चूहे में रोधगलन उत्प्रेरण के मिनिमल इनवेसिव शल्य प्रक्रिया
Summary
A highly reproducible model for myocardial infarction in mice with minimal invasive manipulations is described. The model can be easily performed, resulting in a high reproducibility and survival rate. Thus, the described model will reduce the number of required animals as requested by the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction).
Abstract
रोधगलन अभी भी पिछले दशकों में स्टेंट विकास के क्षेत्र में काफी प्रगति के बावजूद, पश्चिमी देशों में मौत का मुख्य कारण बनी हुई है। अंतर्निहित तंत्र के स्पष्टीकरण और नयी चिकित्सकीय रणनीति के विकास के लिए, वैध पशु मॉडलों की उपलब्धता अनिवार्य हैं। हम रोधगलन का मुकाबला करने के विवो परिस्थितियों में के तहत हृदय रोगों की pathomechanisms में नए अंतर्दृष्टि की जरूरत है, पशु मॉडल की वैधता एक महत्वपूर्ण पहलू है। हालांकि, जानवरों की सुरक्षा के लिए इस संदर्भ में बहुत प्रासंगिक हैं। इसलिए, हम एक उच्च reproducibility और जानवरों के जीवित रहने की दर का आश्वासन दिया है, जो चूहों में रोधगलन की एक न्यूनतम इनवेसिव और साधारण मॉडल, की स्थापना। इस प्रकार, इस मॉडल पशु प्रयोगों के लिए 3R सिद्धांत की आवश्यकताओं (रिप्लेसमेंट, शोधन और कटौती) को पूरा और cardiov के लिए therapeutical रणनीतियों के आगे विकसित करने के लिए आवश्यक वैज्ञानिक जानकारी का आश्वासन देता हूंascular रोगों।
Introduction
रोधगलन औद्योगिक देशों में मौत के मुख्य कारणों में से एक है। निदान और उपचार के तरीकों में से नकारा नहीं जा सकता प्रगति के बावजूद, हृदय रोगों अभी भी मृत्यु का प्रमुख कारण हैं। बेहतर जीवन प्रत्याशा और जीवन से संबंधित जोखिमों को देखते हुए, हृदय रोगों की घटनाओं में लगातार वृद्धि के भविष्य में होने की संभावना है। इसलिए, हृदय रोग के उपचार के लिए उपन्यास दृष्टिकोण स्थापित करने और मान्य करने के लिए एक मजबूत की जरूरत नहीं है। मानव अध्ययन की जानकारी अपनी सीमाओं से ग्रस्त हैं, इन अध्ययनों आम तौर पर समझा और इन प्रमुख स्वास्थ्य समस्याओं के लिए समाधान प्रदान करने में असमर्थ रहा, आणविक स्तर पर तंत्र को समझने के लिए अपर्याप्त हैं।
इसके अलावा, बुनियादी अनुसंधान प्रयोगशाला में हृदय रोग के तंत्र को पुन: पेश करने के लिए जटिलता और कठिनाई के कारण सीमित कर दिया गया है। इसलिए, कार्डियो के pathophysiology के बारे में हमारे ज्ञान में वृद्धि करने के लिएवाहिका रोगों, यह पशु मॉडल 1,2 मान्य करने के लिए आवश्यक है। हालांकि, जानवरों प्रयोगों की एक बड़ी संख्या के कारण आवश्यक है, अलग अलग समय बिंदुओं पर रोधगलन, विश्लेषण के बाद उपचार में शामिल आणविक घटनाओं के सभी Cascades की पहचान करने के लिए।
रोधगलन प्रयोगों अक्सर पशु मॉडल का उपयोग करके प्रदर्शन कर रहे हैं। छोटे जानवरों 3-11 में रोधगलन उत्प्रेरण बड़े जानवर मॉडल की तुलना में सेलुलर और आणविक घटनाओं की जांच के लिए कार्यरत सबसे उपयुक्त और कुशल मॉडल है। इसके अलावा, कोई अन्य प्रजातियों के चूहों के रूप में 12 ट्रांसजेनिक या पीटा उपभेदों की उपलब्धता प्रस्तुत करता है। ये माउस मॉडल 13,14 (स्टेंट restenosis में, इस तरह के atherosclerosis के रूप में) हृदय विकृतियों सहित अन्य बीमारियों में अत्यधिक उपयोगी होते हैं। इसके अलावा, कम गर्भावस्था की अवधि और संततियों की उच्च संख्या दौरे infa के आणविक तंत्र का अध्ययन करने के लिए सबसे आकर्षक प्रणाली के रूप में माउस मॉडल अर्हताrction 12।
फिर भी, चूहों में दिल के आकार microsurgery के दौरान गड़बड़ी की उच्च परिशुद्धता की उम्मीद है। इस तरह योग्य और कुशल शल्य चिकित्सा कर्मियों शिक्षण एक समय लेने वाली और काम-गहन प्रक्रिया है। इसलिए, हम इस के साथ साथ इस तरह के चूहों में जटिल रोधगलन मॉडल प्रदर्शन करने के लिए छात्रों को या तकनीशियन के रूप में भी औसत योग्यता के साथ सहयोगियों, मार्गदर्शन करने के लिए सुझावों और ट्रिक सहित एक विस्तृत microsurgery प्रक्रिया, प्रस्तुत करते हैं।
प्रारंभ में, इंटुबैषेण ट्रेकिआटमी का उपयोग किए बिना एक छोटी प्रवेशनी के माध्यम से किया जाता है। वक्ष चीरा पसलियों या / और आसपास के ऊतकों की चोट से परहेज है, पसलियों के बीच क्षेत्र में स्थित है। इस उप-कदम तेजी से वसूली और उपचार 15 को आश्वस्त करने के लिए प्रासंगिक है। अभी भी एक महत्वपूर्ण रोधगलन आकार को बनाए रखते हुए संयुक्ताक्षर एक उच्च जीवित रहने की दर के लिए, पुरानी ischemia और ischemia / reperfusion मॉडल के लिए अंतर बना है। हमारा अनुभव था पता चलता हैरेशम सीवन का उपयोग टी क्रायो चोटों के 16 की तुलना में एक उच्च reproducibility के आश्वासन दिलाया है।
अंत में, यहाँ वर्णित विधि छोटे जानवरों में दोनों पुरानी ischemia और ischemia / reperfusion मॉडल में लागू है। इस प्रक्रिया में प्रस्तुत सुझावों और चालें छोटे पशु मॉडल में इसे लागू करने के लिए भी कम या औसत योग्यता के साथ कर्मियों को सक्षम करने के लिए होती हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रक्रिया के दौरान, कुछ महत्वपूर्ण बिंदुओं को नोट किया हैं: इंटुबैषेण, खोलने वक्ष गुहा और बालक संयुक्ताक्षर। पहला महत्वपूर्ण कदम experiements से पहले जानवर के इंटुबैषेण है। कई समूहों श्वासनली में सीधे प्रवेशनी सम्मिलित करने के लिए माउस और प्रकाश के स्रोत फिक्सिंग के लिए एक ऊर्ध्वाधर समर्थन का उपयोग कर रहे हैं। इस विधि अनिश्चितता श्वासनली में प्रवेशनी का सही प्रविष्टि के विषय में है और novices द्वारा विफलता के लिए सबसे अधिक संभावना है। एक छोटा सा चीरा, प्रवेशनी की स्थिति इस प्रकार डिफ़ॉल्ट दर कम है, पूरे पैंतरेबाज़ी के दौरान नियंत्रित किया जा सकता है। इसके अलावा, ट्रेकिआटमी इस प्रकार की जटिलताओं को कम करने और ऑपरेशन के समय को कम करने, को पार कर जाता है।
अगले महत्वपूर्ण कदम वक्ष गुहा के उद्घाटन के अवसर है। मंझला sternotomy जानवरों की वसूली में देरी एक उच्च जोखिम पैंतरेबाज़ी का प्रतिनिधित्व करता है। 2-3 पसलियों 15 के काटने जिसका अर्थ पार्श्व बाईं चीरा </समर्थन>, कमी वसूली और वृद्धि की मृत्यु दर की ओर जाता है। हम कम से कम बोझ पेशकश पसलियों के बीच मॉडल छोटे, असतत चीरा में इस्तेमाल किया। जानवरों की सर्जरी के बाद बहुत जल्दी ठीक हो और वर्तमान दोष या परेशान चिकित्सा करना नहीं। कम अंतर-तटीय अंतरिक्ष के लिए एक संदर्भ बिंदु के रूप में लिया जाता है। इस को ध्यान में रखते, पुरानी और ischemia / reperfusion की मॉडल के लिए संयुक्ताक्षर जगह के लिए उचित और विभेदित एक्सेस, गंभीर समस्याएं उठाना नहीं है।
संयुक्ताक्षर ही सबसे महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। छोड़ दिया उतरते कोरोनरी धमनी की कल्पना की जा करने के लिए मुश्किल है, और अक्सर दृश्य के बिना बाध्य होने की जरूरत है। इसलिए, कुछ शारीरिक संदर्भ अंक सही बंधाव प्रदर्शन करने के लिए सर्जन मदद करने के लिए बाहर की ओर इशारा कर रहे हैं। पुरानी रोधगलन मॉडल के लिए, संयुक्ताक्षर प्रमुख पूर्वकाल नस (चित्रा 2 बी) के समाप्त होने से ऊपर, अलिंद और सुप्रीम बीच, दिल के उदर पक्ष के बीच में रखा गया है। दक्षता विवाद किया जा सकता हैप्रभावित क्षेत्रों में ग्रे रंग की उपस्थिति visualizing द्वारा lled। Infarcted क्षेत्र पूर्वकाल प्रकट होता है और पीछे की दीवार को शामिल नहीं करता है, तो एक नया सिवनी पहले सिवनी के बाईं ओर रखा जा सकता है। बालक की मुख्य जड़ है इस भाग का पता लगाने में गंभीर समस्याओं को प्रस्तुत नहीं करता है इसलिए अलिंद 18 के तहत हमेशा दिखाई देता है, और। हालांकि, अलिंद रक्तस्राव के प्रमुख जोखिम प्रस्तुत करता है और ध्यान से संभाला जाना चाहिए।
प्रक्रिया उपयुक्त उपकरणों के अस्तित्व द्वारा सीमित है। छोटे जानवरों के लिए एक वेंटीलेटर और उचित संज्ञाहरण प्रणाली महंगे हैं और कमरे के गैस और वेंटिलेशन सिस्टम के लिए कनेक्शन की आवश्यकता है। इसके अलावा, पशुओं के एक निकट पर्यवेक्षण प्रक्रिया संभव नैदानिक पता लगाने के लिए के बाद पहले हफ्ते में आवश्यक है। प्रयोग के दौरान दिल समारोह की जांच करने के लिए, उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड, जटिल Langendorf छिड़काव प्रणाली, या छोटे intraventricular कैथेटर माप की आवश्यकता होती है, निवेश संबंधी निर्णयउच्च लागत और अतिरिक्त विशेषज्ञता olving।
रोधगलन ध्यान में रखते हुए, इन विट्रो में घटनाओं की जटिलता को पुन: पेश करने के लिए कोई उपलब्ध वैकल्पिक तरीकों है। ब्याज की बात पर निर्भर करता है, Langendorff प्रणाली में एक पृथक दिल की पूर्व vivo छिड़काव विभिन्न उत्तेजनाओं या ड्रग्स के जवाब में सिकुड़ना, दिल समारोह और myocardial व्यवहार्यता के बारे में जानकारी प्रदान करता है। हालांकि, यह रक्त घटकों और प्रतिरक्षा प्रणाली के सभी हस्तक्षेप शामिल नहीं है, और यह रोधगलन के बाद remodeling और चिकित्सा की लंबे समय से अध्ययन के लिए संकेत नहीं है।
रोधगलन प्रक्रिया के प्रदर्शन के बाद, अन्य सभी कार्य विश्लेषण intraventricular दबाव माप, अल्ट्रासाउंड (छोटे जानवर अल्ट्रासाउंड सिस्टम) या पृथक दिल Langendorff छिड़काव की तरह, बाहर किया जा सकता है। इसके अलावा, सभी जैविक और आणविक विश्लेषण, जीई कोशिकाओं, प्रोटीन, mRNAs, microRNAs की पहचान करने के लिए किया जा सकता हैएनईएस या रोधगलन के लिए नए उपचार रणनीति विकसित करने के लिए चिकित्सकीय लक्ष्य के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो अन्य बायोमार्कर,।
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by Interdisciplinary Centre for Clinical Research IZKF Aachen (junior research group to E.A.L.) within the faculty of Medicine at RWTH Aachen University. We are grateful Dr. Rusu and Ashley Christina Vourakis for critical review of the manuscript and Mrs. Roya Soltan for the professional help with immunohistochemistry staining.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Stereomicroscope | Olympus | SZ/X9 | |
| Mouse ventilator | Harvard Apparatus | 730043 | Model Minient 845 |
| Dual Anesthesia System (Tabletop Version) | Harvard Apparatus | Selfcontained isofluranebased anesthesia unit for use on lab tables, with a compact 8" x 11" footprint. | |
| Intubation cannula | Harvard Apparatus | 732737 | |
| Forceps | FST, Germany | 9119700 | standard tip curved 0.17 mm x 0.1 mm |
| Scissors | FST, Germany | 9146011 | straight |
| Vannas scissor | Aesculap, Germany | OC 498 R | |
| Retractors | FST, Germany | 1820010 | 2.5mm wide |
| Retractors | FST, Germany | 1820011 | 5mm wide |
| Wire handles | FST, Germany | 1820005 | 10cm |
| Wire handles | FST, Germany | 1820006 | 14cm |
| Ketamine 10% | CEVA, Germany | ||
| Xylazine 2% | Medistar, Germany | ||
| Bepanthene eye and nose cream | Bayer, Germany | ||
| Silicon tube | IFK Isofluor, Germany | custommade product | diameter 500µm |
| section thickness 100 µm | |||
| polytetrafluorethylene catheter | |||
| PROLENE Suture 6/0 | ETHICON | 8707H | polypropylene monofilament suture, unresorbable, needle CC1, 13mm, 3/8 Circle |
| 7/0 Silk | Seraflex | IC 1005171Z | |
| Ultrasound | Vevo, Canada | 770 Vevo |
Referências
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