Легочного ствола диапазонов модель давление перегрузки индуцированной гипертрофия правого желудочка и неудачи
Summary
Мы представляем хирургический метод побудить гипертрофия правого желудочка и неудачи в крыс.
Abstract
Правого желудочка (RV) неудачи, вызванные постоянное давление перегрузки является крупный вклад в заболеваемость и смертность в нескольких кардиопульмональной расстройств. Надежных и воспроизводимых Животные модели разрушения RV поэтому оправданным с целью изучения механизмов болезни и последствия потенциальных терапевтических стратегий. Кольцевание легочного ствола является распространенным методом побудить изолированные RV гипертрофия, но в целом, ранее описанных моделей не добились успеха в создании стабильной модель RV гипертрофия и неудачи.
Мы представляем крысы модель давление перегрузки индуцированной RV гипертрофия вызванные легочного ствола диапазонов (ПТБ), который позволяет разные фенотипы RV гипертрофии с и без сбоя RV. Мы используем модифицированных ligating клип applier для сжатия титана зажим вокруг легочного ствола к заданному внутреннему диаметру. Мы используем различные клип диаметров побудить различные этапы прогрессирования заболевания мягкой гипертрофии RV неспособности декомпенсированного RV.
Гипертрофия RV развивается последовательно крыс подвергли процедуре ПТБ и в зависимости от диаметра прикладной диапазонов клип, мы можем точно воспроизвести различные болезни важностей от компенсируется гипертрофия до тяжелой декомпенсированного RV неудачи с экстра сердца проявлениях.
Представленная модель ПТБ является действительным и надежную модель давление перегрузки индуцированной RV гипертрофии и неудачи, которая имеет ряд преимуществ для других диапазонов моделей, включая высокую воспроизводимость и возможность заставить тяжелой и декомпенсированной RV недостаточности.
Introduction
Правый желудочек (RV) могут адаптироваться к постоянно давление перегрузки. В время однако, приспособительных механизмов не для поддержания сердечного выброса, RV расширяет и в конечном итоге сбой RV. RV функция является основным прогностическим фактором нескольких кардиопульмональной расстройств, включая легочной артериальной гипертензии (ПАУ), тромбоэмболические легочной гипертензии (CTEPH) и различные формы пороки сердца с давлением (или объем) перегрузка из р.в. Несмотря на интенсивное лечение RV сбоя остается основной причиной смерти в этих условиях.
Вследствие уникального свойства1,2 и эмбрионального развития3 р.в. знания, полученные от левой сердечной недостаточности нельзя просто экстраполировать на право сердечной недостаточности. Животные модели правой сердечной недостаточности поэтому необходимы для того, чтобы изучить механизмы отказа RV и потенциальных стратегий медикаментозное лечение.
Есть экспериментальные модели легочной гипертензии, индуцированных SU5416 в сочетании с гипоксией (SuHx)4 или monocrotaline (MCT)5, которые вызывают RV отказа вторичного заболевания в легких сосудистую. Эти модели используются для оценки терапевтические эффекты препаратов, предназначенных легочной сосудистую. Как SuHx, так и модель MCT являются модели-Исправлена afterload RV отказа. Следовательно это не возможно заключить Если улучшение функции RV после вмешательства вторичные afterload, снижение легочного сосудистого эффект, или если это вызвано прямые последствия для RV. Кроме того модель MCT имеет несколько экстра сердечных эффектов.
В экспериментальной легочного ствола диапазонов моделей afterload р.в. фиксируется благодаря механической сужением легочного ствола. Это позволяет для расследования случаев прямого сердечных эффектов вмешательства на RV независимо от любого легочные сосудистые эффекты6,,78,9. Обычно диапазонов производится путем размещения иглу вдоль ствола легочной. Затем лигатура помещается вокруг иглы и легочного ствола и связан с узлом, и игла удаляется, оставляя швом вокруг ствола легочной. В зависимости от датчик иглы могут применяться различные степени сужения, но несмотря на этот подход широко используется, она имеет некоторые недостатки. Во-первых диаметр диапазонов это не совсем то же самое, как наружный диаметр иглы как лигатура связали вокруг иглы и легочного ствола. Во-вторых могут существовать значительные различия как плотно узел привязан, что делает его трудно воспроизвести в определенной степени диапазонов. Это приведет к вариации в диаметре диапазонов и тем самым больше дисперсии. Наконец узел может ослабнуть со временем.
Одно исследование применяется полузакрытыми тантал клип вокруг ствола легочной10. Они сжаты клип вокруг легочного ствола к внутренней области 1.10 мм2 и сравнил его с крысы, подвергается диапазонов с швом с помощью иглы 18 G. В целом обандероливание клип был связан с менее Пери хирургических осложнений и дисперсия данных.
Исходя из принципов, описанных в Шу et al.11, далее мы разработали и характеризуется легочного ствола, диапазонов (ПТБ) модель RV гипертрофия и неудачи. Здесь мы представляем наш опыт, с помощью этой модели, основанной на результатах предыдущих исследований12,13. Для этой модели титана клип сжимается вокруг легочного ствола к точное пресет внутренний диаметр, которая может быть скорректирована с целью побудить собственный RV провал фенотипов.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы описываем метод доступным и высокую воспроизводимость легочного ствола диапазонов с использованием модифицированных ligating клип applier для сжатия титана зажим вокруг ствола легочной. Регулируя applier для сжатия клип для различных внутренних диаметров, собственный фенотипов RV гипертроф?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Датский Совет независимых исследований [11e108410], Датский фонд сердца [12e04-R90-A3852 и 12e04-R90-A3907], и Ново Нордиск фонд [NNF16OC0023244].
Materials
| 17G IV Venflon Cannula | Becton Dickinson, US | 393228 | Distal 2 mm of the needle have been cut off |
| 1 mL syringe + 26G needle | Becton Dickinson, US | 303172 & 303800 | |
| 4-0 absorbable multifilament suture | Covidien, US | GL-46-MG | Polysorb, violet, 5×18" |
| 4-0 multifilament ligature | Covidien, US | LL-221 | Polysorb, violet, 98" |
| Buprenorphine | Indivior UK Limited | Local procurement, Temgesic 0.3 mg/mL | |
| Carprofene | ScanVet, DK | 27693 | Norodyl 50 mg/mL |
| Chlorhexidine | Faaborg Pharma, DK | Local procurement | |
| Contractor | Aesculap, Germany | BV010R | Blunt, self retaining, 70 mm |
| Ear Hooklet | Lawton, Germany | 66-0261 | Small, 14 cm, tip modified to an angle of 85° |
| Eye gel | Decra, UK | Lubrithal, Local procurement | |
| Forceps, Delicate Tissue | Lawton, Germany | 09-0020 | |
| Forceps, Dissecting | Lawton, Germany | 09-0013 | 1 regular, 1 with tip modified to an angle of 100° |
| Gas Anesthesia System | Penlon Limited, UK | SD0217SL | Sigma Delta Vaporizer |
| Hair trimmer | Oster | 76998-320-051 | |
| Horizon Open Ligating Clip Applier | Teleflex, US | 137085 | Modified with adjustable stop mechanism |
| Horizon Titanium Clips | Teleflex, US | 001200 | Small |
| Induction chamber | N/A | ||
| Iris Scissor | Lawton, Germany | 05-1450 | |
| Iris Scissor | Aesculap, Germany | BC060R | |
| Mechanical ventilator | Ugo Basile, Italy | 7025 | |
| Microscissor | Lawton, Germany | 63-1406 | |
| Microscope | Carl Zeiss, Germany | 303294-9903 | |
| Needle Holder | Lawton, Germany | 08-0011 | TITEGRIP |
| Pean | Lawton, Germany | 06-0100 | Halsted-Mosquito, straight |
| Pro-Optha | Lohmann & Rauscher, Germany | 16515 | Tampon |
| Saline 9 mg/mL | Fresenius Kabi, DK | 209319 | |
| Sevoflurane | AbbVie, US | Sevorane, Local procurement | |
| Surgical hook | Lawton, Germany | 51-0665 | Cushing, 19 cm, tip modified to an angle of 90° |
| Surgical Tape | 3M, US | 1530-0 | Micropore |
| Temperature Controller | CMA Microdialysis; Sweden | 8003760 | CMA 450 |
| Weighing machine | VWR, US | ||
| Wistar rat weanlings | Janvier Labs, France | RjHan:WI, 100-120 g |
References
- Kaufman, B. D., et al. Genomic profiling of left and right ventricular hypertrophy in congenital heart disease. Journal of Cardiac Failure. 14 (9), 760-767 (2008).
- Zungu-Edmondson, M., Suzuki, Y. J. Differential stress response mechanisms in right and left ventricles. Journal of Rare Diseases Research & Treatment. 1 (2), 39-45 (2016).
- Zaffran, S., Kelly, R. G., Meilhac, S. M., Buckingham, M. E., Brown, N. A. Right ventricular myocardium derives from the anterior heart field. Circulation Research. 95 (3), 261-268 (2004).
- de Raaf, M. A., et al. SuHx rat model: partly reversible pulmonary hypertension and progressive intima obstruction. The European Respiratory Journal. 44 (1), 160-168 (2014).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
- Bogaard, H. J., et al. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120 (20), 1951-1960 (2009).
- Borgdorff, M. A., et al. Sildenafil enhances systolic adaptation, but does not prevent diastolic dysfunction, in the pressure-loaded right ventricle. European Journal of Heart Failure. 14 (9), 1067-1074 (2012).
- Mendes-Ferreira, P., et al. Distinct right ventricle remodeling in response to pressure overload in the rat. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 311 (1), H85-H95 (2016).
- Piao, L., et al. The inhibition of pyruvate dehydrogenase kinase improves impaired cardiac function and electrical remodeling in two models of right ventricular hypertrophy: resuscitating the hibernating right ventricle. Journal of Molecular Medicine. 88 (1), 47-60 (2010).
- Hirata, M., et al. Novel Model of Pulmonary Artery Banding Leading to Right Heart Failure in Rats. BioMed Research International. 2015, 753210 (2015).
- Schou, U. K., Peters, C. D., Kim, S. W., Frøkiær, J., Nielsen, S. Characterization of a rat model of right-sided heart failure induced by pulmonary trunk banding. Journal of Experimental Animal Science. 43 (4), 237 (2007).
- Andersen, S., et al. Effects of bisoprolol and losartan treatment in the hypertrophic and failing right heart. Journal of Cardiac Failure. 20 (11), 864-873 (2014).
- Holmboe, S., et al. Inotropic Effects of Prostacyclins on the Right Ventricle Are Abolished in Isolated Rat Hearts With Right-Ventricular Hypertrophy and Failure. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 69 (1), 1-12 (2017).
- Jessen, L., Christensen, S., Bjerrum, O. J. The antinociceptive efficacy of buprenorphine administered through the drinking water of rats. Lab Anim. 41 (2), 185-196 (2007).
- Andersen, A., Povlsen, J. A., Botker, H. E., Nielsen-Kudsk, J. E. Right ventricular hypertrophy and failure abolish cardioprotection by ischaemic pre-conditioning. European Journal of Heart Failure. 15 (11), 1208-1214 (2013).
- Fujimoto, Y., et al. Low Cardiac Output Leads Hepatic Fibrosis in Right Heart Failure Model Rats. PloS one. 11 (2), e0148666 (2016).
- Marques, C., et al. High-fat diet-induced obesity Rat model: a comparison between Wistar and Sprague-Dawley Rat. Adipocyte. 5 (1), 11-21 (2016).
- Osadchii, O., Norton, G., Deftereos, D., Woodiwiss, A. Rat strain-related differences in myocardial adrenergic tone and the impact on cardiac fibrosis, adrenergic responsiveness and myocardial structure and function. Pharmacological Research. 55 (4), 287-294 (2007).
- Brower, M., Grace, M., Kotz, C. M., Koya, V. Comparative analysis of growth characteristics of Sprague Dawley rats obtained from different sources. Laboratory Animal Research. 31 (4), 166-173 (2015).
- Wang, S., et al. A neonatal rat model of increased right ventricular afterload by pulmonary artery banding. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 154 (5), 1734-1739 (2017).
- Borgdorff, M. A., et al. Distinct loading conditions reveal various patterns of right ventricular adaptation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 305 (3), H354-H364 (2013).
