2 Mayıs 2016
Bu el yazması fare basınç-volüm verilerinin toplanması için ayrıntılı bir protokol açıklar.
Farelerde basınç-hacim döngülerinin ölçülmesindeki genel amaç, kardiyak fonksiyonun ayrıntılı bir değerlendirmesini yapmaktır. Bu yöntem, belirli genetik manipülasyonlar taşıyan farelerin fizyolojik karakterizasyonu için faydalıdır ve bu da sırasıyla belirli proteinlerin kardiyak fonksiyondaki rolüne dair öngörüler sağlayabilir. Bu tekniğin temel avantajı, diğer metodolojilerle elde edilemeyen kasılma fonksiyonuna ilişkin ayrıntılı bir değerlendirme sunmasıdır.
Fare cerrahiye hazırlandığında, orta hattın yaklaşık beş milimetre sağından başlayıp yaklaşık beş milimetre soluna kadar uzanan bir insizyon yaparak işleme başlayın. İlk insizyonun sağ kenarı boyunca, mandibulanın ucuna yaklaşık iki milimetre kalana kadar rostral yönde uzanan ikinci bir insizyon yapın. Ardından, ikinci insizyonun rostral ucundan orta hattın yaklaşık beş milimetre sağına kadar uzanan üçüncü bir insizyon yapın.
Ardından, alttaki dokuları açığa çıkarmak için oluşan deri flebini sağa doğru geri çekin. Sonra, bir diseksiyon mikroskobu altında, trakeanın üzerini örten kas yapısını açığa çıkarmak için orta hatta yer alan parotis ve submandibüler tükürük bezlerini künt diseksiyonla ayırın. Daha sonra, sağ ve sol sternohyoideus kaslarını künt olarak birbirinden ayırın.
Trake görünür olduğunda, özofagusu dahil etmemeye dikkat ederek, on santimetrelik bir parça üç-sıfır ipek sütürü boğaz dokusunun altından geçirin. 20 gauge bir iğne kullanarak, larenksin hemen yanındaki, ilk trake halkasından önceki boşlukta geniş bir insizyon yapın. Ardından anestezi maskesini hemen hayvandan çıkarın ve endotrakeal tüpü dikkatlice trakeye yerleştirin.
Tüp sabitlendikten sonra, orijinal cilt insizyonunun sol kenarını ksifoid çıkıntıya kadar uzatın ve orta hattı geçerek orta hattın yaklaşık bir buçuk santimetre sağına kadar devam edin. Ardından, cilt flebini lateral olarak geri çekip alttaki kas yapısını açığa çıkarmak için künt diseksiyon uygulayın. Sternumun kaudal kısmına yakın sağ taraftaki pectoralis major insersiyonunu izole etmek için damar genişletici pens kullanın.
Kası koterize edin ve kesin. Ardından, pectoralis major kasını sternuma tutunduğu hat boyunca kesin. Ve aynı taraftaki latissimus dorsi kasını undermine ederek serbestleştirin.
Kaburgaları ortaya çıkarmak için kesilen ucu kranial yöne doğru çekin. Göğüs boşluğuna girmek için keskin bir pens yardımıyla interkostal kas tabakaları boyunca dikkatlice diseksiyon yapın. Plevral boşluk açıldıktan sonra, küt uçlu damar dilatörlerini dikkatlice yerleştirin ve göğüs duvarını nazik bir yukarı yönlü kuvvetle kaldırın.
Şimdi, akciğer lobunu kesmemeye dikkat ederek interkostal kaslar boyunca lateralden kesin ve sternuma paralel seyreden internal mammary arterine zarar vermemek için orta hattın üç ila dört milimetre lateralinde kalarak insizyonu medial olarak genişletin. Ardından, insizyon boyunca orta hatta doğru salinle ıslatılmış küçük bir pamuklu aplikatör yerleştirin ve göğüs duvarını alttaki yapılardan uzaklaştırmak için hafifçe yukarı doğru çekin. Bir koter kullanarak, insizyonun medial kenarından başlayıp sol tarafta orta hattın yaklaşık bir santimetre lateralinde sona erecek şekilde göğüs duvarını dikkatlice kesin.
Doku tamamen koterize edildikten sonra, sternumu dikkatlice kesmek için makas kullanın. Kalbin apeksi net bir şekilde görünür olmalıdır. Ardından, künt diseksiyon uygulayarak perikardiyumu açın ve vena cava caudal'i belirleyin.
Juguler ven kateterini yerleştirmek için, içeriğinde yüzde on albümin bulunan bir şırıngaya bağlı 30 gauge iğne kateterini, iğnenin eğimli tarafı yukarı bakacak şekilde juguler venin üzerine gelecek şekilde yönlendirin. Juguler veni görüntülemek için, bir elinizle iğneyi pensle tutun ve diğer elinizle doku pensiyle tükürük bezini geri çekin. Damar duvarında gerginlik yaratmak için diesel juguler veni çevreleyen dokuya hafifçe traksiyon uygulayın.
Ardından, sığ bir giriş açısı kullanarak iğneyi dikkatlice vene yerleştirin ve ucunu damar içinde üç ila dört milimetre ilerletin. Kateter konumlandığında, iğneyi cerrahi yapıştırıcı ile alt çene tükürük bezlerine sabitleyin ve albümin çözeltisini infüze etmeye başlayın. Basınç-hacim kateterini yerleştirmek için, önce dengelenmiş salin çözeltisi ve basınç-hacim kateteri içeren bir şırıngayı, kateter ucu yaklaşık olarak kalp ile aynı yükseklikte olacak şekilde farenin yanına getirin ve basınç okumasını sıfırlayın.
Ardından, serum fizyolojikle ıslatılmış küçük pamuklu bir aplikatör kullanarak, apeksi görüntülemek için kalbi manevra yaptırın ve apeksin merkezine mümkün olduğunca yakın bir noktada saplama insizyonu yapmak için 25 gauge'lik bir iğne kullanın. İğne çıkarıldıktan sonra kateteri hızlıca ancak nazikçe insizyondan içeri yerleştirin. Ardından ventriküler basınç-hacim döngüleri ölçülebilir.
Kateter yerleştirildikten sonra, anestezinin neden olabileceği kardiyodepresif etkileri belirlemek için anestezi dozunu düşürün. Prosedür sırasında aşırı kan kaybı meydana geldiyse, infüze edilen albümin hacmini artırmanız yeterlidir. Genel uygulama gereği, hacim X-eksenine ve basınç y-eksenine kaydedilir.
Basıncın hacme karşı grafiğe dökülmesiyle elde edilen basınç-hacim döngüleri, dikey kenarları basınçtaki izovolumetrik değişimleri temsil eden bir dikdörtgene benzemelidir. Alt yatay kenar mitral kapak aracılığıyla ventrikül dolumunu, üst yatay kenar ise aort kapak aracılığıyla ventrikül boşalmasını temsil eder. Sağlıklı bir vahşi tip farede, 8000 ile 12000 mmHg/s arasında bir maksimum basınç türevi hızı ile 90 ile 110 mmHg arasında sol ventrikül basınçları beklenir.
Ayrıca, basınç-hacim verilerinin analizini zorlaştırabilen en yaygın ölçüm artefaktlarından biri, sistol sonunda basınçta görülen bir sıçrama şeklinde kendini gösteren ve muhtemelen papiller bir kasın veya ventrikül içindeki diğer dinamik yapıların basınç dönüştürücüsünü doğrudan sıkıştırmasından kaynaklanan kateter sıkışmasıdır. Bu prosedürü gerçekleştirirken, yeterli anestezi derinliğini sağlamak için farenin sürekli izlendiğinden emin olmak önemlidir. Kateter yerleşiminden sonra kullanılan protokole bağlı olarak, bu teknik uzmanlaşıldığında yaklaşık bir saat içinde tamamlanabilir.
Bu prosedürün tamamlanmasının ardından, deneysel bileşiklerin infüzyonları kalp fonksiyonları üzerindeki etkilerini değerlendirmek için kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, bir farenin sol ventrikülüne basınç-hacim kateterinin cerrahi olarak nasıl yerleştirileceği ve kardiyak analizler için nasıl yüksek kaliteli basınç-hacim döngüleri elde edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, kardiyak fonksiyonu değerlendirmek amacıyla farelerden basınç-hacim verilerinin toplanmasına yönelik ayrıntılı bir protokol tanımlamaktadır. Bu yöntem, özellikle genetik olarak manipüle edilmiş farelerin fizyolojik özelliklerini anlamak için kullanışlıdır.
Farelerde basınç-hacim döngüsü analizi, kardiyak kontraktil fonksiyonun yüksek sadakatle değerlendirilmesini sağlayarak kardiyovasküler ilaç keşif süreçlerinde terapötik hedeflerin mekanistik risklerinin azaltılmasına olanak tanır. Bu yöntem, genetik manipülasyonları ölçülebilir hemodinamik fenotiplerle ilişkilendirerek hedef doğrulamayı destekler ve preklinik modellerdeki öngörü güvenilirliğini artırır. Ekokardiyografi veya tek başına terminal analizlerle erişilemeyen fonksiyonel veriler sunarak, erken keşif aşamasındaki kritik bir boşluğu doldurur.
Bu yöntem; hedef doğrulamasından öncü bileşik tanımlamaya ve preklinik etkinlik testlerine kadar uzanan keşif sürekliliğine uyum sağlayarak, her aşamada fonksiyonel kardiyak fenotipleme sunmaktadır.