Vivo'da Genişlemiş Kardiyomiyopatinin Doxorubicin Kaynaklı Murine Modeli
Summary
Tarif edilen, doxorubicin’in uzun süreli intraperitoneal enjeksiyonu yoluyla farelerde Doxorubicin kaynaklı genişlemiş kardiyomiyopati (DCM) modeli oluşturmak için bir protokoldür.
Abstract
Genişlemiş kardiyomiyopati (DCM), hipertansiyon, valvüler, konjenital veya iskemik kalp hastalıklarının yokluğunda ventrikül genişlemesi ve depresif kardiyak performans ile karakterize ve enfeksiyon, otoimmün veya metabolik anormallikler veya aile kalıtımı ile ilgili olabilecek heterojen miyokard bozuklukları spektrumunu ifade eder. Kötü bir prognoz ile konjestif kalp yetmezliğine doğru ilerleyebilir. Doxorubicin (Dox) yaygın olarak kemoterapötik bir ilaç olarak kullanılır, ancak miyokardda DCM benzeri değişikliklere neden olduğu için kullanımı sınırlıdır. Miyokard toksisitesi oksidatif stres, kronik inflamasyon ve kardiyomiyosit apoptoza atfedilir. Bu Dox kaynaklı DCM semptomlarından yararlanan bir DCM modeli oluşturulmamıştır.
Introduction
Kalp yetmezliğinin en yaygın nedenlerinden biri olan DCM, ventrikül dilatasyonu ve kalp fonksiyonunun azalması ile karakterizedir ve dünya çapında kalp naklinin en yaygın nedenidir1. Patogenezini daha fazla araştırmak ve etkili tedaviler bulmak için olgun hayvan modellerine erişim özellikle önemlidir. Açıklanan deneylerin amacı, insan DCM’sine benzeyen kararlı bir DCM fare modeli oluşturmaktır.
DCM’nin karmaşık patogenezleri nedeniyle, karşılık gelen hayvan modelleri yapmak için birçok farklı yöntem vardır. Spontan DCM modelleri2 nispeten kararlıdır, ancak pahalıdır ve kolayca mevcut değildir. Genetiği değiştirilmiş hayvan modelleri3 köklü değildir ve daha deneysel kullanım gerektirir. Viral enfeksiyon4 veya otoimmün defektler5 tarafından indüklenen DCM hayvan modellerinin elde etmesi kolaydır, ancak tamamen DCM’yi temsil etmezler. Miyokard toksisitesi ile ilişkili modeller arasında alkol kaynaklı DCM modelleri ve Dox kaynaklı DCM hayvan modelleri bulunur.
Dox kaynaklı kardiyomiyopati modeli Dox6’nınintraperitoneal enjeksiyonu ile elde edilir. Model Dox’un en şiddetli kronik yan etkisinden yararlanır: Dox maruziyeti sonrasında hastalar klinik homojenlik ile geç başlangıçlı DCM semptomları geliştirir7. Doksadatif stres8 ve mitokondriyal hasar9Kardiyomiyosit apoptoza yol açan DCM patogenezinde belirtilerdir. Akut ve kronik Dox tedavi modelleri vardır: tek bir yüksek doz Dox (15 mg / kg) kardiyomiyopati için kısa vadeli bir modele neden olur10, tekrarlayan düşük doz Dox enjeksiyonları (altı haftalık, 3 mg / kg) kardiyomiyopati için uzun vadeli bir modele nedenolur 11. Sunulan çalışmaya dayanarak, vahşi tip fareler intraperitoneally bir ay boyunca haftada bir kez 5 mg / kg ekran morfolojisi ve tedavinin sonuna kadar DCM özellikleri ile tutarlı kalbin histolojisi bir dozda enjekte edildi ve bir DCM modeli kurmak için ideal bir yol sağladı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dox, klinik uygulamada yaygın olarak kullanılan spesifik olmayan periyodik bir antitümör kemoterapi ilacıdır12. Ana yan etkisi kardiyomiyopatidir, kardiyomiyopati ve sonraki kalp yetmezliği ile karakterizedir13. Alttaki mekanizma miyokard lipid peroksidasyonunun hasarını, miyokard sarkoplazmik retikülum Ca2+-ATPase aktivitesinin inhibisyonunu ve miyokard lokal renin-anjiyotensin sisteminin aktivasyonunu içerir, bu da AT II üretiminin artmasına ve hü…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Anahtar Proje Tıp Bilimi ve Teknoloji Geliştirme Vakfı, Nanjing Sağlık Bakanlığı (No.YKK16098) tarafından desteklendi.
Materials
| 4% paraformaldehyde | servicebio | CAS30525-89-4 | |
| C57BL/6 mice | Model Animal Research Center of Nanjing University | ||
| Doxorubicin hydrochloride | Pfizer | CAS25316-40-9 | |
| echocardiography | Visualsonics | ||
| Hematoxylin and Eosin staining kit | Solarbio | G1120 | |
| Masson staining kit | Solarbio | G1343 | |
| phosphate buffer solution | Sigma | P5368 | |
| potassium chloride | Sigma | CAS7447-40-7 | |
| sterilized syringe | Millipore | SLGP033RB |
References
- Weintraub, R. G., Semsarian, C., MacDonald, P. Dilated cardiomyopathy. Lancet. 390 (10092), 400-414 (2017).
- Ichihara, S., et al. Attenuation of oxidative stress and cardiac dysfunction by bisoprolol in an animal model of dilated cardiomyopathy. Biochemical and Biophysical Research Communications. 350 (1), 105-113 (2006).
- Fountoulakis, M., et al. Alterations in the heart mitochondrial proteome in a desmin null heart failure model. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 38 (3), 461-474 (2005).
- Fairweather, D., Rose, N. R. Coxsackievirus-induced myocarditis in mice: a model of autoimmune disease for studying immunotoxicity. Methods. 41 (1), 118-122 (2007).
- Wang, Z. H., et al. A therapeutic anti-CD4 monoclonal antibody inhibits T cell receptor signal transduction in mouse autoimmune cardiomyopathy. Chinese Medical Journal. 120 (15), 1319-1325 (2007).
- Riad, A., et al. Toll-like receptor-4 deficiency attenuates doxorubicin-induced cardiomyopathy in mice. European Journal of Heart Failure. 10 (3), 233-243 (2008).
- Kankeu, C., Clarke, K., Passante, E., Huber, H. J. Doxorubicin-induced chronic dilated cardiomyopathy-the apoptosis hypothesis revisited. Journal of Molecular Medicine. 95 (3), 239-248 (2017).
- Zhao, L., et al. MicroRNA-140-5p aggravates doxorubicin-induced cardiotoxicity by promoting myocardial oxidative stress via targeting Nrf2 and Sirt2. Redox Biology. 15, 284-296 (2018).
- O’Connell, J. L., et al. Short-term and long-term models of doxorubicin-induced cardiomyopathy in rats: A comparison of functional and histopathological changes. Experimental and Toxicologic Pathology. 69 (4), 213-219 (2017).
- Yuan, Y. P., et al. CTRP3 protected against doxorubicin-induced cardiac dysfunction, inflammation and cell death via activation of Sirt1. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 114, 38-47 (2018).
- Sun, Z., et al. The TGF-beta pathway mediates doxorubicin effects on cardiac endothelial cells. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 90, 129-138 (2016).
- Minotti, G., Menna, P., Salvatorelli, E., Cairo, G., Gianni, L. Anthracyclines: molecular advances and pharmacologic developments in antitumor activity and cardiotoxicity. Pharmacological Reviews. 56 (2), 185-229 (2004).
- Vejpongsa, P., Yeh, E. T. Prevention of anthracycline-induced cardiotoxicity: challenges and opportunities. Journal of The American College of Cardiology. 64 (9), 938-945 (2014).
- Renu, K., V, G. A., P, B. T., Arunachalam, S. Molecular mechanism of doxorubicin-induced cardiomyopathy – An update. European Journal of Pharmacology. 818, 241-253 (2018).
