Summary

Monitoramento da sistêmicas e hepática Hemodinâmica em Ratos

Published: October 04, 2014
doi:

Summary

Este filme demonstra como adquirir hemodinâmica sistêmica e hepática em ratos. Todo o monitoramento inclui a aquisição de parâmetros vitais, pressão arterial sistêmica, pressão venosa central, a taxa de fluxo da artéria hepática comum, e pressão da veia porta, bem como a taxa de fluxo portal em camundongos.

Abstract

O uso de modelos de ratos na pesquisa experimental é de enorme importância para o estudo da fisiologia hepática e distúrbios fisiopatológicos. No entanto, devido ao pequeno tamanho do rato, detalhes técnicos do processo de monitorização intra-operatória adequada para o mouse raramente foram descritas. Anteriormente nós relatamos um procedimento de controlo para obter parâmetros hemodinâmicos para ratos. Agora, nós adaptamos o procedimento para adquirir os parâmetros hemodinâmicos sistêmicos e hepática em ratos, uma espécie dez vezes menor do que os ratos. Este filme demonstra a instrumentação dos animais, bem como o processo de aquisição de dados necessária para avaliar a hemodinâmica sistémica e hepática em ratos. Os parâmetros vitais, incluindo a temperatura corporal, freqüência respiratória e freqüência cardíaca foram registradas durante todo o procedimento. Parâmetros hemodinâmicos sistêmicos consistem de pressão da artéria carótida (PAC) e da pressão venosa central (PVC). Parâmetros de perfusão hepática incluem v portalein pressão (PVP), a taxa de fluxo portal, bem como a taxa de fluxo da artéria hepática comum (tabela 1). Instrumentação e aquisição de dados para registrar os valores normais foi concluída no prazo de 1,5 h. Parâmetros hemodinâmicos sistêmicos e hepáticas permaneceram dentro da normalidade durante este procedimento.

Este procedimento é desafiador, mas viável. Nós já aplicou este procedimento para avaliar a hemodinâmica hepática em ratos normais, bem como durante a 70% hepatectomia parcial e no lobo hepático aperto experimentos. A média de PVP após a ressecção (n = 20), foi de 11,41 ± 2,94 cmH 2 O que foi significativamente maior (P <0,05) do que antes da ressecção (6,87 ± 2,39 cmH 2 O). Os resultados do lobo hepático aperto experimento indicou que este procedimento de fiscalização é sensível e adequado para detectar pequenas mudanças na pressão portal e taxa de fluxo portal. Em conclusão, este procedimento é confiável nas mãos de um micro-cirurgião experiente, mas deve ser limitado a experiments onde os ratos são absolutamente necessárias.

Introduction

O objetivo geral deste vídeo foi demonstrar um procedimento de monitoramento em tempo real para a aquisição de parâmetros hemodinâmicos sistêmicos e hepáticas. A justificativa para o desenvolvimento deste processo é a sua grande valor para intervenções experimentais em camundongos que exigem a obtenção de parâmetros hemodinâmicos sistêmicos e hepáticas. O procedimento pode ser aplicado a animais naive e, durante ou após um determinado intervenção cirúrgica experimental hepato-biliares, tais como a hepatectomia parcial, a ligadura da veia porta e o transplante de fígado.

Aquisição de dados hemodinâmicos hepática em roedores requer o procedimento invasivo proposto. Perfusão hepática não podem ser obtidas de forma não invasiva. No entanto, existem alternativas para a aquisição da pressão arterial sistêmica. Técnicas de monitoramento, tais como a técnica de cauda manguito 8 foram utilizados para a aquisição da pressão arterial em ratos e camundongos. A técnica da palmada na cauda pode ser aplicado em conscianimais OUs. Ao medir a pressão arterial, o animal precisa ser colocado e fixado em uma posição desconfortável específico. No manual do aparelho tail-cuff, o fabricante afirma que os ratos podem ficar nervosos, o que pode diminuir a circulação na cauda. Sob esta circunstância, a pressão arterial periférica adquirida na cauda pode ser muito menor do que a pressão arterial central.

O processo de acompanhamento completo foi realizado com um monitor de múltiplos canais integrado com uma série de sensores para aquisição de dados. A pressão sanguínea foi obtida por inserção de um cateter dentro do respectivo recipiente após a dissecação cuidadosa microcirúrgico e exposição ao microscópio. A taxa de fluxo foi medido colocando uma sonda de fluxo em torno de cada recipiente transónico.

Já registramos um procedimento de controlo intra-operatória semelhante em ratos, resultando em uma ampla série de dados hemodinâmicos fisiológicos comparáveis ​​Single dados relatados de outros grupos 7. Por isso consideramos este procedimento para representar uma boa base para adaptá-lo para o mouse, uma espécie de 10 vezes menor do que o rato. A diferença fundamental para o processo de rato é o uso de cateteres de Millar para adquirir os dados da pressão arterial, em vez de um sistema de cateter à base de fluido. Dados de fluxo também foram adquiridos com sondas de fluxo transônico, apenas muito menores do que para os vasos de ratos correspondentes.

Devido ao pequeno tamanho do animal, a instrumentação dos ratos é tecnicamente desafiador, mas viável. Uma vez que a instrumentação é completada, a aquisição de dados e análise de dados de vida primária é simples, uma vez que um ficheiro de configuração predefinida pode ser utilizado. O ficheiro de configuração tem de ser definida, uma vez no início de uma série de experiências e pode ser armazenada e utilizada para todas as experiências subsequentes.

Até agora foi aplicado este procedimento para avaliar os efeitos hemodinâmicos hepáticas em experimentos agudos. Medimos CAP e PVP antes e imediatamente após hepatectomia parcial de 70% (PH) e de aperto / experiências de fixação de. Nós presa do ligamento hepato-duodenal do lobo direito que representa 20% da massa de fígado, seguido por breve (5min) de aperto da mediana e lobo lateral esquerdo que representa 90% do total da massa do fígado. De-aperto começou com a abertura da pinça do lobo direito seguido de libertar a mediana e lobo lateral esquerdo. Pinçamento máxima foi inferior a 10 min.

Protocol

Habitação e todos os procedimentos realizados estavam de acordo com o Animal Welfare alemão Legislação. 1 Sensores de Calibração (siga as instruções do fabricante para calibração dos sensores) 1.1) calibração Millar cateter. Pré-embeber a ponta do cateter em água estéril ou solução salina, durante 30 minutos, antes do equilíbrio (zero) e de calibração. Ligue o sensor Millar ao canal de amplificador millar1 ponte e insira a ponta do se…

Representative Results

Os parâmetros vitais dos ratos, como freqüência respiratória e freqüência cardíaca são, obviamente, muito maior do que em ratos. A média da pressão arterial sistêmica e da pressão da veia jugular são semelhantes aos valores de ratos e até mesmo semelhantes aos dados humanos. Dados hemodinâmicos hepáticos são obviamente diferentes. Obtivemos os valores normais das 8 camundongos. Fluxo portal em ratos normais variou entre 1,6-2,3 ml / min. O fluxo na artéria hepática comum v…

Discussion

Monitoramento da hemodinâmica hepática é uma importante ferramenta de hepatologia e cirurgia hepatobiliar. Aquisição de dados hemodinâmicos hepáticas ajuda a caracterizar o efeito de procedimentos hepatobiliares sobre o sistema circulatório. Aquisição de dados hemodinâmicos hepáticas também são necessárias para estudar o efeito de drogas que afetam a pressão portal e do fluxo portal, por exemplo, conforme a necessidade de estudos que avaliem drogas vasoativas.

Apesar…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi apoiada pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa (BMBF) financiado "Rede Fígado Virtual". Eu gostaria de agradecer a Frank Schubert e Rene Gumpert do centro de mídia do Hospital Universitário de Jena por sua ajuda na produção do vídeo e criar a animação e Isabel Jank para a gravação do áudio.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
PowerLab 16/30  ADInstruments PL3516
Quad Bridge Amp ADInstruments  FE224 Bridge amplifier 
Animal Bio Amp ADInstruments  FE136
Needle Electrodes for FE136 (3 pk) ADInstruments  MLA1213
Perivascular Flowmeter Module Transonic TS420 
Flowprobe MA0.5PSB/MA1PSB Transonic MA0.5PSB/MA1PSB
SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Millar instruments 841-0001
fluid filled catheter  Terumo SR+DU2619PX 26G, 0.64×19mm
micro scissors F·S·L No. 14058-09
micro serrefine F·S·L No.18055-05
Micro clamps applicator F·S·L No. 18057-14
Straight micro forceps F·S·L No. 00632-11
Curved micro forceps F·S·L No. 00649-11
needle-holder F·S·L No. 12061-01
6-0 silk ethicon
6-0 prolene ethicon
7-0 prolene ethicon
10-0 prolene ethicon
Tail cut-off device  Kent Scientific www.kentscientific.com
LabChart7 ADInstruments data  analysis software 

Referências

  1. Albuszies, G., et al. Effect of increased cardiac output on hepatic and intestinal microcirculatory blood flow, oxygenation, and metabolism in hyperdynamic murine septic shock. Crit Care Med. 33 (10), 2332-2338 (2005).
  2. Bernhard, W., et al. Phosphatidylcholine molecular species in lung surfactant: composition in relation to respiratory rate and lung development. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 25 (6), 725-731 (2001).
  3. Cheever, A. W., Warren, K. S. Portal vein ligation in mice: portal hypertension, collateral circulation, and blood flow. 18, 405-407 (1963).
  4. Costa, G., Aguiar, B. G., Coelho, P. M., Cunha-Melo, J. R. On the increase of portal pressure during the acute and chronic phases of murine schistosomiasis mansoni and its reversibility after treatment with oxamniquine. Acta Trop. 89 (1), 13-16 (2003).
  5. Cui, S., Shibamoto, T., Zhang, W., Takano, H., Kurata, Y. Venous resistance increases during rat anaphylactic shock. Shock. 29 (6), 733-739 (2008).
  6. Geerts, A. M., et al. Comparison of three research models of portal hypertension in mice: macroscopic, histological and portal pressure evaluation. Int. J. Exp. Pathol. 89 (4), 251-263 (2008).
  7. Huang, H., Deng, M., Jin, H., Dirsch, O., Dahmen, U. Intraoperative vital and haemodynamic monitoring using an integrated multiple-channel monitor in rats. Lab Anim. 44 (3), 254-263 (2010).
  8. Krege, J. H., Hodgin, J. B., Hagaman, J. R., Smithies, O. A noninvasive computerized tail-cuff system for measuring blood pressure in mice. Hypertension. 25 (5), 1111-1115 (1995).
  9. Kuga, N., et al. Rapid and local autoregulation of cerebrovascular blood flow: a deep-brain imaging study in the mouse. J. Physiol.. 587 (Pt 4), 745-752 (2009).
  10. Muraki, T., Strain Kato, R. difference in the effects of morphine on the rectal temperature and respiratory rate in male mice. Psychopharmacology (Berl). 89 (1), 60-64 (1986).
  11. Nielsen, J. M., et al. Left ventricular volume measurement in mice by conductance catheter: evaluation and optimization of calibration. Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 293 (1), H534-H540 (2007).
  12. Sakamoto, M., et al. Improvement of portal hypertension and hepatic blood flow in cirrhotic rats by oestrogen. Eur. J. Clin. Invest. 35 (3), 220-225 (2005).
  13. Reverter, E., et al. Impact of deep sedation on the accuracy of hepatic and portal venous pressure measurements in patients with cirrhosis. Liver Int. 34 (1), 16-25 (2014).

Play Video

Citar este artigo
Xie, C., Wei, W., Zhang, T., Dirsch, O., Dahmen, U. Monitoring of Systemic and Hepatic Hemodynamic Parameters in Mice. J. Vis. Exp. (92), e51955, doi:10.3791/51955 (2014).

View Video