Longo prazo medição de pressão arterial em ratos movimentando-se livremente utilizar telemetria
Summary
The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.
Abstract
Durante o desenvolvimento de novos agentes vasoativos, monitorização da pressão sanguínea arterial é crucial para avaliar a eficácia dos novos medicamentos propostos. De fato, a pesquisa com foco na descoberta de novos alvos terapêuticos potenciais usando ratos geneticamente modificados exige uma avaliação fiável e de longo prazo da variação da pressão arterial sistêmica. Atualmente, o padrão ouro para a obtenção de medidas de longo prazo da pressão arterial em ratos ambulatoriais utiliza rádio-transmissores implantáveis, que exigem canulação da artéria. Esta técnica elimina a necessidade de tethering, restringindo ou anestesiar os animais que introduzem o stress e artefatos durante a amostragem de dados. No entanto, a monitorização da pressão arterial em ratos através de cateterismo pode ser bastante desafiador, devido ao pequeno tamanho das artérias. Aqui nós apresentamos um guia passo-a-passo para ilustrar as passagens-chave cruciais para a implantação subcutânea bem sucedida de rádio-transmissores e artéria carótida cannulation em ratinhos. Nós também incluímos exemplos de atividade pressão arterial a longo prazo retiradas de ratos movimentando-se livremente após um período de recuperação pós-cirurgia. Após este procedimento permitirá gravações de pressão arterial direta de confiança de vários animais ao mesmo tempo.
Introduction
A hipertensão arterial é um dos principais fatores de risco para doenças cardiovasculares, sem dúvida, é um grande problema de saúde pública tanto nos países desenvolvidos e em desenvolvimento 1. Vários modelos animais de hipertensão experimentais têm sido desenvolvidos para imitar respostas hipertensivas, como as observadas em humanos 2. Entre outros, o mouse ambulatório representa um excelente modelo para o estudo da gênese e progressão da hipertensão permitindo a análise in vivo das consequências da exposição crônica à hipertensão.
Pressão arterial (PA) de monitoramento em camundongos tem ajudado os pesquisadores a desvendar vários mecanismos envolvidos na fisiologia e fisiopatologia de doenças como hipertensão e insuficiência cardíaca 3, 4. Com efeito, a manipulação do genoma de ratinho permitiu a geração de modelos transgénicos ou alvejado para o gene apropriado para o estudo da hipertensão 5, 6. No entanto, mesmo a manipulação suavede ratos conscientes induz excitações que podem potencialmente causadores de artefatos durante a aquisição de dados, enquanto o uso de sedação ou tranquilizantes afetar profundamente a pressão arterial 7. Estes aspectos são particularmente importantes e devem ser levados em consideração ao tentar monitoramento BP longo prazo.
Existem várias maneiras de gravar BP em ratos, e uma comparação entre as técnicas mais comuns atualmente disponíveis tem sido discutido em outra parte 8, 9. No entanto, as recomendações da AHA de medição BP concluiu que a medição intra-arterial da pressão arterial são geralmente preferidos devido à sua capacidade para medir directamente PA ao longo de um período prolongado de tempo 10. Radiotelemetria juntamente com medida direta da pressão arterial é o método state-of-the-art para monitorar as funções fisiológicas no acordado e movendo-se livremente animais de laboratório, minimizando o estresse e artefatos ambientalmente associados 9, 11.Radiotelemetria oferece a capacidade de recolher automaticamente a pressão arterial, freqüência cardíaca, temperatura corporal e atividade animal provenientes de vários animais conscientes.
Embora esta metodologia está se tornando muito popular em muitos laboratórios, implantação de rádio-telemetria em camundongos pode ser tecnicamente desafiadora. Aqui, mostramos um protocolo passo-a-passo que ilustra como a implantação de um transdutor de pressão em ratinhos. A técnica envolve a inserção subcutânea da sonda no corpo do rato, canalizar o cateter para o pescoço e para a frente perto do arco aórtico através da artéria carótida esquerda. dados remotamente capturados são mostrados ao vivo no monitor do computador. Os dados também são armazenados para análise "off-line".
Protocol
Representative Results
Discussion
Implantável radio-telemetria tem melhorado significativamente ao longo da última década; o tamanho da sonda menor faz o implante menos traumática para o animal, a vida da bateria prolongada ajuda a reduzir os custos e frequências Telemeter independentes eliminar crosstalk entre receptores. Telemetria é considerado o método state-of-the-art para a recolha de uma grande variedade de parâmetros fisiológicos de se mover livremente animais sem os artefatos associados com o uso da contenção, a interação humana, o…
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).
