Aislamiento y Escisión de murino Aorta; Una técnica versátil en el Estudio de la Enfermedad Cardiovascular
Summary
Pathology of the aorta can lead to severe morbidity and mortality, therefore research of disease progression and potential therapies is warranted. Here, we present a protocol to isolate and excise the murine aorta to aid researchers in their investigation of cardiovascular disease.
Abstract
Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated blood is the aorta. The aorta may become affected in diseases such as atherosclerosis and aneurysm. Researchers investigating these diseases would benefit from direct observation of the aorta to characterize disease progression as well as to evaluate efficacy of potential therapeutics. The goal of this protocol is to describe proper isolation and excision of the aorta to aid investigators researching cardiovascular disease. Isolation and excision of the aorta allows investigators to look at gross morphometric changes as wells as allowing them to preserve and stain the tissue to look at histologic changes if desired. The aorta may be used for molecular studies to evaluate protein and gene expression to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to imaging modalities as they have inherent limitations in technology and cost. Additionally, primary isolated cells from a freshly isolated and excised aorta can allowing researchers to perform further in situ and in vitro assays. The isolation and excision of the aorta has the limitation of having to sacrifice the animal however, in this case the benefits outweigh the harm as it is the most versatile technique in the study of aortic disease.
Introduction
La aorta juega un papel fundamental en la función cardiovascular suministrar al cuerpo con sangre oxigenada y las porciones similares a los demás del cuerpo, es susceptible a la enfermedad. Enfermedades de la aorta comunes son la aterosclerosis y el aneurisma, que son el resultado de factores genéticos y ambientales como la dieta, el tabaquismo y el sedentarismo 1. La aterosclerosis es la deposición de calcio y una placa base de lípidos a la pared aórtica típicamente encontrado en pacientes con hiperlipidemia crónica 2. Los aneurismas se caracterizan por la degradación de los componentes estructurales de la aorta y el adelgazamiento de la pared del vaso, seguido por un aumento del diámetro lo que finalmente puede conducir a la ruptura 3.
Los modelos animales son herramientas importantes utilizadas para estudiar el mecanismo de la enfermedad y la eficacia de los tratamientos potenciales. Modelos animales más comunes utilizados en la investigación cardiovascular, investigar específicamente la investigación de los trastornos vasculares y metabólicasincluir ratones modificados genéticamente para alterar los niveles de lípidos, tales como golpe de gracia gen de la apolipoproteína E y lipoproteínas de densidad baja ratones knockout del gen del receptor 4. La mayoría de los métodos para evaluar los mecanismos de la enfermedad y la eficacia de la terapia incluiría el aislamiento y la escisión de la aorta.
Una vez que la aorta está localizado y aislado, el análisis morfométrico se puede determinar, como la presencia de un aneurisma, típicamente definido como un incremento mayor que 50% en el diámetro 5. Después necesario el análisis in situ es completa, la aorta se puede escindir para su posterior análisis. Una aorta extirpada puede ser congelado instantáneamente para llevar a cabo estudios moleculares, tales como proteínas y / o ensayos de expresión de genes o fijo utilizando 4% de paraformaldehído y posteriormente incrustado, se seccionaron y se tiñeron para el análisis histológico. El análisis histológico de la aorta puede mostrar las características comunes de la enfermedad aórtica, como la degradación estructural, la formación de placa, y la infiltración de leucocitos <sup> 6,7. Además, una aorta extirpada se puede utilizar para aislar líneas celulares primarias que incluyen células endoteliales y de músculo liso que posteriormente se pueden utilizar para una variedad de estudios in vitro 7.
Actualmente, no existen otros métodos para proporcionar esta caracterización en profundidad de la enfermedad de la aorta, así como brindar a los investigadores herramientas para estudiar más a fondo la enfermedad cardiovascular. Técnicas de imagen como la resonancia magnética, tomografía computarizada y la ecografía son los métodos más cercanos para evaluar morfológicamente la aorta, sin embargo esto es difícil en pequeños animales y la obtención de un dispositivo con tecnología adecuada es caro 8. Las líneas celulares inmortalizadas se pueden comprar para investigar los mecanismos potenciales de la enfermedad y la eficacia de las terapias, sin embargo, la naturaleza artificial de estas células son limitantes en el estudio de los efectos sobre el ciclo de vida celular y la apoptosis 9.
El objetivo general deeste manuscrito es demostrar el aislamiento estéril y la escisión de la aorta murino en la investigación de la enfermedad cardiovascular.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aortic disease can lead to significant systemic pathology and possibly death in severe cases. Treatment options are currently limited therefore continued research in the field is necessary10. Murine models are ideal to further study disease progression and potentially therapeutic options4. Therefore, the successful completion of the method described in this manuscript will provide investigators with the tools to measure disease progression and drug efficacy.
This techniq…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores no tienen reconocimientos.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Isoflurane | Med-Vet International | #RXISO-250 | |
| 70% Ethanol | Fisher | 07-678-001 | |
| Phosphate buffered saline | Sigma Aldrich | P5368-10PAK | |
| Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| Sterile Gauze | Dukal Corporations | 1312 | |
| 25 Gauge Needle | BD | 305122 | |
| 10ml Syringe | BD | 309604 |
Referências
- Go, A. S., et al. Heart disease and stroke statistics–2014 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 129 (3), 28-292 (2014).
- Ross, R., Harker, L. Hyperlipidemia and atherosclerosis. Science. 193 (4258), 1094-1100 (1976).
- Clouse, W. D., et al. Acute aortic dissection: population-based incidence compared with degenerative aortic aneurysm rupture. Mayo Clin Proc. 79 (2), 176-180 (2004).
- Daugherty, A., Cassis, L. A. Mouse models of abdominal aortic aneurysms. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (3), 429-434 (2004).
- Pleumeekers, H. J., et al. Aneurysms of the abdominal aorta in older adults. The Rotterdam Study. Am J Epidemiol. 142 (12), 1291-1299 (1995).
- Brophy, C. M., Reilly, J. M., Smit, G. J., Tilson, M. D. The role of inflammation in nonspecific abdominal aortic aneurysm disease. Ann Vasc Surg. 5 (3), 229-233 (1991).
- Ray, J. L., Leach, R., Herbert, J. M., Benson, M. Isolation of vascular smooth muscle cells from a single murine aorta. Methods Cell Sci. 23 (4), 185-188 (2001).
- Weiss, R. G. Imaging the murine cardiovascular system with magnetic resonance. Circ Res. 88 (6), 550-551 (2001).
- Graham, E. L., Balla, C., Franchino, H., Melman, Y., del Monte, F., Das, S. Isolation culture, and functional characterization of adult mouse cardiomyoctyes. J Vis Exp. (79), 50289 (2013).
- Wassef, M., Upchurch, G. R., Kuivaniemi, H., Thompson, R. W., Tilson, M. D. 3. r. d. Challenges and opportunities in abdominal aortic aneurysm research. J Vasc Surg. 45 (1), 192-198 (2007).
