ऊतक और रक्त नमूना प्रक्रियाओं के मानकीकरण द्वारा एक बंद छाती सुअर का रोधगलन मॉडल के सुधार
Summary
यहां हम तीव्र रोधगलन के एक स्थापित सुअर का मॉडल के नमूना प्रक्रियाओं का मानकीकरण करने के लिए एक प्रोटोकॉल का प्रदर्शन करते हैं ताकि रोधगलन ischemia/reperfusion चोट के pathophysiology की समझ में अपने शोधों के मूल्य में वृद्धि करने के लिए और उपंयास दवा उंमीदवारों की परीक्षा के लिए ।
Abstract
रोधगलन reperfusion (I/R) चोट रोधगलन के बाद क्षेत्र के लगभग आधे के लिए योगदान देता है । तारीख करने के लिए कोई अनुमोदित दवा को रोकने या कम रोधगलन I/ अध्ययन और रोधगलन मैं/आर चोट के pathophysiological तंत्र की समझ के लिए सफल उपचार विकसित करने के लिए आवश्यक है । बड़े पशु प्रयोग शोधों की विधियों में एक महत्वपूर्ण कदम हैं । तीव्र रोधगलन के सुअर का मॉडल स्थापित किया गया है और खुद को और दूसरों के द्वारा वर्णित है । हम आगे भविष्य के प्रयोगों में उपयोग के लिए नमूना तकनीकों पर विस्तार से ध्यान केंद्रित करके मॉडल के मूल्य में सुधार करने के उद्देश्य से. इसके अलावा, हम छोटे लेकिन महत्वपूर्ण कदम है कि अंतिम परिणाम की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते है पर जोर । रोधगलन की नैदानिक स्थिति की नकल करने के लिए/आर चोट, एक percutaneous कोरोनरी हस्तक्षेप (PCI) कैथेटर एक anesthetized सुअर के बाईं पूर्वकाल उतरते कोरोनरी धमनी (बालक) में डाला गया था । ° ° ° इस मॉडल सही जोखिम पर क्षेत्र के रूप में के रूप में अच्छी तरह से गल और व्यवहार्य कोरोनरी ऊतक का निर्धारण की संभावना के साथ मनुष्यों में तीव्र रोधगलन और पीसीआई उपचार की नकल । यहां मॉडल FXIIa के एक bicyclic पेप्टाइड अवरोधक के प्रभाव की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया गया था । मॉडल भी लंबे समय तक reperfusion बार रोधगलन के बाद के प्रभाव का अध्ययन करने की अनुमति संशोधित किया जा सकता है ।
Introduction
कोरोनरी हृदय रोग, विशेष रूप से तीव्र रोधगलन (एमआई) में, विकसित देशों में मौत का मुख्य कारण है 1. आज, MI के मानक उपचार percutaneous कोरोनरी हस्तक्षेप (पीसीआई), गुब्बारा कैथेटर उपचार है । एक महत्वपूर्ण कारक है कि जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित करता है और रोगियों के रोग का निदान के बाद PCI-इलाज तीव्र MI रोधगलन आकार है । आकार की कमी रोगी जीवन रक्षा और 2रोग का निदान पर एक महान प्रभाव हो सकता है । रोधगलन/reperfusion (i/r) चोट रोधगलन आकार पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है तो हृदय अनुसंधान में मुख्य उद्देश्य में से एक को रोकने या रोधगलन मैं कम/ I/R चोट के सटीक तंत्र अभी भी जांच के तहत 4हैं । प्लाज्मा झरने और endothelial कोशिकाओं के सक्रियकरण I/आर चोट की पहचान कर रहे है 5। जमावट प्रणाली के सक्रियकरण स्पष्ट रूप से 6,7शामिल है । हाल ही में, FXII की भूमिका, एक जल्दी नदी के थक्के झरना के संपर्क चरण सक्रियण में शामिल पेप्टाइड के रूप में, एक FXII में दिखाया गया है बाहर मस्तिष्क मैं के चूहे मॉडल/ एक सुअर का मॉडल में इन परिणामों की मांयता नैदानिक अनुवाद में एक महत्वपूर्ण कदम है । इसलिए, हम एक उपंयास bicyclic परीक्षण कर रहे है (80 केडीए को छेड़ो) एक पायलट अध्ययन में रोधगलन के संदर्भ में FXIIa अवरोधक/
पशु मॉडल, जो तीव्र एमआई और पीसीआई उपचार की नैदानिक स्थिति की नकल, रोधगलन मैं/आर चोट के pathophysiology की हमारी समझ में सुधार करने के लिए और उपंयास उपचार के विकल्प का परीक्षण करने के लिए आवश्यक हैं । सूअरों नैदानिक रोधगलन I/आर चोट के लिए एक अच्छा पशु मॉडल का प्रतिनिधित्व करते हैं । यह केवल इसलिए नहीं है क्योंकि उनके दिल बहुत शरीर रचना विज्ञान और कोरोनरी संचलन के संबंध में मानव दिलों के समान हैं, लेकिन वे भी रोधगलन और reperfusion 9,10के लिए इसी तरह pathophysiological प्रतिक्रियाओं दिखाओ । ऐसे चूहों और चूहों के रूप में अन्य मॉडल इन मानदंडों को पूरा नहीं है और मानव दिल 11,12की तुलना में जब काफी मतभेद दिखाने के लिए, उदाहरण के लिए कुत्तों जबकि, कई और अधिक जमानती कोरोनरी जहाजों के रूप में मनुष्य के साथ तुलना की है 13.
सुअर का तीव्र रोधगलन मॉडल व्यापक रूप से रोधगलन मैं/आर चोट 14, 15, 16, 17 सहित कोरोनरी हृदय रोग की जांच करने के लिए हृदय अनुसंधान में इस्तेमाल किया गया है । बाद एक भड़काऊ हालत है, जो की वजह से sternotomy या खुले सीने में सर्जरी में इस्तेमाल thoracotomy से संबंधित भड़काऊ प्रतिक्रिया को कम करने के लिए आवश्यक है । बंद छाती मॉडल एक नैदानिक सी हाथ एंजियोग्राफी सेटिंग का उपयोग कर इस समस्या पर काबू । इसके अलावा, सबसे महत्वपूर्ण बिंदुओं में से एक यह है कि हमारे प्रोटोकॉल कोरोनर के बीच एक सही अंतर (जोखिम में क्षेत्र, AAR) और वाम निलय के गैर-कोरोनरी क्षेत्रों (क्षेत्र खतरे में नहीं, ANR) प्रदान करता है ताकि infarct आकार (गल कोरोनरी ऊतक, NIT) कर सकते हैं सही निर्धारित किया जाए । इस कागज के लिए हमारा उद्देश्य स्पष्ट रूप से एक सुअर का रोधगलन मैं/आर चोट मॉडल के एक reproducible पद्धति को परिभाषित करने के लिए, विशेष रूप से रोधगलन ऊतक नमूने के संबंध में है, जो मैं के आणविक तंत्र के एक अधिक सटीक विश्लेषण के लिए अनुमति देगा/ उपंयास दवा उपचार के प्रभाव के स्पष्ट तस्वीर ।
Protocol
Representative Results
Discussion
रोधगलन/आर चोट अंतिम infarct आकार जो सीधे तीव्र रोधगलन3के बाद रोगी के रोग का निदान में अनुवाद किया है पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है । रोधगलन I/R चोट के pathophysiology को समझना पहला कदम कम या इसे रोकने के लिए ह?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक FXIIa अवरोधक और संबंधित नियंत्रण प्रदान करने के लिए प्रोफेसर ईसाई Heinis स्वीकार करना चाहते हैं । हम भी कृतज्ञता Olgica Beslac, डॉ डैनियल Mettler और Kay Nettelbeck प्रयोगात्मक सर्जरी यूनिट, जैव चिकित्सा अनुसंधान के लिए विभाग, तकनीकी सहायता के लिए बर्न के विश्वविद्यालय से स्वीकार करते हैं । नैदानिक, हस्तक्षेप और बाल चिकित्सा रेडियोलॉजी, बर्न विश्वविद्यालय अस्पताल, Inselspital के लिए विभाग से Celine Guillod और मथायस Rausch एक्स-रे उपकरण और तकनीक के साथ समर्थन प्रदान की है । इस परियोजना स्विस राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, परियोजना no 320030_156193 द्वारा वित्त पोषित किया गया । हम भी संचार और विपणन, बर्न विश्वविद्यालय अस्पताल, हमारे प्रयोग वीडियो रिकॉर्डिंग के लिए Inselspital से श्री ऺेतो Haenni शुक्रिया अदा करना चाहूंगा ।
Materials
| ABL 90 Flex, blood gas analyser | Radiometer | – | Blood gas analysis (BGA) |
| ACT Plus | Medtronic | – | Activated clotting time |
| Atropin | Sintetica | – | Atropinum Sulfas, 0,5mg/ml |
| Balance (20-500 Kg) | NAGATA Scale, Tiwan | HTB/HTR | Alternative products can be used |
| Balance (21-4200 g) | Mettler toledo, Switzerland | MS4002SDR | Alternative products can be used |
| Blood collection tubes: EDTA, citrate and serum | S-Monovette, Nuembrecht, Germany | 05.1167.001, 05.1071.001 and 05.1557.001 respectively |
Alternative products can be used |
| BV Pulsera mobile C-arm | Philips | – | Alternative products can be used |
| Centrifuge | Labcare, UK | ALC PK120R | Alternative products can be used |
| Defibrillator Lifepak 12 | Medtronic | – | Alternative products can be used |
| Dextran from Leuconostoc mesenteroides | Sigma-Aldrich, Germany | D3759 | Average M.wt 48000-90000 |
| Digital single lens reflex camera | Sony, Thailand | DSLR-A500/A550 | Alternative products can be used |
| Dissecting forceps | Alternative products can be used | ||
| EMPIRA RX PCI dilatation catheter | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 85R15300S | Diameter 3 mm, length 15 mm, Alternative products can be used |
| EMPIRA RX PCI dilatation catheter | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 85R15350S | Diameter 3.5 mm, length 15 mm, Alternative products can be used |
| Evans Blue | Sigma-Aldrich, Germany | E2129 | Toxic |
| Fabius GS premium respirator | Dräger, Lübeck, Germany | – | Anesthesia work station, Alternative products can be used |
| Fentanyl | Inselspital ISPI | – | Fentanyl 2500mcg/50ml |
| Formaldehyde | Pathology Institute, Bern University | SI148701 | Alternative products can be used |
| FXIIa inhibitor | Provided by Prof. Christian Heinis' laboratory in EPFL | Novel bicyclic peptide | |
| Galeo, coronary guidewire | Biotronik, Germany | 125497 | Alternative products can be used |
| Guidance catheter | Boston Scientific, Florida, USA | 34356-06 | 6F (100 cm, EB3.75). Alternative products can be used |
| Heparin Sodium | Drossapharm, Basel, Switzerland | – | Liquemin, 25000 U.I./5 ml |
| High end electrosurgery | BOWA, Germany | ARC 400 | Electrical source for blood suction. Alternative products can be used |
| Hydro-Guardmini breathing filter | Intersurgical, Lithuania | 1745000 | Filters |
| Image J | National Institute of Health, USA | 1.47v | Alternative products can be used |
| Inflation device, Atrion QL2530 | Atrion medical product, Alabama, USA | 96402 | Alternative products can be used |
| IntelliVue MP 70 | Philips, Boeblingen, Germany | – | Monitor (ECG, heart rate, blood presure and body temperature). Alternative products can be used |
| KCl | Sintetica SA | – | Potassium chloride 15% |
| Ketamine | Vetoquinol | – | Narketan, 1ml/100mg |
| LR-ACT | Medtronic | 402-01 | ACT special syringes |
| Midazolam | Roche | – | Dormicum, 5mg/ml |
| Monopolar scalpel | Alternative products can be used | ||
| Needle holder | Alternative products can be used | ||
| High resolution camera, PathStand Macro Imaging Stand for Grossing | Spotimaging, USA | 1080 p HD resolution. Alternative products can be used | |
| PBS | In-house preparation | – | Alternative products can be used |
| Peripheral venous cannula, 18 G | Alternative products can be used | ||
| PowerLab 4/35 data acquisition system | Adinstruments, Spechbach, Germany | – | |
| Rotamax120T | Heidolph, Germany | 544-41200-00 | Shaker. Alternative can be used |
| Rüschelit-Super Safety Clear Tube | Teleflex, Dublin, Irland | 112480 | Air way tubing, Alternative products can be used |
| Safe Pico Aspirator Syringes | Radiometer | 956-622 | BGA special syringes |
| Saline | Sintetica Bioren | – | NaCl 0,9%. Alternative products can be used |
| Sevorane 1.5% | AbbVie AG | – | Sevorane 250ml 100% |
| Sheath | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 504-607 A | AVANTI + / 7 F, Alternative products can be used |
| Space infusion pump | B.Braun Medical AG, Germany | – | For infusion of fentanyl. Alternative products can be used |
| SPR-350 (Millar catheter) | Adinstruments, Texas, USA | 840-8166 | MIKRO-TIP, 5F, 120 cm |
| Sternotomy saw | Alternative products can be used | ||
| Sutures | ETHICON, Johnson&Johnson, USA | Y3110H | Monocryl 3-0 SH-1 Plus. Alternative products can be used |
| Syringes (20, 10 and 5 mL) | CODAN,Baar, Switzerland | 62.7602, 62.6616, 62.5607 respectively |
Used to inject anesthetic materials intramuscularly or directly into the central venous line. Also to inject heparin or FXIIa or the respective control. Alternative products can be used |
| Thorax spreader | Alternative products can be used | ||
| Tissue-tek | SAKURA, Netherlands | 4583 | O.C.T. compound |
| Vascular forceps | Alternative products can be used | ||
| Xenetix 300 contrast media | Guerbet, Zürich, Switzerland | – | Lobitridol, 300 mg iodide/ml |
| Xylazine | Vetoquinol | – | Xylapan, 20mg/1 mL |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium choride | Sigma-Aldrich, Austria | T8877 | |
| 500 μL tubes (eppendorf) | Trefflab, Switzerland | 96.08185.9.03 | Alternative products can be used |
Riferimenti
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update. Circulation. 133, e338-e360 (2016).
- Miller, T. D., et al. Infarct size after acute myocardial infarction measured by quantitative tomographic 99mTc sestamibi imaging predicts subsequent mortality. Circulation. 92, 334-341 (1995).
- Ovize, M., et al. Postconditioning and protection from reperfusion injury: where do we stand? Position Paper from the Working Group of Cellular Biology of the Heart of the European Society of Cardiology. Cardiovasc Res. 87, 406-423 (2010).
- Neri, M., Riezzo, I., Pascale, N., Pomara, C., Turillazzi, E. Ischemia/Reperfusion Injury following Acute Myocardial Infarction: A Critical Issue for Clinicians and Forensic Pathologists. Mediators Inflamm. 2017, 1-14 (2017).
- Yang, Q., He, G. -. W., Underwood, M. J., Yu, C. -. M. Cellular and molecular mechanisms of endothelial ischemia/reperfusion injury: perspectives and implications for postischemic myocardial protection. Am J Transl Res. 8, 765-777 (2016).
- Massberg, S., et al. Platelet-Endothelial Cell Interactions During Ischemia/Reperfusion: The Role of P-Selectin. Blood. 92, 507-515 (1998).
- Wang, J., et al. Antithrombin is protective against myocardial ischemia and reperfusion injury. J Thromb and Haemost. 11, 1020-1028 (2013).
- Hopp, S., et al. Targeting coagulation factor XII as a novel therapeutic option in brain trauma. Ann Neurol. 79, 970-982 (2016).
- Crick, S. J., Sheppard, M. N., Ho, S. Y., Gebstein, L., Anderson, R. H. Anatomy of the pig heart: comparisons with normal human cardiac structure. J Anat. 193 (Pt 1), 105-119 (1998).
- Heusch, G., Skyschally, A., Schulz, R. The in-situ pig heart with regional ischemia/reperfusion – ready for translation. J Mol Cell Cardiol. 50, 951-963 (2011).
- Poirier, P. Exercise, heart rate variability, and longevity: the cocoon mystery?. Circulation. , 2085-2087 (2014).
- Milani-Nejad, N., Janssen, P. M. L. Small and large animal models in cardiac contraction research: advantages and disadvantages. Pharmacol Ther. 141, 235-249 (2014).
- Bloor, C. M., White, F. C. Functional development of the coronary collateral circulation during coronary artery occlusion in the conscious dog. Am J Pathol. 67, 483-500 (1972).
- Banz, Y. Locally targeted cytoprotection with dextran sulfate attenuates experimental porcine myocardial ischaemia/reperfusion injury. Eur Heart J. 26, 2334-2343 (2005).
- Krombach, G. A., Kinzel, S., Mahnken, A. H., Günther, R. W., Buecker, A. Minimally Invasive Close-Chest Method for Creating Reperfused or Occlusive Myocardial Infarction in Swine. Invest Radiol. 40, 14 (2005).
- Suzuki, Y., Lyons, J. K., Yeung, A. C., Ikeno, F. In vivo porcine model of reperfused myocardial infarction: in situ double staining to measure precise infarct area/area at risk. Catheter Cardiovasc Interv. 71, 100-107 (2008).
- McCall, F. C., et al. Myocardial infarction and intramyocardial injection models in swine. Nat Protoc. 7, 1479-1496 (2012).
- Koudstaal, S., et al. Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs. J Vis Exp. , e51269 (2014).
- Kamat, P., et al. Dexrazoxane Shows No Protective Effect in the Acute Phase of Reperfusion during Myocardial Infarction in Pigs. PLoS One. 11, e0168541 (2016).
- Carden, D. L., Granger, D. N. Pathophysiology of ischaemia-reperfusion injury. J Pathol. 190, 255-266 (2000).
- Pérez de Prado, A., et al. Closed-chest experimental porcine model of acute myocardial infarction-reperfusion. J Pharmacol Toxicol Methods. 60, 301-306 (2009).
- Lown, B., Levine, S. A. The carotid sinus. Clinical value of its stimulation. Circulation. 23, 766-789 (1961).
- Regueiro-Purriños, M., et al. Ventricular Arrhythmias and Mortality Associated with Isoflurane and Sevoflurane in a Porcine Model of Myocardial Infarction. J Am Assoc Lab Anim Sci. , (2011).
- Roberts, L. N. Evans blue toxicity. Can Med Assoc J. 71, 489-491 (1954).
- Ellenbroek, G. H. J. M., et al. Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction. J Vis Exp. , e54021 (2016).
