleparametri, come la frequenza cardiaca, diametro interno del ventricolo sinistro e destro in diastole e sistole e setto e lo spessore della parete, senza eseguire laparotomia.
Nel nostro studio, abbiamo utilizzato un sistema ad ultrasuoni ad altissima frequenza per valutare le frequenze cardiache di embrioni di topo al giorno E18.5 embrionale. Abbiamo scelto un trasduttore 30 MHz che fornisce un campo visivo di 20 mm x 20 mm, l'ideale date le dimensioni dei feti, con una lunghezza focale di 12,7 mm. Tuttavia, un trasduttore frequenza più elevata può essere scelto per analizzare stadi precoci di sviluppo. L'M-mode selezionata permette la visualizzazione dei tessuti in movimento grazie ad una risoluzione temporale massimo di 1.000 fotogrammi / sec. La procedura completa è semplice e deve essere effettuata il più rapidamente possibile per evitare qualsiasi perturbazione degli stati fisiologici ed emodinamiche del feto. L'analisi di circa 8 embrioni richiede circa 1 ora.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ecocardiografia M-mode è un metodo efficace e semplice per misurare in utero frequenze cardiache di embrioni di topo. Trasduttori disponibili in commercio offrono una risoluzione sufficiente per visualizzarne i piccoli cuori pulsanti. Così, essi consentono la misurazione della frequenza cardiaca estremamente preciso, rispetto ad altri metodi quali misurazione impulsi, e possono sostituire microscopia video ad alta risoluzione. Tuttavia, gli strumenti attuali non consentono l'analisi simultanea di tutti gl…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo Manon Laprise per la formazione in ecocardiografia e Ann Chamberland per scattare le foto esposte nelle figure 1 e 2. Questo lavoro è stato sostenuto dal Canadian Institutes of Health Research Grant MOP 44363 e Canada Chair 950-216.684.
Materials
| Isoflurane | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | CP0406v2 | 1-chloro-2,2,2-trifluoroethyl difluoromethyl ether |
| Ultrasound gel | Parker Laboratories Inc. | Aquasonic Clear | |
| Electrode gel | Parker Laboratories Inc. | Spectra 360 | |
| Ophthalmic gel | Novartis | Tear-Gel | |
| Depilatory cream | Church & Dwight Co., Inc. | Nair | |
| Hair clipper | |||
| Gauze/cotton swap | Q-tips | ||
| Permanent marker | |||
| High-Resolution In vivo Ultrasound Imaging System | Visual Sonics | Vevo770 | |
| 30 MHz Transducer | Visual Sonics | RMV707B | |
| Imaging platform and physiology controller unit | Visual Sonics | ||
| Anesthetic System | Cyprane North America Inc. | 312462 | |
| Infrared heating lamp |
Riferimenti
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