Мышиные Изолированные Сердце Модель инфаркта Потрясающие, связанных с кардиоплегического ареста
Summary
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Abstract
Следующий протокол является полезной для оценки нарушение функции сердца или инфаркта потрясающий следующие умеренные ишемические оскорбления. Метод полезен для моделирования ишемического повреждения, связанного с многочисленными клинически значимых явления в том числе кардиохирургии с кардиоплегического ареста и кровообращения, совсем насоса АКШ, пересадки, стенокардии, ишемии, краткого и т.д.. Протокол представляет собой общий метод для моделирования гипотермический hyperkalemic кардиоплегический арест и реперфузии в сердцах грызунов, посвященных измерения сократительной функции миокарда. Вкратце, сердце мыши перфузии в Langendorff режиме, приборами с внутрижелудочкового баллона, и исходные сердечные функциональные параметры записываются. После стабилизации, сердце то с учетом кратко настой кардиозащитного гипотермической решения кардиоплегии инициировать диастолического арест. Кардиоплегии поставляется с перерывами в течение 2 ч. Сердце затем реперфузии и Warmed, чтобы нормотермических температурах и восстановления функции миокарда контролируется. Использование этого протокола результатов в надежной депрессии сердечной сократительной функции свободных от валового повреждения ткани миокарда у грызунов.
Introduction
Инфаркт потрясающий определяется как обратимого снижения сократительной активности, несмотря на восстановление адекватного кровотока после краткого периода ишемии или длительных периодов ишемических инсультов с Кардиопротекция 1,2,3,4,5. Метод, представленный специально используется для моделирования клинически значимых ишемических оскорбления, которые могут привести к обратимых нарушений в сократительной функции (то есть, ишемические инсульты, связанные с использованием кардиохирургии кардиоплегический задержании, короткие периоды ишемии, стенокардии и т.д.). В отличие от тяжелых исследований ишемии (инфаркта миокарда, некроз) Этот протокол был разработан, чтобы оценить миокарда и функциональное восстановление кардиопротекцию без повреждения ткани, ремоделирование, и гибели клеток. Большинство бумаги обсуждает стандартный протокол кардиоплегический сердца с элементов, аналогичных сердечной хирургии с использованием гипотермии и прерывистый доставки кардиоплегии.
Инфаркт прототражения в течение большей части операции на сердце зависит от кардиоплегии и кровообращения. Хотя кардиоплегии (CP) решения и стратегии широко варьироваться (кровь, кристаллоидов, холодный, теплый и т.д.) наиболее общие элементы: 1) гиперкалиемия и / или другие стратегии арестовать сердце в диастолу, тем самым ограничивая использование энергии в результате сокращения миокарда, и 2) гипотермия, чтобы замедлить метаболизм и помогают поддерживать АТФ и другие запасы энергии в то время как арестованы. Современные решения для кардиоплегии обеспечивают защиту сердца от ишемических инсультов, которые могли бы оказаться смертельным. Тем не менее, кардиопротективные стратегии во время хирургических ишемических инсультов не совершенны, и результирующая мягкий ишемического повреждения могут привести к обратимой дисфункции сердечной сократительной несмотря на достаточное кровотока (инфаркт потрясающий), ацидоз, повреждение кардиомиоцитов, и сосудистые эффекты, включая снижение коронарной перфузии и разжижающие.
Этот протокол отличаетсяот стандартных моделей изолированных ишемической болезни сердца, оценивающих инфаркт миокарда и тяжелой ишемии в том, что он оценивает умеренные ишемические оскорбления, которое может привести к нарушению сердечной функции после краткого ишемии или ишемических инсультов, связанных с кардиоплегической сердца. (Для просмотра на Langendorff методов перфузии и I / R исследования см 6 – 8). Для общих принципов и тщательного анализа экспериментальных параметров, связанных с мышью, изолированных перфузии сердца видеть Сазерленд электронной т др., 2003 9 техника представлена здесь подробности необходимым оборудованием, реагентами, шаги, стратегии и советы, чтобы надежно вызвать потрясающий в мыши сердца. Незначительные изменения необходимы, чтобы применить технику крыс.
Кратко изолированном сердце мыши имеют Лангендорфу перфузии в течение примерно 30 мин с физиологическим Кребса-буфера (КАХАБ), а затем холодной защищенной остановки сердца через доставку hyperkalemic hypothermIC кардиоплегию решение. После ареста, сердечная функциональное восстановление контролируется в процессе согревания и реперфузии сердца с КАХАБ. Изменения в степени восстановления функции сердечной мышцы могут быть оценены для оценки кардиопротективные агентов и различных стратегий Кардиопротекция.
Protocol
Representative Results
Discussion
Приведенные выше методы подробно протокол оценить инфаркт потрясающий вторичной ишемии, связанной с кардиоплегического ареста. В наших руках этот протокол производит приблизительное ~ сокращение сердечной функции 40% (LVDP +/- DP / DT) с минимальными изменениями частоты сердечных сокращени?…
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
- Kloner, R. a., Jennings, R. B. Consequences of Brief Ischemia: Stunning, Preconditioning, and Their Clinical Implications: Part 1. Circulation. 104 (24), 2981-2989 (2001).
- Mentzer, R. M. Myocardial protection in heart surgery. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 16 (3-4), 290-297 (2011).
- Chambers, D. J., Fallouh, H. B. Cardioplegia and cardiac surgery: pharmacological arrest and cardioprotection during global ischemia and reperfusion. Pharmacol Ther. 127 (1), 41-52 (2010).
- Bolli, R., Marbán, E. Molecular and cellular mechanisms of myocardial stunning. Physiol Rev. 79 (2), 609-634 (1999).
- Kloner, R. a., Bolli, R., Marban, E., Reinlib, L., Braunwald, E. Medical and Cellular Implications of Stunning, Hibernation, and Preconditioning An NHLBI Workshop. Circulation. 97 (18), 1848-1867 (1998).
- Mersmann, J., Latsch, K., Habeck, K., Zacharowski, K. Measure for measure-determination of infarct size in murine models of myocardial ischemia and reperfusion: a systematic review. Shock (Augusta, Ga). 35 (5), 449-455 (2011).
- Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. Retrograde heart perfusion: the Langendorff technique of isolated heart perfusion). J Mol Cell Cardiol. 50 (6), 940-950 (2011).
- Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. Isolated heart perfusion according to Langendorff—still viable in the new millennium. J Pharmacol Toxicol Methods. 55 (2), 113-126 (2007).
- Sutherland, F. J., Shattock, M. J., Baker, K. E., Hearse, D. J. Mouse isolated perfused heart characteristics and cautions. Clin Exp Pharmacol Physiol. 30 (11), 867-878 (2003).
- Miller, A., Wright, G. L. Fabrication of Murine Ventricular Balloons for the Langendorff Heart Preparation. J Biotecnol Biomater. 1 (101), 1-4 (2011).
- Curtis, M. J. Characterisation, utilisation and clinical relevance of isolated perfused heart models of ischaemia-induced ventricular fibrillation. Cardiovasc Res. 39 (1), 194-215 (1998).
- Clements, R. T., Feng, J., Cordeiro, B., Bianchi, C., Sellke, F. W. p38 MAPK-dependent small HSP27 and αB-crystallin phosphorylation in regulation of myocardial function following cardioplegic arrest. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 300 (5), H1669-H1677 (2011).
- Clements, R. T., Cordeiro, B., Feng, J., Bianchi, C., Sellke, F. W. Rottlerin increases cardiac contractile performance and coronary perfusion through BKCa++ channel activation after cold cardioplegic arrest in isolated hearts. Circulation. 124 (11 Suppl), S55-S61 (2011).
