Langdurige Bloeddruk meten in vrij bewegende muizen met behulp van telemetrie
Summary
The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.
Abstract
Bij de ontwikkeling van nieuwe vasoactieve middelen, arteriële bloeddrukmeting is cruciaal voor het evalueren van de doeltreffendheid van de voorgestelde nieuwe geneesmiddelen. Inderdaad, onderzoek gericht op de ontdekking van nieuwe potentiële therapeutische strategieën om genetisch veranderde muizen is een betrouwbare, langdurige beoordeling van de systemische arteriële drukvariatie. Momenteel is de gouden standaard voor het verkrijgen van langdurige metingen van de bloeddruk in de ambulante muizen gebruikt implanteerbare radio-zenders, die slagader infusen nodig. Deze techniek elimineert de noodzaak voor tethering, beperken of verlamming van de dieren die stress en artefacten te introduceren tijdens de data sampling. Echter, arteriële bloeddruk bij muizen via catheterization nogal moeilijk zijn vanwege de kleine omvang van de slagaders. Hier presenteren we een stap-voor-stap handleiding voor de cruciale sleutel passages voor een succesvolle onderhuidse implantatie van radio-zenders en halsslagader c illustrerenannulation bij muizen. Ook omvatten voorbeelden van langdurige bloeddruk activiteit uit vrij bewegende muizen na een periode van herstel na de operatie. Na deze procedure zal betrouwbare directe bloeddruk opnamen van meerdere dieren tegelijk toe te staan.
Introduction
Hypertensie is een van de belangrijkste risicofactoren voor hart- en vaatziekten, misschien wel het is een belangrijke zaak voor de volksgezondheid, zowel in ontwikkelde als ontwikkelingslanden 1. Verschillende diermodellen van experimentele hypertensie ontwikkeld hypertensieve reacties zoals die bij de mens 2 bootsen. Onder andere de ambulante muis vertegenwoordigt een zeer goed model voor het ontstaan en de progressie van hypertensie waardoor in vivo analyse van de gevolgen van chronische blootstelling aan hypertensie bestuderen.
Bloeddruk (BP) bij muizen toezicht heeft geholpen onderzoekers verschillende mechanismen betrokken bij de fysiologie en pathofysiologie van ziekten zoals hypertensie en hartfalen 3, 4 ontrafelen. Inderdaad, manipulatie van de muis genoom mogen genereren van transgene of van transgene modellen geschikt voor het bestuderen hypertensie 5, 6. Maar zelfs zachte manipulatievan bewuste muizen induceert opwinding die mogelijk artefacten kunnen introduceren tijdens data-acquisitie, terwijl het gebruik van sedatie of kalmeringsmiddelen diepgaand invloed op de bloeddruk 7. Deze aspecten zijn bijzonder belangrijk en moet rekening gehouden worden bij een poging langdurige BP monitoring.
Er zijn verschillende manieren om BP opnemen in muizen, en een vergelijking van de meest gebruikte technieken momenteel beschikbaar elders besproken 8, 9. De AHA aanbevelingen voor bloeddrukmeting geconcludeerd dat intra-arteriële meting van BP algemeen de voorkeur verdienen vanwege hun vermogen om BP direct te meten over een langere periode 10. Radio-telemetrie combinatie met rechtstreekse meting van de arteriële druk state-of-the-art methode voor het bewaken van fysiologische functies door wakkere en vrij bewegende proefdieren met minimale spanning en milieuvriendelijke geassocieerde artefacten 9, 11.Radio-telemetrie biedt de mogelijkheid om automatisch te verzamelen bloeddruk, hartslag, lichaamstemperatuur en dierlijke activiteit van meerdere dieren bij bewustzijn.
Hoewel deze methode is steeds zeer populair in veel laboratoria, kunnen radio-telemetrie implanteren in muizen technisch uitdagende zijn. Hier laten we een stap-voor-stap protocol dat illustreert hoe een drukomzetter in muizen geïmplanteerd. De techniek omvat subcutaan inbrengen van de sonde in het lichaam muis, kanaliseren de katheter om de hals en zendt bij de aortaboog via de linker halsslagader. Op afstand vastgelegde gegevens worden weergegeven live op de computer monitor. De gegevens worden ook opgeslagen voor analyse "off-line".
Protocol
Representative Results
Discussion
Implanteerbare radio-telemetrie is aanzienlijk in de afgelopen tien jaar verbeterd; kleiner formaat sensor maakt het implantaat minder traumatisch voor het dier, verlengde levensduur van de batterij helpt om de kosten te verlagen, en onafhankelijke telemeter frequenties elimineren overspraak tussen ontvangers. Telemetrie wordt beschouwd als de werkwijze state-of-the-art voor het verzamelen van een groot aantal fysiologische parameters van vrij bewegende dieren zonder artefacten die zich bij het gebruik van dwang, …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the National Institutes of Health (NIH/NHLBI) [Grant no. HL114869] and the support from UTHSC to SM.
Materials
| Small animal anesthesia system | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | low-Flow small animal anesthesia system | |
| Pad warmer and mouse termometer | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | allows monitoring body temperature, and homeothermic control in small animals. | |
| Binocular Microscope | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | KSCXTS-1121 | binocular body with boom stand pole and top LED. |
| Hemostat Forceps | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750451 | used to clamp blood vessels or tag sutures |
| Small metal Clips, 7mm, Stainless Steel | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750344 | used for skin closure |
| Betadine solution | Purdue Products L.P., Stamford, CT, USA | NDC-67618-150-01 | 10% povidone iodine topical solution |
| Normal saline solution | Abott Laboratories | 04930-04-10 | Needed for preventing tissue from drying. |
| Nair (Hair remover lotion) | Needed for fur removal from the site of incision/surgery. | ||
| Braide silk suture | Teleflex Medical OEM, Coventry, Connecticut, USA | Size 5.0, 6.0, 7.0 | |
| Ethanol | 2716 | 70% ethanol for disinfection | |
| Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-10 | for minor dissection |
| Scissors (angled to side) | Fine Science Tool | 14063-011 | No. 3 handle |
| Scalpel blade | 2976-0 | No. 10 | |
| Forceps (curved) | Fine Science Tool | 11150-10 | for holding tissue |
| Forceps (straight) | Fine Science Tool | 11151-10 | for holding tissue |
| Needle holder | Fine Science Tool | 12002-12 | for suturing |
| Fine needle nose Forceps | Fine Science Tool | ||
| Isoflurane | Henry Schein Animal Health, Melville, New York, USA | a general inhalation anesthetic agent | |
| Sterilizer | Benchmark Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USA | B1000 | sterilize surgical tools in 5-10 seconds using infrared heating |
| Gauze Pads | Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USA | JJ8513 | to use for wound cleaning, prepping, scrubbin or dressing. |
| Telemetry Device | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | DSI-PA-C10 | to record blood pressure in freely moving mice |
| Telemetry receiver system coumpled with a PC | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | ||
| small Tubing | Instech Laboratories, Plymouth Meeting, PA USA | BTPE-90 | |
| Vessel Cannulation Forceps, 13cm, 0.5mm OD | World Precision Instruments | 503374 | special vessel cannulation forceps. |
| Tissue adhesive | 3M Animal Care Products, St. Paul, MN, USA | NAC No.: 11380041 | use to close minor wounds, often eliminating the need for sutures and/or bandages |
| Weighing scale | BB300 | Precision Analytical Laboratory Balance |
References
- Danaei, G., et al. The preventable causes of death in the United States: comparative risk assessment of dietary, lifestyle, and metabolic risk factors. PLoS Med. 6 (4), e1000058 (2009).
- Dornas, W. C., Silva, M. E. Animal models for the study of arterial hypertension. J Biosci. 36 (4), 731-737 (2011).
- Henze, M., et al. Persistent alterations in heart rate variability, baroreflex sensitivity, and anxiety-like behaviors during development of heart failure in the rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295 (1), H29-H38 (2008).
- Hoffmann, D. S., et al. Chronic tempol prevents hypertension, proteinuria, and poor feto-placental outcomes in BPH/5 mouse model of preeclampsia. Hypertension. 51 (4), 1058-1065 (2008).
- Lerman, L. O., Chade, A. R., Sica, V., Napoli, C. Animal models of hypertension: an overview. J Lab Clin Med. 146 (3), 160-173 (2005).
- Johns, C., Gavras, I., Handy, D. E., Salomao, A., Gavras, H. Models of experimental hypertension in mice. Hypertension. 28 (6), 1064-1069 (1996).
- Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293 (19), 970-976 (1975).
- Zhao, X., et al. Arterial Pressure Monitoring in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 105-122 (2011).
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D’Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 286 (6), H2408-H2415 (2004).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in humans and experimental animals. Part 2: Blood pressure measurement in experimental animals: a statement for professionals from the subcommittee of professional and public education of the American Heart Association council on high blood pressure research. Hypertension. 45 (2), 299-310 (2005).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in animals: summary of an AHA scientific statement from the Council on High Blood Pressure Research, Professional and Public Education Subcommittee. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 25 (3), 478-479 (2005).
