Minimamente invasiva trasversale aortica costrizione nei topi
Summary
Minimamente invasiva trasversale costrizione aortica (MTAC) conserva gli elementi essenziali di regolare costrizione aortica trasversale (TAC), eliminando l'uso di un ventilatore con intubazione tracheale. Esso dimostra di essere un metodo altamente desiderabile per studi ad elevata capacità di sovraccarico del ventricolo sinistro, soprattutto negli studi traslazionali.
Abstract
Minimamente invasiva trasversale costrizione aortica (MTAC) è un metodo più desiderabile per la costrizione dell'aorta trasversale nei topi di open-petto costrizione aortica trasversale standard (TAC). Sebbene trasversale costrizione aortica è un metodo altamente funzionale per l'induzione di alta pressione nel ventricolo sinistro, è una procedura più lungo e difficile grazie all'uso di ventilazione artificiale con intubazione tracheale. TAC è spesso anche meno di sopravvivere, come il metodo più recente, MTAC, né richiede il taglio delle costole e muscoli intercostali, né l'intubazione tracheale con un setup di ventilazione. In MTAC, al contrario di una toracotomia per accedere alla cavità toracica, l'arco aortico è raggiunto attraverso una incisione mediana nel collo anteriore. La tiroide è tirato indietro a rivelare la tacca sternale. Lo sterno viene successivamente tagliato al secondo livello costola, e l'arco aortico è raggiunto semplicemente separando i tessuti connettivi e timo. A partire dallì, una sutura può essere avvolto intorno l'arco e legato con un distanziatore, e quindi il taglio sternale e la pelle può essere chiuso. MTAC è un modo molto più veloce e meno invasiva per indurre ipertensione ventricolare sinistra e consente la possibilità per gli studi ad alto rendimento. Il successo della costrizione può essere verificato utilizzando ad alta frequenza l'ecocardiografia trans-toracica, particolarmente color Doppler e pulsato Doppler, per determinare le velocità di flusso dell'arco aortico e sinistra e arterie carotidi destra, la dimensione dei vasi sanguigni, e la funzione ventricolare sinistra e morfologia. Una costrizione di successo sarà anche innescare significativi cambiamenti istopatologici, come l'ipertrofia cardiaca delle cellule muscolari con fibrosi interstiziale e perivascolare. Qui, la procedura di MTAC è descritta, a dimostrazione di come le conseguenti variazioni di flusso nelle arterie carotidee possono essere esaminati con l'ecocardiografia, la morfologia lordo, e cambiamenti istopatologici nel cuore.
Introduction
L'obiettivo generale di questo articolo è quello di dimostrare come trasversale costrizione aortica (TAC) in topi può essere modificato per produrre un intervento chirurgico più semplice e più conveniente. TAC è stato introdotto nel 1991 1 e abilitato biologi molecolari per studiare le vie cellulari e molecolari che portano l'ipertrofia del ventricolo sinistro ea scompenso cardiaco, soprattutto nei piccoli animali con genomi manipolati 2, 3, 4, 5, 6. Nonostante la sua efficacia a produrre il sovraccarico di pressione desiderata, la tecnica è limitato dalle difficoltà di eseguire la procedura e dal suo basso tasso di sopravvivenza. Un chirurgo condurre TAC deve essere in grado di eseguire l'intubazione endotracheale, toracotomia, e utilizzare ventilazione artificiale al fine di evitare il collasso polmonare 1.
contenuto "> Spesso, un metodo semplice e meno invasiva è desiderato. Di conseguenza, minimamente invasiva trasversale costrizione aortica (MTAC) è stato messo a punto 3. Anche se il risultato (in particolare, ipertrofia ventricolare sinistra) è lo stesso, la procedura comporta un numero significativamente inferiore apparati e meno danni agli animali. MTAC dimostra di essere un metodo desiderabile che ha una maggiore percentuale di sopravvivenza, superiore al 90%, ed ha un tempo di funzionamento di soli 15 a 25 min. I casi infrequenti di morte dopo intervento chirurgico di successo può essere attribuibile troppo costrizione -tight dell'arco aortico, con conseguente sovraccarico ventricolare sinistra tremenda e la riduzione fatale di afflusso di sangue agli organi critici come i reni.Dopo la procedura è completata, l'ecocardiografia può essere utilizzato per valutare il successo delle strisce e morfologia cardiaca e funzione. Un sistema ad ultrasuoni ad alta frequenza può essere utilizzata per misurare il diametro e il flusso cambiamenti nella sinistra e destracarotidi, per visualizzare la costrizione aortico per misure di picco velocità di flusso, e per determinare lo spessore della parete del ventricolo sinistro e parametri funzionali 7, 8. Dopo l'eutanasia, gli organi possono essere raccolti anche per studi istopatologici con ematossilina ed eosina e Picrosirius collagene colorazione, quest'ultimo particolarmente utile per l'osservazione della fibrosi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rockman e colleghi ideato il primo metodo per nastrare aortico come metodo per studiare sovraccarico di pressione nel cuore. Questa ricerca permesso di cominciare a scoprire le conseguenze cellulari e molecolari di ipertensione e insufficienza cardiaca 1. Un metodo perfezionato, minimamente invasivo trasversale costrizione aortica (MTAC), fornisce un metodo suscettibili, dipendente dal tempo per l'induzione del sovraccarico di pressione ventricolare sinistra ed insufficienza cardiaca, senza g…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo riconoscere Facility dell'Università di Ricerca in Scienze della Vita (ULS) del Politecnico di Hong Kong per la fornitura di Vevo 2100 sistema ad ultrasuoni. Un ringraziamento particolare al Dr. Chunyi Wen della Divisione Interdisciplinare di Ingegneria Biomedica, Politecnico di Hong Kong, per la formazione e la facilitazione. Questo lavoro è stato sostenuto dal governo di Hong Kong RGC di Grant GRF 17.127.215, 764.812 e HKU6 / CRF / 11G di Billy Chow KC.
Materials
| 1 inch 30 Gauge Needles | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 305128 | Curved as in the procedure and Figure 1 |
| 27 Gauge Needle | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 301629 | Make blunt and smooth for spacer |
| 6/0 Dafilon | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0933066 | |
| 6/0 Silkam | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0762067 | |
| Sterile gloves | A.R. Medicom, Inc (Asia), Hong Kong. | ||
| Cotton Applicator | Mannings, Quarry Bay, Hong Kong. | Local Shopping Center | |
| Delapitory Cream | Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong | Local Shopping Center | |
| Lexer-Baby Scissor | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 14078-10 | |
| Curved Iris Forcep | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 11065-07 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle Holder | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | 501989 | |
| Stereo Micrioscope | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | PZMIII-BS | |
| GenTeal Gel | Novartis, East Hanover, NJ 07936, USA. | Local Pharmacy | |
| Heating Pad | Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, USA. | DCT-20 | |
| Surgical tape | Laboratory Animal Unit | ||
| Ketamine and Xylazine | Laboratory Animal Unit | ||
| Betadine | Laboratory Animal Unit | ||
| Buprenorphine | Laboratory Animal Unit |
Referências
- Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- de Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. J Vis Exp. (38), (2010).
- Hu, P., et al. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285 (3), H1261-H1269 (2003).
- Shimizu, I., et al. Excessive cardiac insulin signaling exacerbates systolic dysfunction induced by pressure overload in rodents. J Clin Invest. 120 (5), 1506-1514 (2010).
- Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol. 573, 115-137 (2009).
- Zhang, X., et al. A modified murine model for the study of reverse cardiac remodelling. Exp Clin Cardiol. 18 (2), e115-e117 (2013).
- Hartley, C. J., et al. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
- Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J Am Soc Echocardiogr. 21 (10), 1083-1092 (2008).
- Faerber, G., et al. Induction of heart failure by minimally invasive aortic constriction in mice: reduced peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator levels and mitochondrial dysfunction. J Thorac Cardiovasc Surg. 141 (2), 492-500 (2011).
- Li, L., et al. Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging. J Vis Exp. (112), (2016).
