Anestesia e intubazione di cuccioli di topo preadolescenti per chirurgia cardiotoracica

Summary

I modelli chirurgici cardiotoracici nei topi di età >7 giorni richiedono l'intubazione, ma questo è difficile per i cuccioli di topo preadolescenti (8-14 giorni) e ci sono poche informazioni sui regimi anestetici per l'intubazione. Qui, presentiamo regimi di dosaggio di ketamina / xilazina / atropina in cuccioli di topo C57BL / 6J di 10 giorni che consentono l'intubazione endotracheale, riducendo al minimo la mortalità animale.

Abstract

I modelli chirurgici murini svolgono un ruolo importante nella ricerca preclinica. Approfondimenti meccanicistici sulla rigenerazione miocardica dopo danno cardiaco possono essere ottenuti da modelli di chirurgia cardiotoracica in topi di 0-14 giorni, i cui cardiomiociti, a differenza di quelli degli adulti, mantengono la capacità proliferativa. I cuccioli di topo fino a 7 giorni sono efficacemente immobilizzati dall'ipotermia e non richiedono l'intubazione per la chirurgia cardiotoracica. I cuccioli di topo preadolescenti (8-14 giorni), tuttavia, richiedono l'intubazione, ma questo è impegnativo e ci sono poche informazioni sull'anestesia per facilitare l'intubazione. Qui, presentiamo regimi di dosaggio di ketamina / xilazina / atropina in cuccioli di topo C57BL / 6J di 10 giorni che consentono l'intubazione endotracheale, riducendo al minimo la mortalità animale. La titolazione empirica dei regimi di dosaggio di ketamina/xilazina/atropina al peso corporeo ha indicato che la risposta all'anestesia di cuccioli di topo di peso diverso era non lineare, per cui dosi di 20/4/0,12 mg/kg, 30/4/0,12 mg/kg e 50/6/0,18 mg/kg hanno facilitato l'intubazione di cuccioli di peso compreso tra 3,15-4,49 g (n = 22), 4,50-5,49 g (n = 20) e 5,50-8,10 g (n = 20), rispettivamente. I cuccioli con peso corporeo inferiore richiedevano più tentativi di intubazione rispetto ai cuccioli più pesanti (p < 0,001). La sopravvivenza post-intubazione è correlata al peso corporeo (59%, 70% e 80% per i gruppi di basso, medio e alto peso, rispettivamente, R² = 0,995). Per la chirurgia dell'infarto miocardico dopo l'intubazione, è stato indotto un piano chirurgico di anestesia con isoflurano al 4,5% in ossigeno al 100% e mantenuto con isoflurano al 2% in ossigeno al 100%. La sopravvivenza post-operatoria è stata simile per i tre gruppi di peso al 92%, 86% e 88% (p = 0,91). Insieme ai perfezionamenti nelle pratiche di manipolazione degli animali per l'intubazione e la chirurgia, e riducendo al minimo la cannibalizzazione da parte della madre post-operatoria, la sopravvivenza globale per l'intera procedura (intubazione più chirurgia) è correlata al peso corporeo (55%, 60% e 70% per i gruppi di basso, medio e alto peso, rispettivamente, R² = 0,978). Data la difficoltà incontrata con l'intubazione di cuccioli di 10 giorni e l'elevata mortalità associata, raccomandiamo che la chirurgia cardiotoracica nei cuccioli di 10 giorni sia limitata ai cuccioli di peso di almeno 5,5 g.

Introduction

I modelli murini sono strumenti preziosi nella ricerca cardiotoracica preclinica, in particolare per la facilità con cui possono essere generate linee di topo geneticamente modificate, e anche la facilità con cui i topi possono essere manipolati chirurgicamente per fornire modelli patologici di malattia per consentire, ad esempio, lo studio della rigenerazione miocardica dopo lesione cardiaca¹ . A questo proposito, è interessante che, a differenza dei topi adulti in cui i cardiomiociti si sono ritirati dal ciclo cellulare, i cuori di topo neonatale di 0-2 giorni si riparano con cicatrici minime dopo resezione apicale o induzione di infarto mioc....

Protocol

Tutti gli esperimenti sugli animali descritti sono stati approvati dal Garvan/St Vincent's Hospital Animal Ethics Committee in conformità con il Codice di condotta australiano per la cura e l'uso di animali per scopi scientifici e le linee guida ARRIVE, e tutti gli esperimenti sono stati eseguiti da un chirurgo esperto di piccoli animali (JW) con la guida di un anestesista pediatrico (JJS).

1. Preparazione degli strumenti

1. Il giorno dell'intervento, installare attrezzature specializzate per l'intubazione di cuccioli di 10 giorni (Figura 1A, B). Ciò include una lampada ....

Results

Anestesia di topi di 10 giorni. I cuccioli di 10 giorni possono essere anestetizzati con isoflurano al 4,5% in 4-5 minuti; Tuttavia, si riprendono dall'anestesia nel processo di preparazione per l'intubazione. A causa delle loro piccole dimensioni, l'intubazione in anestesia isoflurana erogata da un cono nasale standard non è fattibile. In precedenza abbiamo utilizzato un regime anestetico di ketamina / xilazina / atropina di 100/13 / 0,5 mg / kg, rispettivamente, per la chirurgia cardiotoracica in cucci.......

Discussion

Attualmente, non ci sono metodi ben documentati per l'anestesia e l'intubazione di topi di 10 giorni per la chirurgia cardiotoracica. A tal fine, abbiamo titolato i regimi di dosaggio di ketamina / xilazina / atropina al peso corporeo, in base ai quali dosi di 20/4/0,12 mg/kg, 30/4/0,12 mg/kg e 50/6/0,18 mg/kg hanno facilitato l'intubazione di cuccioli con peso corporeo basso (3,15-4,49 g), medio (4,50-5,49 g) e alto (5,50-8,10 g), rispettivamente. La sopravvivenza post-intubazione è correlata al peso corporeo (59%, 70% .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Atipamezole (Antisedan)	Provet (NSW) Pty Ltd	ATIP I
Atropina 600 mcg/mL	Clifford Hallam Healthcare Pty Ptd	1957699 PFIZER-0143386
Betadine	Livingstone International	BU0520
Buprenorfina (Temgesic)	Provet (NSW) Pty Ltd	TEMG I
Luce a fibre ottiche	Leica	3011350	CLS 150X
GraphPad Prism	GraphPad Software, LLC	Versione 9.1.2
Piattaforma di intubazione	-	-	Qualsiasi scatola robusta (ad es. scatola di punta in plastica) con dimensioni approssimative 12 (L) x 8,5 x (L) x 7,5 cm (A)
Isoflurane	Provet (NSW) Pty Ltd	ISOF 07
Ketamina 100 mg/mL	Provet (NSW) Pty Ltd	KETAI1
Cannula endovenosa in plastica 24 gauge Polywin Safety	BD Insyte	CE0086	Tubo in plastica di 19 mm di lunghezza (diametro esterno 0,7 mm) collegato a un adattatore luer lock femmina in plastica da 21 mm; volume totale dell'annula 130 μ L
Tubo in polietilene a lume singolo	Critchley Electrical Products Pty Ltd Auburn NSW		Diametro esterno 0,61 mm, diametro interno 0,28 mm
Pinza piccola	F.S.T.	NO 11051-10
Microscopio operatorio (fotocamera opzionale)	Leica	M651 (fotocamera Leica IC80 HD)	Obiettivo 10x e 16x
Sutura 7-0 prolene	Ethicon	8708H
Sutura 9-0 monofilamento di polipropilene	Ethicon	2813
V-1 Piano del tavolo con sistema di anestesia isoflurano Active Scavenging	VetEquip	901820
Camera di induzione in plexiglass ventilata da 2 litri	VetQuip Pty Ltd	942102	25 cm (L) x 13 cm (L) x 11 cm (H)
Lampada riscaldante	Brilant Lighting	99223
Xylazine	Provet (NSW) Pty Ltd	XYLA Z 2