Minimalement invasive Transverse Aortic constriction chez la souris
Summary
Minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC) conserve l'essentiel de constriction aortique transverse régulière (TAC), tout en éliminant l'utilisation d'un ventilateur avec intubation trachéale. Il se révèle être une méthode hautement souhaitable pour les études à haut débit sur la surcharge ventriculaire gauche, en particulier dans les études translationnelles.
Abstract
Minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC) est une méthode plus souhaitable pour le rétrécissement de l'aorte transverse chez la souris que thorax ouvert constriction aortique transverse standard (TAC). Bien que la constriction aortique transverse est un procédé hautement fonctionnel pour l'induction de la haute pression dans le ventricule gauche, il est une procédure plus longue et difficile en raison de son utilisation de la ventilation artificielle avec intubation trachéale. TAC est souvent aussi moins survivable, comme la méthode plus récente, MTAC, ne requiert pas le découpage des côtes et les muscles intercostaux ni intubation trachéale avec une installation de ventilation. Dans MTAC, par opposition à une thoracotomie pour avoir accès à la cavité thoracique, la crosse aortique est atteint par une incision médiane dans la partie antérieure du cou. La thyroïde est tirée en arrière pour révéler l'encoche sternale. Le sternum est ensuite coupé au niveau de la seconde nervure et la crosse aortique est atteint simplement en séparant les tissus conjonctifs et le thymus. Delà, une suture peut être enroulé autour de l'arc et à égalité avec une entretoise, puis la coupe sternal et de la peau peut être fermé. MTAC est une manière beaucoup plus rapide et moins invasive pour induire gauche hypertension ventriculaire et permet la possibilité pour les études à haut débit. Le succès de l'étranglement peut être vérifiée à l'aide à haute fréquence échocardiographie trans-thoracique, en particulier Doppler couleur et pulsé onde Doppler, afin de déterminer les vitesses d'écoulement de l'arc aortique et à gauche et les artères carotides droite, la dimension des vaisseaux sanguins, et la fonction ventriculaire gauche et la morphologie. Une constriction réussie sera également déclencher des changements histopathologiques importants, tels que l'hypertrophie cardiaque des cellules musculaires avec une fibrose interstitielle et périvasculaire. Ici, la procédure de MTAC est décrit, ce qui démontre comment les changements de flux résultant dans les artères carotides peuvent être examinées avec l'échocardiographie, la morphologie générale, et des changements histopathologiques dans le cœur.
Introduction
L'objectif général de cet article est de montrer comment une constriction aortique transverse (TAC) chez la souris peut être modifié pour produire une opération plus simple et plus avantageux. TAC a été introduit en 1991 1 et a permis à des biologistes moléculaires pour étudier les voies cellulaires et moléculaires qui conduisent à une hypertrophie du ventricule gauche et à l' insuffisance cardiaque, en particulier chez les petits animaux avec des génomes manipulés 2, 3, 4, 5, 6. En dépit de son efficacité à produire une surcharge de pression désirée, cette technique est finalement limitée par la difficulté à exécuter la procédure et par son faible taux de survie. Un chirurgien conduite TAC doivent être en mesure d'effectuer une intubation trachéale, thoracotomie, et utiliser une ventilation artificielle, afin d'éviter l' effondrement du poumon 1.
content "> Souvent, une méthode simple et moins invasive est souhaitée. En conséquence, peu invasive constriction aortique transverse (MTAC) a été conçu 3. Bien que les résultats ( en particulier, l' hypertrophie ventriculaire gauche) est le même, la procédure implique beaucoup moins d' appareils et moins de dommages à l'animal. MTAC se révèle être un procédé souhaitable, qui a un taux de survie plus élevé, supérieur à 90% et possède un temps de fonctionnement de seulement 15 à 25 min. les rares cas de décès après une opération réussie peut être due à une trop constriction -tight de la crosse aortique, ce qui entraîne une surcharge ventriculaire gauche énorme et la réduction fatale de l'approvisionnement en sang vers les organes critiques tels que les reins.Après la procédure est terminée, l'échocardiographie peut être utilisé pour évaluer le succès de baguage et la morphologie cardiaque et la fonction. Un système à ultrasons à haute fréquence peut être utilisée pour mesurer le diamètre et le débit des changements dans la gauche et à droiteartères carotides, pour visualiser l'étranglement de l' arc aortique pour mesurer la vitesse d'écoulement de pointe, et de déterminer l'épaisseur de la paroi du ventricule gauche et les paramètres fonctionnels 7, 8. Après l'euthanasie, les organes peuvent aussi être collectées pour des études histopathologiques avec hématoxyline et éosine et picrosirius collagène coloration, ce dernier étant particulièrement utile pour l'observation de la fibrose.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rockman et ses collègues ont conçu la première méthode pour cerclage aortique comme une méthode pour étudier une surcharge de pression dans le cœur. Cette recherche a permis de commencer à découvrir les conséquences cellulaires et moléculaires de l' hypertension et l' insuffisance cardiaque 1. Un procédé amélioré, minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC), fournit une méthode souple, en fonction du temps pour l'induction d' une surcharge de pres…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à remercier le Fonds pour la recherche universitaire en sciences de la vie (ULS) de l'Université polytechnique de Hong Kong pour la fourniture de Vevo 2100 échographe. Remerciements particuliers à Dr. Chunyi Wen de la Division interdisciplinaire de génie biomédical, Hong Kong Polytechnic University, de formation et de facilitation. Ce travail a été soutenu par le gouvernement HK RGC Grant GRF 17127215, 764812 et HKU6 / CRF / 11G à Billy KC Chow.
Materials
| 1 inch 30 Gauge Needles | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 305128 | Curved as in the procedure and Figure 1 |
| 27 Gauge Needle | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 301629 | Make blunt and smooth for spacer |
| 6/0 Dafilon | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0933066 | |
| 6/0 Silkam | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0762067 | |
| Sterile gloves | A.R. Medicom, Inc (Asia), Hong Kong. | ||
| Cotton Applicator | Mannings, Quarry Bay, Hong Kong. | Local Shopping Center | |
| Delapitory Cream | Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong | Local Shopping Center | |
| Lexer-Baby Scissor | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 14078-10 | |
| Curved Iris Forcep | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 11065-07 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle Holder | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | 501989 | |
| Stereo Micrioscope | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | PZMIII-BS | |
| GenTeal Gel | Novartis, East Hanover, NJ 07936, USA. | Local Pharmacy | |
| Heating Pad | Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, USA. | DCT-20 | |
| Surgical tape | Laboratory Animal Unit | ||
| Ketamine and Xylazine | Laboratory Animal Unit | ||
| Betadine | Laboratory Animal Unit | ||
| Buprenorphine | Laboratory Animal Unit |
Riferimenti
- Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- de Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. J Vis Exp. (38), (2010).
- Hu, P., et al. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285 (3), H1261-H1269 (2003).
- Shimizu, I., et al. Excessive cardiac insulin signaling exacerbates systolic dysfunction induced by pressure overload in rodents. J Clin Invest. 120 (5), 1506-1514 (2010).
- Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol. 573, 115-137 (2009).
- Zhang, X., et al. A modified murine model for the study of reverse cardiac remodelling. Exp Clin Cardiol. 18 (2), e115-e117 (2013).
- Hartley, C. J., et al. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
- Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J Am Soc Echocardiogr. 21 (10), 1083-1092 (2008).
- Faerber, G., et al. Induction of heart failure by minimally invasive aortic constriction in mice: reduced peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator levels and mitochondrial dysfunction. J Thorac Cardiovasc Surg. 141 (2), 492-500 (2011).
- Li, L., et al. Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging. J Vis Exp. (112), (2016).
