Summary

चूहों में गहरी हाइपोथर्मिक परिसंचरण गिरफ्तारी की स्थापना

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

यह प्रोटोकॉल चूहों में गहरी हाइपोथर्मिक परिसंचरण गिरफ्तारी की स्थापना प्रस्तुत करता है, जिसे प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया सिंड्रोम, इस्किमिया / रीपरफ्यूजन चोट, ऑक्सीडेटिव तनाव, न्यूरोइन्फ्लेमेशन आदि की जांच के लिए लागू किया जा सकता है।

Abstract

डीप हाइपोथर्मिक सर्कुलेटरी अरेस्ट (डीएचसीए) को नियमित रूप से जटिल जन्मजात हृदय रोग और महाधमनी आर्क रोग के लिए सर्जरी के दौरान लागू किया जाता है। वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य चूहों में डीएचसीए स्थापित करने के लिए एक विधि प्रदान करना है। महत्वपूर्ण संकेतों पर डीएचसीए प्रक्रिया के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए, संचार गिरफ्तारी के बिना एक सामान्य तापमान कार्डियोपल्मोनरी बाईपास (सीपीबी) चूहे मॉडल का उपयोग नियंत्रण के रूप में किया गया था। जैसा कि अपेक्षित था, डीएचसीए ने शरीर के तापमान और औसत धमनी रक्तचाप में महत्वपूर्ण कमी की। रक्त गैस विश्लेषण ने संकेत दिया कि डीएचसीए ने लैक्टिक एसिड के स्तर में वृद्धि की, लेकिन रक्त पीएच और हीमोग्लोबिन, हेमटोक्रिट, एनए +, सीएल, के +, और ग्लूकोज की सांद्रता को प्रभावित नहीं किया। इसके अलावा, सामान्य तापमान सीपीबी चूहों की तुलना में, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के परिणामों ने डीएचसीए चूहों में हिप्पोकैम्पल ऑटोफैगोसोम में हल्की वृद्धि दिखाई।

Introduction

डीप हाइपोथर्मिक सर्कुलेटरी अरेस्ट (डीएचसीए) का उपयोग 1953 से कार्डियक सर्जरी में किया गयाहै डीएचसीएमें शरीर में रक्त के प्रवाह को बाधित करने से पहले रोगी के मुख्य तापमान को गहराई से हाइपोथर्मिक स्तर (15-22 डिग्री सेल्सियस) तक कम करना शामिल है। संचार गिरफ्तारी अपेक्षाकृत रक्तहीन ऑपरेटिंग क्षेत्र प्रदान कर सकती है। डीप हाइपोथर्मिया चयापचय को कम करता है, विशेष रूप से मस्तिष्क और मायोकार्डियम में, जो इस्किमिया3 के खिलाफ सुरक्षा का एक प्रभावी तरीका है। डीएचसीए आमतौर पर जटिल जन्मजात हृदय रोग, महाधमनी आर्क रोग, और यहां तक कि वेना कावा थ्रोम्बस 4,5 के साथ गुर्दे या अधिवृक्क ट्यूमर के लिए सर्जरी के दौरान लागू होता है। इसलिए, डीएचसीए पशु मॉडल की स्थापना प्रक्रिया के शोधन और नैदानिक सेटिंग्स में जटिलताओं की रोकथाम के लिए एक महत्वपूर्ण संदर्भ प्रदान करती है।

यद्यपि मॉडल कैनाइन6, खरगोश7 और अन्य जानवरों के साथ स्थापित किए जा सकते हैं, लेकिन उनकी संचालन क्षमता और कम लागत के कारण चूहों का उपयोग करना बेहतर है। DHCA चूहे मॉडल को पहली बार 2006 में जंगविर्थ एट अल.8 द्वारा वर्णित किया गया था। यह पाया गया कि संचार गिरफ्तारी की अवधि का न्यूरोलॉजिकल परिणामों पर प्रभाव पड़ा। तब से, डीएचसीए चूहे मॉडल की व्यापक रूप से जांच की गई है। यह स्पष्ट किया गया है कि डीएचसीए प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया सिंड्रोम (एसआईआरएस) 9 को उकसा सकता है। बाद के अध्ययनों में, फार्माकोलॉजिस्ट ने पाया कि एसआईआरएस द्वारा प्रेरित डीएचसीए से संबंधित न्यूरोइन्फ्लेमेशन रेस्वेराट्रोल10 और ट्रिप्टोलाइड11 द्वारा क्षीण हो सकता है। हमारी टीम ने यह भी पाया कि डीएचसीए से संबंधित न्यूरोइन्फ्लेमेशन को कोल्ड-इंड्यूसेबल आरएनए-बाइंडिंग प्रोटीन12 को रोककर क्षीण किया जा सकता है। कार्डियोवैस्कुलर सिस्टम में, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज का डीएचसीए13 के दौरान इस्किमिया / रीपरफ्यूजन (आई / आर) चोटों पर कार्डियोप्रोटेक्टिव प्रभाव पड़ता है। इन परिणामों ने डीएचसीए से संबंधित पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं की समझ का विस्तार किया और डीएचसीए के परिणामों में सुधार के लिए नई दिशाओं की पेशकश की। हालांकि, डीएचसीए के बाद एंडोटॉक्सिमिया, ऑक्सीडेटिव तनाव और ऑटोफैगी के बारे में परिणाम अनिश्चित हैं। डीएचसीए कार्डियोपल्मोनरी बाईपास (सीपीबी) 14 के समान परिचालन तकनीक का उपयोग करता है, लेकिन इसकी प्रबंधन रणनीति अलग है, और डीएचसीए उत्पन्न करने के कदम विभिन्न टीमों 8,9,10,11 में भिन्न होते हैं। वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य चूहों में डीएचसीए प्रक्रिया स्थापित करने के लिए एक विधि प्रदान करना है।

Protocol

प्रोटोकॉल की संस्थागत समीक्षा की गई और संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति, फुवाई अस्पताल, चीनी चिकित्सा विज्ञान अकादमी (एफडब्ल्यू-2021-0005) से अनुमोदन प्राप्त हुआ। सभी प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं को राष्ट्र?…

Representative Results

नियंत्रण समूह के रूप में, संचार गिरफ्तारी के बिना सामान्य तापमान सीपीबी (एनटीसीपीबी) चूहों ने पूरी प्रक्रिया के दौरान एक स्थिर औसत धमनी रक्तचाप (एमएपी) और शरीर का तापमान दिखाया, जबकि कार्डियक अरेस्ट के …

Discussion

चूहों में डीएचसीए स्थापित करने के लिए कैनुलाशन सबसे मौलिक प्रक्रिया है। कैनुलाशन से पहले, धमनी को 2% लिडोकेन के 0.5 एमएल के साथ भिगोने से कैनुला करना आसान हो जाएगा। कैनुलाशन के बाद, माइक्रोथ्रोम्बस<sup class="xref"…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक प्रयोग के दौरान वीडियो डेटा एकत्र करने में मदद करने के लिए लियांग झांग को धन्यवाद देते हैं। इस अध्ययन को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान संख्या: 82070479) और केंद्रीय विश्वविद्यालयों के लिए मौलिक अनुसंधान निधि (अनुदान संख्या: 3332022128) द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Heat Exchanger Xi’an Xijing Medical Appliance Co., Ltd Animal-M
Membrane Oxygenator Dongguan Kewei Medical Instrument Co., Ltd. Micro-M
Monitor Chengdu Techman Co., Ltd BL-420s
Roller Pump Changzhou Prefluid Technology Co.,Ltd BL100
SD Rat HFK Bioscience Co.,Ltd. /
Sevoflurane Maruishi Pharmaceutical Co. Ltd H20150020
Shaver Hangzhou Huayuan Pet Products Co.,Ltd. /
Vaporizer SPACECABS /
Ventilator Shanghai Alcott Biotech Co., Ltd ALC-V8S
Water Tank Maquet Critical Care AB Jostra HCU20-600

Riferimenti

  1. Lewis, F. J., Taufic, M. Closure of atrial septal defects with the aid of hypothermia; experimental accomplishments and the report of one successful case. Surgery. 33 (1), 52-59 (1953).
  2. Miler, R. D., et al. . Miller’s Anesthesia., eighth edition. , (2015).
  3. Gocoł, R., et al. The role of deep hypothermia in cardiac surgery. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (13), 7061 (2021).
  4. Zhu, P., et al. The role of deep hypothermic circulatory arrest in surgery for renal or adrenal tumor with vena cava thrombus: A single-institution experience. Journal of Cardiothoracic Surgery. 13 (1), 85 (2018).
  5. Poon, S. S., Estrera, A., Oo, A., Field, M. Is moderate hypothermic circulatory arrest with selective antegrade cerebral perfusion superior to deep hypothermic circulatory arrest in elective aortic arch surgery. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 23 (3), 462-468 (2016).
  6. Giuliano, K., et al. Inflammatory profile in a canine model of hypothermic circulatory arrest. Journal of Surgical Research. 264, 260-273 (2021).
  7. Wang, Q., et al. Hyperoxia management during deep hypothermia for cerebral protection in circulatory arrest rabbit model. ASAIO Journal. 58 (4), 330-336 (2012).
  8. Jungwirth, B., et al. Neurologic outcome after cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest in rats: Description of a new model. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 131 (4), 805-812 (2006).
  9. Engels, M., et al. A cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest rat model for the investigation of the systemic inflammation response and induced organ damage. Journal of Inflammation. 11, 26 (2014).
  10. Chen, Q., Sun, K. P., Huang, J. S., Wang, Z. C., Hong, Z. N. Resveratrol attenuates neuroinflammation after deep hypothermia with circulatory arrest in rats. Brain Research Bulletin. 155, 145-154 (2020).
  11. Chen, Q., Lei, Y. Q., Liu, J. F., Wang, Z. C., Cao, H. Triptolide improves neurobehavioral functions, inflammation, and oxidative stress in rats under deep hypothermic circulatory arrest. Aging. 13 (2), 3031-3044 (2021).
  12. Liu, M., et al. A novel target to reduce microglial inflammation and neuronal damage after deep hypothermic circulatory arrest. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 159 (6), 2431-2444 (2020).
  13. Pinto, A., et al. The extracellular isoform of superoxide dismutase has a significant impact on cardiovascular ischaemia and reperfusion injury during cardiopulmonary bypass. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 50 (6), 1035-1044 (2016).
  14. Hirao, S., Masumoto, H., Itonaga, T., Minatoya, K. A recovery cardiopulmonary bypass model without transfusion or inotropic agents in rats. Journal of Visualized Experiments. (133), e56986 (2018).
  15. Ha, J. Y., Kim, J. S., Kim, S. E., Son, J. H. Simultaneous activation of mitophagy and autophagy by staurosporine protects against dopaminergic neuronal cell death. Neuroscience Letters. 561, 101-106 (2014).
  16. Yamamoto, A., Yue, Z. Autophagy and its normal and pathogenic states in the brain. Annual Review of Neuroscience. 37, 55-78 (2014).
  17. You, X. M., et al. Rat cardiopulmonary bypass model: Application of a miniature extracorporeal circuit composed of asanguinous prime. Journal of Extra-Corporeal Technology. 37 (1), 60-65 (2005).
  18. Chen, Q., Lei, Y. Q., Liu, J. F., Wang, Z. C., Cao, H. Beneficial effects of chlorogenic acid treatment on neuroinflammation after deep hypothermic circulatory arrest may be mediated through CYLD/NF-κB signaling. Brain Research. 1767, 147572 (2021).
  19. Li, Y. A., et al. Differential expression profiles of circular RNAs in the rat hippocampus after deep hypothermic circulatory arrest. Artificial Organs. 45 (8), 866-880 (2021).
  20. Linardi, D., et al. Slow versus fast rewarming after hypothermic circulatory arrest: effects on neuroinflammation and cerebral oedema. European Journal of Cardiothoracic Surgery. 58 (4), 792-780 (2020).
  21. Engelman, R., et al. The Society of Thoracic Surgeons, The Society of Cardiovascular Anesthesiologists, and The American Society of ExtraCorporeal Technology: Clinical practice guidelines for cardiopulmonary bypass–Temperature management during cardiopulmonary bypass. Annals of Thoracic Surgery. 100 (2), 748-757 (2015).
  22. Jenke, A., et al. AdipoRon attenuates inflammation and impairment of cardiac function associated with cardiopulmonary bypass-induced systemic inflammatory response syndrome. Journal of the American Heart Association. 10 (6), 018097 (2021).
check_url/it/63571?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Yan, W., Ji, B. Establishment of Deep Hypothermic Circulatory Arrest in Rats. J. Vis. Exp. (190), e63571, doi:10.3791/63571 (2022).

View Video