Murine isolierten Herzmodell Myocardial Stunning Verbunden mit Kardioplegische Arrest
Summary
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Abstract
Das folgende Protokoll ist von Nutzen, um Herzfunktionsstörungen oder Herzmuskel atemberaubenden folgenden moderate ischämischen Insulten zu bewerten. Die Technik ist nützlich für die Modellierung von ischämischer Verletzung mit zahlreichen klinisch relevanten Phänomen einschließlich Herzchirurgie mit kardioplegischen Stillstand und Herz-Lungen, off-pump CABG, Transplantation, Angina, kurze Ischämie, etc verbunden. Das Protokoll stellt eine allgemeine Methode, um hypo hyperkaliämische kardioplegischen Stillstand und Reperfusion in Nagerherzen mit Schwerpunkt auf der Messung der Herzmuskelkontraktionsfunktion zu modellieren. In Kürze wird eine Maus Herz in Langendorff-Modus durchströmt, mit einem intraventrikulären Ballon instrumentiert, und Baseline Herzfunktionsparameter werden aufgezeichnet. Nach Stabilisierung, das Herz ist dann einer Infusion einer kardioprotektiven hypo Kardioplegielösung kurz zu diastolischen Verhaftung zu initiieren. Kardioplegie intermittierend über 2 h zugeführt. Das Herz wird dann reperfundiert und warmed auf Normothermie Temperaturen und Wiederherstellung der myokardialen Funktion überwacht wird. Verwendung dieses Protokolls ergibt zuverlässige deprimiert Herzkontraktionsfunktion frei von Brutto myokardialen Gewebeschäden bei Nagern.
Introduction
Myocardial atemberaubenden wird als reversibel reduziert kontraktile Aktivität trotz Wiederherstellung der ausreichende Durchblutung nach einer kurzen Zeit der Ischämie, längere Zeiträume mit ischämischen Herzschutz 1.2.3.4.5 definiert. Das vorgestellte Verfahren ist speziell zur klinisch relevanten ischämischen Insulten, die in reversible Beeinträchtigungen in der Kontraktionsfunktion führen kann, zu modellieren (dh mit ischämischen Herzchirurgie Verwendung kardioplegischen Stillstand, kurze Zeiträume von Ischämie, Angina, usw. zugeordnet). Im Gegensatz zu schweren Ischämie Studien (Myokardinfarkt, Nekrose) wurde dieses Protokoll entwickelt, um myocardial funktionelle Erholung und Herzschutz ohne Gewebeverletzung, Umbau, und Zelltod zu bewerten. Die Mehrzahl der Papier diskutiert ein Standard kardioplegischen Still Protokoll ähnlich einem Herzchirurgie mit Hypothermie und intermittierende Anlieferung Kardioplegielösung Elemente.
Myocardial protBiegung während des Großteils Herzoperationen beruht auf Kardioplegie und kardiopulmonalen Bypass. Obwohl Kardioplegie (CP) Lösungen und Strategien sehr unterschiedlich (Blut, kristalloiden, kalt, warm etc.) die häufigsten Elemente sind 1) Hyperkaliämie und / oder andere Strategien, um das Herz in der Diastole zu verhaften, wodurch Energienutzung von Herzmuskelkontraktion resultierende Begrenzung, und 2), um den Stoffwechsel zu verlangsamen Hypothermie und zur Erhaltung der ATP und andere Energiereserven während verhaftet. Aktuelle Kardioplegie-Lösungen bieten Schutz für das Herz gegen ischämischen Insulten, die das Gegenteil beweisen tödlich wäre. , Kardioprotektive Strategien bei chirurgischen ischämischen sind jedoch nicht perfekt, und die sich ergebende mild ischämischer Verletzung kann in reversible Herzkontraktionsstörung trotz ausreichender Blutfluss zur Folge haben (myokardiale Betäubung), Azidose, Herzmuskelschäden und Gefäßwirkungen wie reduzierte Koronarperfusion und Vasospasmus.
Dieses Protokoll unterscheidetvon Standard-isolierten Herz Ischämiemodellen Auswertung Herzinfarkt und schwere Ischämie, dass es wertet milder ischämischen Insulten, die zu einer Beeinträchtigung der Herzfunktion folgende kurze Ischämie oder ischämischen Insulten mit kardioplegischen Stillstand führen kann. (Für einen Überblick über Langendorff-Perfusion Techniken und I / R Studien siehe 6-8). Allgemeine Richtlinien und eine gründliche Analyse der mit der Maus isoliert perfundierten Herzen zugehörigen Versuchsparameter siehe Sutherland e t al. 2003 9 Die hier vorgestellte Technik Details die notwendige Ausrüstung, Reagenzien, Schritte, Strategien und Tipps, um zuverlässig zu induzieren atemberaubende in Mäuseherzen. Geringfügige Änderungen erforderlich, um die Technik an Ratten anzuwenden.
Kurz isolierten Maus Herzen nach Langendorff für ca. 30 min bei physiologischen Krebs-Henseleit-Puffer (KHB) über Abgabe eines Hyperkaliämische HYPOTHERM perfundiert, durch Kälte geschützt Herzstillstand, gefolgtic Kardioplegielösung. Nach der Festnahme wird Herz funktionelle Erholung bei Wiedererwärmung und Reperfusion des Herzens mit KHB überwacht. Veränderungen im Grad der Erholung der Herzkontraktionsfunktion bewertet werden können, um kardioprotektive Mittel und unterschiedliche Kardioprotektion Strategien geprüft.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die vorhergehenden Protokolldetails Methoden zu bewerten myocardial stunning sekundär zu einer globalen Ischämie mit kardioplegischen Stillstand. In unseren Händen dieses Protokoll erzeugt eine ungefähre ~ 40% ige Reduktion der Herzfunktion (LVDP, +/- dP / dt) mit minimalen Veränderungen der Herzfrequenz an der 30 min nach der Reperfusion Zeitpunkt. Da das Herz perfundiert und wiedererwärmt alle Parameter der Herzfunktion bei Anfangszeitpunkte mit einem stark reduzierten Herzfrequenz vor Stabilität zwischen 20 un…
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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