Constrizione aortica trasversale operativa con sutura assorbibile per ottenere ipertrofia miocardica transitoria
Summary
Questo protocollo presenta un metodo migliorato per ottenere ipertrofia miocardica transitoria con sutura assorbibile, simulando la diminuzione dell’ipertrofia ventricolare sinistra dopo aver rimosso il sovraccarico di pressione. Potrebbe essere prezioso per gli studi sulla precondizione ipertrofica miocardica.
Abstract
Sulla base di costrizioni aortiche due volte trasversali (TAC) nei topi, è dimostrato che il precondizione ipertrofica miocardica (MHP) potrebbe attenuare l’ipertrofia cardiomiocitaria e rallentare la progressione all’insufficienza cardiaca. Per i principianti, tuttavia, il modello MHP è solitamente abbastanza difficile da stabilire a causa degli ostacoli tecnici nel funzionamento del ventilatore, aprendo ripetutamente il torace e sanguinando causato dallo scioglimento. Per facilitare questo modello, per aumentare il tasso di successo chirurgico e ridurre l’incidenza del sanguinamento, siamo passati a suture assorbibili per la prima pettinatura TAC con una tecnica senza ventilatore. Utilizzando una sutura assorbibile di 2 settimane, abbiamo dimostrato che questa procedura potrebbe causare una significativa ipertrofia miocardica in 2 settimane; e 4 settimane dopo l’intervento chirurgico, l’ipertrofia miocardica è stata quasi completamente regredito alla linea di base. Utilizzando questo protocollo, gli operatori potrebbero padroneggiare facilmente il modello MHP con una minore mortalità operativa.
Introduction
Il precondizione ischemica è un fenomeno che induce brevi episodi non letali di ischemia e riperfusione al cuore e ha la capacità di ridurre drasticamente la lesione miocardica1. Date le ovvie implicazioni cliniche della precondizione ischemica, come la limitazione della dimensione dell’infarto del miocardio2 e la soppressione delle tachiaritmie ventricolari dopo la rivascolarizzazione del miocardio3,ci sono state molte ricerche per sezionare i meccanismi alla base degli effetti cardioprotettivi indotti dalla precondizione4,5. Al contrario, altri tipi non ischemici di precondizione hanno ricevuto relativamente poca attenzione. L’ipertrofia cardiaca può essere smussata in pazienti con stenosi aortica sottoposta a sostituzione della valvola aortica6. Ovunque esista lo stato di ipertrofia miocardica patologica, il principio della precondizione è raramente riportato.
Nel 1991, Rockman et al. Operando il TAC due volte nei topi, abbiamo precedentemente dimostrato che la precondizione ipertrofica miocardica (MHP) porta a una stimolazione ipertrofica transitoria nel cuore rendendo così il cuore più resistente allo stress ipertrofico sostenuto in futuro8. Le caratteristiche del modello MHP sono state convalidate dal biomicroscopio ad ultrasuoni e dalla valutazione emodinamica9. I punti chiave nella costruzione del modello sono stati l’esecuzione della toracotomia tre volte, del TAC per una settimana, dello scioglimento per una settimana e del TAC secondario per 6 settimane. Tuttavia, lo scioglimento potrebbe causare sanguinamento, il che ha reso difficile essere padroneggiati dai novizi e difficile da popolare. Inoltre, è anche una sfida tecnica per intubare i topi. Un’intubazione impropria potrebbe causare lesioni tracheali, pneumotorace e persino morte nei topi. Pertanto, è necessario e prezioso migliorare alcune procedure durante la costruzione del modello MHP.
Per ridurre la difficoltà del modello e aumentarne il successo, siamo passati alle suture assorbibili per il primo TAC e monitorato il successo del modello misurando il gradiente di pressione attraverso la costrizione aortica sotto ecocardiografia10. Sulla base del nostro esperimento preliminare, sarebbe difficile indurre un’ipertrofia miocardica sufficiente nei topi con gradiente di pressione troppo bassa, mentre i topi con gradiente di pressione troppo alta svilupperanno insufficienza cardiaca acuta o addirittura morirebbero. Il gradiente di pressione ideale per il modello varia da 40 a 80 mmHg11. Inoltre, questo esperimento non si basava su un ventilatore, che poteva effettivamente evitare manipolazioni tecniche associate al ventilatore e lesioni12.
Protocol
Representative Results
Discussion
C’è ancora un’area ampiamente sottoesplorato nella precondizione cardiaca non ischemica. Sulla base dei nostri studi precedenti, siamo passati all’uso di suture assorbibili per migliorare il modello di precondizione ipertrofica miocardica.
Nei rapporti precedenti, molti investigatori usavano la sutura di seta per restringere l’arcoaortico 8,14,15. La sutura di seta era facilmente disponibile ed era s…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni della National Natural Science Foundation of China (81770271; a Y, Liao), dai Fondi Congiunti della National Natural Science Foundation of China (U1908205; a Y, Liao) e dai Progetti di Pianificazione Municipale di Tecnologia Scientifica di Guangzhou (201804020083; al Dott. Liao).
Materials
| Absorbable suture (5-0) | Shandong Kang Lida Medical Products Co., Ltd | 5-0 | Ligation |
| Animal ultrasound system VEVO2100 | Visual Sonic | VEVO2100 | Echocardiography |
| Cold light illuminator | Olympus | ILD-2 | Light |
| Heat pad- thermostatic surgical system (ALC-HTP-S1) | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-HTP-S1 | Heating |
| Isoflurane | RWD life science | R510-22 | Inhalant anaesthesia |
| Matrx VIP 3000 Isofurane Vaporizer | Midmark Corporation | VIP 3000 | Anesthetization |
| Medical nylon suture (5-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 5-0 | Close the skin |
| Pentobarbital sodium salt | Merck | 25MG | Anesthetization |
| Precision electronic balance | Denver Instrument | TB-114 | Weighing sensor |
| Self-made spacer | 25-gauge needle | ||
| Silk suture (5-0) | Yangzhou Yuankang Medical Devices Co., Ltd. | 5-0 | Ligation |
| Small animal microsurgery equipment | Napox | MA-65 | Surgical instruments |
| Transmission Gel | Guang Gong pai | 250ML | Echocardiography |
| Veet hair removal cream | Reckitt Benchiser | RQ/B 33 Type 2 | Remove hair of mice |
| Vertical automatic electrothermal pressure steam sterilizer | Hefei Huatai Medical Equipment Co. | LX-B50L | Auto clean the surgical instruments |
Riferimenti
- Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
- Ban, K., et al. Phosphatidylinositol 3-kinase gamma is a critical mediator of myocardial ischemic and adenosine-mediated preconditioning. Circulation Research. 103 (6), 643-653 (2008).
- Wu, Z. K., Iivainen, T., Pehkonen, E., Laurikka, J., Tarkka, M. R. Ischemic preconditioning suppresses ventricular tachyarrhythmias after myocardial revascularization. Circulation. 106 (24), 3091-3096 (2002).
- Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. Preconditioning and postconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Atherosclerosis. 204 (2), 334-341 (2009).
- Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circulation Research. 116 (4), 674-699 (2015).
- Lund, O., Emmertsen, K., Dorup, I., Jensen, F. T., Flo, C. Regression of left ventricular hypertrophy during 10 years after valve replacement for aortic stenosis is related to the preoperative risk profile. European Heart Journal. 24 (15), 1437-1446 (2003).
- 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. Proceedings of the National Academy of Sciiences of the United States of America. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- Wei, X., et al. Myocardial hypertrophic preconditioning attenuates cardiomyocyte hypertrophy and slows progression to heart failure through upregulation of S100A8/A9. Circulation. 131 (17), 1506-1517 (2015).
- Huang, J., et al. Ultrasound biomicroscopy validation of a murine model of cardiac hypertrophic preconditioning: comparison with a hemodynamic assessment. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 313 (1), 138-148 (2017).
- Oka, T., et al. Cardiac-specific deletion of Gata4 reveals its requirement for hypertrophy, compensation, and myocyte viability. Circulation Research. 98 (6), 837-845 (2006).
- Li, L., et al. Assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging. Journal of Visualized Experiments. (112), e54101 (2016).
- Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. The European Respiratory Journal. 17 (3), 488-494 (2001).
- Wang, Q., et al. Induction of right ventricular failure by pulmonary artery constriction and evaluation of right ventricular function in mice. Journal of Visualized Experiments. (147), e59431 (2019).
- Eichhorn, L., et al. A closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (134), e57397 (2018).
- Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of minimally invasive transverse aortic constriction in mice for induction of left ventricular hypertrophy. Journal of Visualized Experiments. (127), e56231 (2017).
