Murino Descendente Anterior Esquerda (LAD) ligação da artéria coronária: um modelo melhorado e simplificado para Infarto do Miocárdio

Summary

We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).

Abstract

doença isquêmica do coração (DIC), ou síndrome coronariana aguda (SCA), é uma das principais causas de morte nos Estados Unidos. DIC é caracterizada por fornecimento reduzido de sangue ao coração, resultando na perda de oxigénio a que se seguiu e a necrose do músculo cardíaco. O modelo MI ganhou popularidade por seu uso como modelo de isquemia-reperfusão de curto prazo e um modelo de ligadura permanente de longo prazo. A seguir, descrevemos um método confiável para a ligadura permanente da LAD. Com rato tecnologia de engenharia genética cada vez mais avançadas, e com uma crescente disponibilidade de instrumentos cirúrgicos murino de qualidade, o rato tornou-se um modelo popular para cirurgias MI. Nosso modelo cirúrgico incorpora o uso de um anestésico facilmente reversível para a rápida recuperação do mouse; uma intubação endotraqueal minimamente invasivo, sem envolver uma traqueostomia; e uma thoracentesis através do site toracotomia original, sem a criação de uma incisão adicional no peito, como éfeito em alguns outros métodos, para remover eficazmente o excesso de sangue e ar a partir da cavidade torácica. Este método é relativamente menos invasivos do que outros métodos, o que reduz dramaticamente complicações e mortalidade cirúrgica e de pós-cirúrgicas e melhora a reprodutibilidade.

Introduction

Doença coronária, ou ACS, é o evento cardiovascular mais prevalente e será considerada a principal causa de morbidade e mortalidade no mundo em 2020 ^1. A causa de ACS é a presença de uma trombose do miocárdio devido à ruptura de uma placa aterosclerótica coronária que bloqueia ou reduz o fluxo de sangue para o tecido do coração ^2. Portanto, há sinais clínicos consistentes com a presença de isquémia miocárdica aguda, tais como o enfarte do miocárdio (MI) ^{de 3, 4.} MI leva a uma perda de massa dos cardiomiócitos e uma progressão para o remodelamento ventricular patológica, o que pode levar à disfunção ventricular e insuficiência cardíaca ^{5, 6.}

Uma das formas mais eficazes para estudar DIC tem sido a de imitar a enfarte do miocárdio humano num modelo animal. Isto é conseguido por oclusão da LAD emratos. Usando esse modelo, estudamos como o coração pode ser protegido contra os danos resultantes de DIC.

Durante a última década, os pesquisadores mudaram de utilizar modelos animais maiores para pequenos animais, incluindo a mudança de ratos para camundongos. O modelo mais pequeno rato está começando a ser preferido por muitas razões, incluindo o seu tamanho pequeno, tamanho grande maca, baixo custo de manutenção, e de curto período de gestação, assim como para a disponibilidade expansiva de transgénicos e knockout do gene modelos ^7. Embora os ratos são pequenos em tamanho, os novos instrumentos cirúrgicos projetado especificamente para eles ter ajudado neste desenvolvimento. Nosso método utiliza estes novos instrumentos cirúrgicos.

Embora vários métodos de implementação de uma traqueotomia invasivo, usamos um método menos invasivo da intubação endotraqueal. Usando iluminação sobrecarga da orofaringe, que entubar sem criar nenhuma incisão, proporcionando uma experiência mais segura e menos traumática para tEle animal. O rato é em seguida colocado num ventilador e mantido em isoflurano durante todo o procedimento. Devido à curta duração da anestesia produzidos pela droga, demora apenas alguns minutos para que o animal recuperar da anestesia, uma vez que é descontinuada. Nosso modelo cirúrgico inclui também um thoracentesis minimamente invasiva. A remoção cuidadosa do sangue e excesso de ar a partir da cavidade torácica Toracocentese através da incisão inicial toracotomia abordou uma complicação pós-operatória comum da ligadura LAD: a tensão pneumotórax. Este método, o qual elimina a necessidade das duas incisões adicionais utilizados noutros métodos de-um para o outro para traqueostomia e o menor número de complicações pós-cirúrgicas toracentese-rendeu e reduziu drasticamente a mortalidade.

Protocol

Este protocolo animal foi analisado e aprovado pelo Comitê Institucional de Animal Care and Use (IACUC) no Hospital Rhode Island. 1. A anestesia e intubação Pesa-se o rato para calcular a dosagem de medicação para a dor pós-operatória. Colocar o rato numa câmara de indução e entregar 4% de isoflurano para 9-10 min, monitorizando o animal ao longo. Ligar um esterilizador quente talão de modo que o aparelho pode pré-aquecer a aproximadamente 250 ° C. O pré-aq…

Representative Results

Os ratinhos são sacrificados vinte e oito dias após a cirurgia, e os corações são colhidas e examinadas. Os ratos são anestesiados com 50-75 mg / kg de cetamina e 5 – 10 mg / kg de xilazina. Quando o animal está sob anestesia adequada, a cavidade torácica é aberta, e utilizando uma agulha de calibre 23, cloreto de potássio frio (KCL, 30 mM) é injectado na região posterior da basal do coração. O coração é preso em diástole. Para mais a validação da ligadura, o coraçã…

Discussion

Com uma crescente utilização do modelo MI em laboratórios, o procedimento descrito visa aumentar a taxa de eficiência e de sobrevivência dos ratos, minimizando a dor pós-operatória e desconforto. Este protocolo se esforça para minimizar a mortalidade, fazendo inúmeras melhorias para vários aspectos do procedimento LAD ligadura. Existem algumas distinções. Alguns estudos de intubação murino que utilizam cetamina e xilazina, juntamente com isoflurano para a indução, devido ao benefício de…

Materials

High-Intensity Light Source	Harvard Apparatus	72-0215
SurgiSuite Operating Platform	Kent Scientific Corporation	SurgiSuite	Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery.
SurgiSuite LED Lighting Kit	Kent Scientific Corporation	SURGI-5003
Hot Bead Sterilizer	Fine Science Tools	18000-45	Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize.
Small Rodent Anesthesia System	VetEquip Inc.	901810
Isofluorane	Piramal Enterprises	66794-017-10
Buprenorphine	Rhode Island Hospital Pharmacy	NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5
Surgical Loupes	Roboz	RS-6687
Small Rodent Ventilator	Harvard Apparatus	73-0043
Lubricating Drops	Thermo Fisher Scientific	19-898-350
Electric Razor	Kent Scientific Corporation	CL 9990-1201
Hair Removal Cream	Nair
Medical Tape	Thermo Fisher Scientific	18-999-380
Betadine	Thermo Fisher Scientific	19-027136
70% Isopropanol Wipes	Thermo Fisher Scientific	22-363-750
Surgical Drapes	Braintree	SP-TS
Surgical Gloves	Thermo Fisher Scientific	18999102D
5-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8630G
8-0 Nylon Sutures	Fine Science Tools	12051-08
Platinum-Cured Tubing	Harvard Apparatus	72-1042	0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter
0.9% Saline	Thermo Fisher Scientific	19-310-207
4-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8631G
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle	Thermo Fisher Scientific	14-826-100
Scissors	Kent Scientific Corporation	INSS600225
Forceps	Kent Scientific Corporation	INS700100
Cotton Swabs	Thermo Fisher Scientific	23-400-118
IV Catheter, 20-Gauge	Thermo Fisher Scientific	NC9892181
Retractor	Kent Scientific Corporation	INS 750369
Forceps	Fine Science Tools	11003-12
Dissecting Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 700101
Dissecting Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 700103
Hemostatic Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 750451
Hemostatic Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 750452
Tissue Forceps	Kent Scientific Corporation	INS 700131
Needle Holder	Kent Scientific Corporation	INS 600109
Scissors	Kent Scientific Corporation	INS 600225