Murin isolé Modèle de Cœur de sidération myocardique liée à l'arrêt cardioplégique
Summary
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Abstract
Le protocole suivant est d'usage pour évaluer la fonction cardiaque altérée ou des insultes ischémiques modérés suivants magnifique myocarde. La technique est utile pour la modélisation de la lésion ischémique associée à de nombreux phénomène cliniquement pertinents, y compris la chirurgie cardiaque avec arrêt cardioplégique et la circulation extracorporelle, un pontage coronarien à cœur battant, la transplantation, l'angine de poitrine, l'ischémie brève, etc. Le protocole présente un procédé général pour modéliser hypothermique arrêt cardioplégique hyperkaliémique et la reperfusion dans le cœur de rongeurs de focalisation sur la mesure de la fonction contractile du myocarde. En bref, un coeur de la souris est perfusé en mode Langendorff, instrumenté avec un ballon intraventriculaire, et les paramètres fonctionnels cardiaques de base sont enregistrées. Après la stabilisation, le cœur est ensuite soumis à informer perfusion d'une solution de cardioplégie hypothermique cardioprotecteur pour initier arrestation diastolique. Cardioplégie est livré par intermittence pendant 2 h. Le cœur est alors reperfusé et warmed à des températures normothermiques et la récupération de la fonction myocardique est surveillée. Utilisation de ce protocole les résultats de la fonction contractile cardiaque fiable déprimé exempts d'attaques de brut tissu myocardique chez les rongeurs.
Introduction
La sidération myocardique est défini comme une activité contractile réduite réversibles malgré la restauration du flux sanguin adéquat après une brève période d'ischémie ou de longues périodes de lésions ischémiques avec cardioprotection 1,2,3,4,5. La méthode présentée est spécifiquement utilisé pour modéliser insultes ischémiques cliniquement pertinentes qui peuvent entraîner des troubles réversibles de la fonction contractile (ie, accidents ischémiques associés à la chirurgie cardiaque en utilisant un arrêt cardioplégique, de brèves périodes d'ischémie, l'angine de poitrine, etc.). Contrairement aux études d'ischémie graves (infarctus du myocarde, la nécrose) ce protocole a été développé pour évaluer la récupération fonctionnelle du myocarde et cardioprotection sans lésion tissulaire, la rénovation, et la mort cellulaire. La majorité de l'article discute un protocole d'arrêt cardioplégique standard avec des éléments similaires à une chirurgie cardiaque en utilisant l'hypothermie et la livraison de cardioplégie intermittente.
Prot myocardeection pendant la majorité des chirurgies cardiaques repose sur cardioplégie et la circulation extracorporelle. Bien cardioplégie (CP) des solutions et des stratégies varient largement (sang, cristalloïde, froid, chaud, etc.) les éléments les plus communs sont: 1) l'hyperkaliémie et / ou d'autres stratégies pour arrêter le coeur en diastole, limitant ainsi l'utilisation de l'énergie résultant de la contraction myocardique, et 2) l'hypothermie pour ralentir le métabolisme et aider à maintenir l'ATP et d'autres réserves d'énergie tout arrêté. Solutions de cardioplégie actuelles fournissent une protection au cœur contre les insultes ischémiques qui seraient autrement prouver mortel. Cependant, les stratégies cardioprotecteurs pendant insultes ischémiques chirurgicales ne sont pas parfaits, et la lésion ischémique légère résultante peuvent entraîner réversible dysfonction contractile cardiaque malgré un débit sanguin adéquat (sidération myocardique), l'acidose, dégâts des cardiomyocytes, et les effets vasculaires, y compris la perfusion coronaire réduite et vasospasme.
Ce protocole diffèreà partir de modèles d'ischémie cardiaque isolés standards d'évaluation infarctus du myocarde et ischémie sévère en ce qu'il évalue plus douces insultes ischémiques qui peut entraîner une insuffisance cardiaque après une brève ischémie ou d'accidents ischémiques associés à un arrêt cardioplégique. (Pour une revue sur les techniques de perfusion de Langendorff et I / études de R voir 6 – 8). Pour les lignes directrices générales et une analyse approfondie des paramètres expérimentaux liés à la souris coeurs isolés perfusés voir Sutherland e t al., 2003 9 La technique présentée ici Détails de l'équipement nécessaire, des réactifs, des mesures, des stratégies et des conseils pour induire de manière fiable magnifique dans les cœurs de souris. Des modifications mineures sont nécessaires pour appliquer la technique à des rats.
Brièvement coeurs de souris isolé de Langendorff perfusés sont environ 30 min avec un tampon physiologique de Krebs-Henseleit (KHB), suivis par un arrêt cardiaque protégé du froid par délivrance d'une hypothermie hyperkaliémiqueic solution de cardioplégie. Après l'arrestation, la récupération fonctionnelle cardiaque est surveillée pendant le réchauffement et la reperfusion du cœur avec KHB. Les changements dans le degré de récupération de la fonction contractile cardiaque peuvent être évaluées afin de déterminer agents cardioprotecteurs et différentes stratégies de cardioprotection.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les détails du protocole méthodes précédentes pour évaluer la sidération myocardique secondaire à l'ischémie globale liée à l'arrêt cardioplégique. Dans nos mains ce protocole produit une participation d'environ ~ 40% de réduction de la fonction cardiaque (LVDP, +/- dP / dt) avec des changements minimes de la fréquence cardiaque à la post-reperfusion point de temps de 30 min. Comme le cœur est reperfusé et réchauffé tous les paramètres de la fonction cardiaque sont réduits à des points …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Cardioplegia Solution (St Thomas II) | Symbol / Concentrations (mM) | ||
| Sodium Chloride | NaCl; 110 | ||
| Potassium chloride | KCl; 16 | ||
| Calcium Chloride | CaCL2; 1.5 | ||
| Magnesium Chloride | MgCL2; 16 | ||
| Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 10 | ||
| Krebs-Heinslet Buffer | |||
| Sodium Chloride | NaCl; 118 | ||
| Potassium Chloride | KCl; 4.8 | ||
| Magnesium Sulfate | MgSO4; 1.7 | ||
| Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 24.9 | ||
| Potassium Phosphate (monobasic) | KH2PO4; 1.2 | ||
| Calcium Chloride | CaCL2; 1.4 | ||
| Sodium Pyruvate | Na pyruvate; 2 | ||
| Glucose | C6H12O6; 6 | ||
| Balloon reagents | |||
| Corn Syrup | |||
| Spaghetti | |||
| Silicon Dispersion Gel | |||
| styrofoam block | |||
| lab oven/incubator ( 50C) | |||
| Langendorff Perfusion equipment | |||
| Isolated perfused heart sytem (IH-SR (Hugo-Sachs) or equivalent) | |||
| Data acquisition system (DSI, ADinstruments or equivalent) | |||
| Heated water circulator | |||
| Cooling water circulator | |||
| Perfusion pump capable of 2-30 ml/min | |||
| Inline perfusion filters – 1 um glass fiber | |||
| Pressure sensors and amplifiers for LVP and perfusion pressure | |||
| Small graduated cylinder (~10 mL) | |||
| Small temperature probe and thermometer (Werner or equivalent) | |||
| perfusion resevoir (1L) | |||
| cardioplegia resevoir (~200 mL) | |||
| gas bubbler | |||
| 95/5 O2/CO2 mix | |||
| Surgical tools and reagents | |||
| Metzenbaum and Potz surgical scissors | |||
| two Dumont size 5 forceps | |||
| ketamine | |||
| xylazine | |||
| heparin | |||
| small clamp with soft sides to hold aorta (i.e. terminal clamp with taped ends) | |||
| Silk 2-0 and 4-0 sutures |
Riferimenti
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