Ultralydveiledet Transtorakal Intramyocardial Injeksjon i Mus

Summary

Ekkokardiografi styrt perkutan intramyocardial injeksjon representerer en effektiv, pålitelig og målrettbar modalitet for levering av genoverføring agenter eller celler inn i murine hjerte. Følge fremgangsmåten i denne protokollen, kan operatøren raskt bli kompetente i denne allsidige, minimal invasiv teknikk.

Abstract

Murine modeller av hjerte-og karsykdommer er viktig for å undersøke patofysiologiske mekanismer og utforske potensielle regenerativ behandling. Forsøk med hjerteinfarkt injeksjon er i dag utføres ved direkte kirurgisk tilgang gjennom en Thoracotomi. Mens praktisk når utført ved en annen eksperimentell manipulasjon slik som koronar arterie ligering, begrenser behovet for en invasiv prosedyre for intramyocardial levering potensielle eksperimentelle design. Med stadig bedre ultralyd oppløsning og avanserte ikke-invasiv bildediagnostikk, er det nå mulig å rutinemessig utføre ultralydveiledet, perkutan intramyocardial injeksjon. Dette modalitet effektivt og pålitelig leverer agenter til en målrettet regionen i hjertemuskelen. Fordeler med denne teknikken inkluderer å unngå kirurgisk sykelighet, anlegget for å målrette regioner av hjertemuskelen selektivt ledes med ultralyd, og muligheten til å levere injektat til myocardium ved flere, forutbestemte tidsintervaller. Med praktisert teknikk, komplikasjoner fra intramyocardial injeksjon er sjeldne, og mus raskt tilbake til normal aktivitet på utvinning fra narkosen. Følge fremgangsmåten i denne protokollen, kan operatøren med grunnleggende ekkokardiografi erfaring raskt bli kompetente i denne allsidige, minimal invasiv teknikk.

Introduction

Hjertesykdom er den ledende dødsårsaken for både menn og kvinner i USA, står for 600.000 dødsfall årlig ^en. Murine modeller av hjerte-og karsykdommer er kritisk viktig for å undersøke patofysiologiske mekanismer og for å utforske potensielle behandlinger. Hjerteinfarkt levering av genterapi vektorer, stamceller, modifiserte RNA, og andre terapeutiske midler tillater undersøkelse av deres terapeutiske potensialet for hjertesykdom ^2-7. For tiden er det begrensede muligheter for hjerteinfarkt levering av terapeutiske midler i musemodeller ^seks. Intramyocardial injeksjon under direkte visualisering er vanlig brukt, men krever en sternotomi eller torakotomi, og er begrenset til det synlige området av hjertet. Mens praktisk når utført ved en annen eksperimentell manipulasjon som LAD ligering, begrenser behovet for en invasiv prosedyre for intramyocardial levering potensielle eksperimentelle design og innfører endditional effekter fra prosedyren (f.eks fibrose skyldes torakotomi). Perkutan perikardial levering av virale vektorer er blitt rapportert, men området og distribusjon av terapeutisk middel ikke er homogent, og er vanskelig å kontrollere ^8.. Perkutan koronar injeksjon gir mer homogen fordeling av injisert materiale, men effektiv og reproduserbar koronar levering er utfordrende i murine modeller.

Her beskriver vi en lukket kiste intramyocardial injeksjonsteknikk som gjør at minimalt invasiv, operatør kontrollert målretting av terapeutiske midler med ultralyd veiledning. Teknikken er lett å lære, fjerner behovet for Thoracotomi eller sternotomi og deres tilhørende eksperimentelle komplikasjoner, og gir større fleksibilitet på timing og områder av intramyocardial injeksjon. Således representerer ekkokardiografi assistert injeksjon intramyocardial en teknisk enkel og meget effektiv metode for å manipuleremyokard i murine eksperimentelle modeller.

Protocol

Alle beskrevne trinnene ble utført under protokoller godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité Boston Children Hospital. 1. Forberedelse Utfør baseline hjerte anatomisk og funksjonell vurdering ved ekkokardiografi før start av injeksjon protokollen, som den optimale fast svinger posisjon for intramyocardial injeksjon ikke kan gi den optimale standardvisninger for opptegning anatomi og vurdering av funksjon. Injeksjons oppsettet er vist i figurene 1…

Representative Results

Murine Intramyocardial Injeksjon med blått fargestoff eller Fluorescent Mikrokuler Injeksjon av Evan blått fargestoff er nyttig for opplæringsformål. Straks etter injeksjonen, avlive musen og fjerne hjertet for å visualisere plasseringen av den injiserte blått fargestoff. Figur 5 viser et eksempel på en vellykket injeksjon, med blått fargestoff infiltrerende myokardet ved mid-papillær muskelnivå (figur 5A, region vedlagte med stiplet linje). Evans bl?…

Discussion

Biologiske kan leveres til hjertemuskelen ved direkte intramyocardial injeksjon, intrapericardial injeksjon, eller indirekte administrasjon via blodet. Nye cellebasert behandlingsstudier i hjerteinfarkt modeller har beskrevet en åpen torakotomi tilnærming til levering av injektat ^12-14. En viktig faktor i suksessen til et hjerteinfarkt terapeutisk intervensjon hengsler på valg av leveringsruten. Den høyeste lokale dose av biologisk oppnås ved intramyocardial leverings ^15,16. Intramyocardial in…

Materials

Vevo 2100 ultrasound imaging system	Visualsonics
Vevo Integrated Rail System III	Visualsonics
Microscan MS400 transducer	Visualsonics
Microscan MS550D transducer	Visualsonics
PrecisionGlide needles	BD	305128	30G x 1 inch
1cc slip tip syringe	Exel International	26048	or equivalent
Gastight 50ul glass syringes	Hamilton	1705
Trypan blue stain (0.4%)	Gibco	15250	or equivalent
Isoflurane	Baxter	AHN3640	or equivalent
Aquasonic 100	Parker Laboratories	(01-08)	or equivalent
Polystyrene microspheres (red fluorescent)	Life Technologies	F-8842	or equivalent