Technique mini-Invasive transversal constriction aortique chez les souris pour l’Induction de l’hypertrophie ventriculaire gauche
Summary
Le but du présent protocole est de décrire étape par étape la technique de constriction aortique transversale peu invasive (TAC) chez la souris. Par élimination d’intubation et ventilation obligatoires pour la procédure standard couramment utilisée, TAC minimalement invasive simplifie l’intervention chirurgicale et réduit l’exercée sur l’animal.
Abstract
Constriction aortique transversale (TAC) chez la souris est l’un, des techniques chirurgicales plus couramment utilisés pour l’étude expérimentale de la pression induite par la surcharge laissé hypertrophie ventriculaire (HVG) et sa progression de l’insuffisance cardiaque. Dans la plupart des études rapportées, cette procédure est exécutée avec intubation et ventilation de l’animal qui le rend exigeante et beaucoup de temps et ajoute à la charge chirurgicale de l’animal. Ce protocole vise à décrire une technique simplifiée de TAC mini-invasive sans intubation et ventilation des souris. Les étapes critiques de la technique sont privilégiés afin d’atteindre une mortalité faible et une grande efficacité dans l’induction de HVG.
Les souris C57BL/6 mâles (âgés de 10 semaines, 25 à 30 g, n = 60) ont été anesthésiés avec une seule injection intrapéritonéale d’un mélange de kétamine et de xylazine. Dans une respiration spontanée animal suivant une sternotomie partielle supérieure de 3 à 4 mm, un segment de suture de soie 6/0 enfilée à travers le œil d’une prothèse de la ligature a été passa sous l’arc aortique et rattacher sur une aiguille de calibre 27 émoussée. Les animaux opérés ont subi la même préparation chirurgicale mais sans rétrécissement aortique. L’efficacité de la procédure dans l’induction de LVH est attestée par une augmentation significative du ratio de poids du coeur/corps. Ce ratio est obtenu au jour 3, 7, 14 et 28 après chirurgie (n = 6-10 dans chaque groupe et chaque point dans le temps). Grâce à notre technique, LVH est observée chez TAC par rapport aux animaux de l’imposture du jour 7 au jour 28. Du dispositif et à la fin (plus de 28 jours) mortalités sont tous les deux très bas à 1,7 %.
En conclusion, notre technique rentable du TAC minimalement invasive chez les souris porte très faible mortalité opératoire et post-opératoire et est très efficace pour induire l’HVG. Il simplifie l’intervention chirurgicale et réduit l’exercée sur l’animal. Elle peut être facilement réalisée en suivant les étapes essentielles décrites dans le présent protocole.
Introduction
Durant les dernières années, l’étude de l’insuffisance cardiaque a été menée dans animal viable les modèles1. Par rapport aux grands modèles animaux de l’insuffisance cardiaque, petits modèles animaux ont de nombreux avantages potentiels. À côté de la réduction des coûts du logement et de la maintenance, petits modèles animaux sont accessibles à davantage de chercheurs en raison de la moins complexe d’installations nécessaires2.
Insuffisance cardiaque murin offre bon nombre des mêmes avantages que les modèles de rat. En outre, réduit à un logement coûte3, souris modèles bénéficient de la disponibilité des souches de le pertinents transgéniques et knock-out (KO). La possibilité de cellule spécifique au type, inductible KO ou stratégies transgéniques font la souris un outil précieux pour l’étude de la pathogenèse de l’insuffisance cardiaque et de tenter d’identifier les nouveaux régimes thérapeutiques3.
Chez la souris de l’insuffisance cardiaque, les modèles actuellement utilisés4, constriction aortique transversale (TAC), qui a été décrite par Rockman5 est le modèle préféré pour générer la pression induite par la surcharge hypertrophie ventriculaire gauche (HVG)1 , 3. le plus grand avantage de ce modèle est la capacité de permettre la stratification de l’HVG2, bien que le ventricule gauche transformant en réponse au TAC est variable chez les souches de souris différents. En particulier, des souris C57BL/6 développent une dilatation rapide LV après un TAC qui ne peut pas se produire avec d’autres souches4,6,7.
L’apparition soudaine de l’hypertension artérielle atteint avec TAC causes un environ augmentation de 50 % en masse de LV dans les 2 semaines, ce qui permet d’examiner rapidement l’activité des interventions pharmacologiques ou moléculaires visant à moduler le développement de l’HVG4. L’induction aiguë d’hypertension artérielle sévère par la TAC ne reproduit pas exactement l’hypertrophie ventriculaire gauche progressiste et remodelage observés en milieu clinique de sténose aortique ou hypertension artérielle. Néanmoins, ce modèle est utilisé par de nombreux chercheurs pour identifier et modifier les nouvelles cibles thérapeutiques dans l’insuffisance cardiaque4.
TAC chez les souris requiert une plus grande expertise chirurgicale que celle requise pour les autres techniques utilisées pour induire l’HVG et ultérieures insuffisance cardiaque2. La plupart des auteurs exécutez cette procédure d’intubation et la ventilation de l’animal2,8, qui rend cette procédure plus exigeants et chronophage et ajoute à la charge chirurgicale de l’animal. Seulement quelques chercheurs ont utilisé des TAC minimalement invasive dans leur étude avec une brève référence à l’intervention chirurgicale9,10,11.
Le but du présent protocole est de décrire étape par étape une technique simplifiée et facile à utiliser de mini-invasive transversale constriction aortique chez les souris, mettant en évidence les étapes cruciales de la procédure. En suivant ces étapes clés, on peut facilement réaliser cette technique.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le but du présent protocole est de présenter une illustration étape par étape de la technique chirurgicale pour la constriction aortique transversale peu invasive chez les souris. Description technique détaillée du transverse constriction aortique chez la souris a été signalée par d’autres auteurs2,8. Toutefois, ces enquêteurs opérer après intubation et ventilation des animaux. L’utilisation d’une étape supplémentaire d’intubation-ventilatio…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par une subvention (N ° 32016) de la Fondation Suisse cardiovasculaire RT.
Materials
| Surgical microscope | Olympus | SZX2-TR30 | |
| Razor | Rowenta | Nomad TN3650FO | |
| Sutures: | |||
| Polypropylene 7/0 | Ethicon | BV-1X | |
| Polypropylene 6/0 | BBraun | C0862061 | |
| Silk 6/0 ligature | FST | 18020-60 | |
| Polypropylene 4/0 | Ethicon | 8683 | |
| Polypropylene 5/0 | Ethicon | Z303 | |
| Drugs: | |||
| Ketamin | Merial | Imalgène 1000, LBM154AD | |
| Xylazine | Bayer | Rompun 2%, KP09PPC | |
| Buprenorphine | Ceva | Vetergesic, 072013 | |
| Instruments: | |||
| Bone nippers | Fine Surgical Tools | 16101-10 | |
| Ligation aid | Fine Surgical Tools | 18062-12 | |
| Tying forceps | Fine Surgical Tools | 18026-10 | |
| Needle holder Crile-Wood | Fine Surgical Tools | 12003-15 | |
| Microsurgery forceps | Fine Surgical Tools | 11003-12 | |
| Microsurgery forceps | Fine Surgical Tools | 11002-12 | |
| Tissue forceps | Fine Surgical Tools | 11021-12 | |
| Microsurgery needle holder | Fine Surgical Tools | 12076-12 | |
| Microsurgery scissors | Fine Surgical Tools | 91501-09 | |
| Mayo scissors | Fine Surgical Tools | 14511-15 | |
| 11-blade knife | Fine Surgical Tools | 10011-00 | |
| RNA extraction and qPCR: | |||
| TriReagent | Euromedex | TR-118-200 | |
| Rneasy Mini kit | Qiagen | 74704 | |
| Qubit Fluorimetric RNA assay | Fisher Scientific | 10034622 | |
| RNA 6000 Nano kit | Agilent | 5067-1511 | |
| High Capacity cDNA kit | Fisher Scientific | 10400745 | |
| Taqman Master Mix | Fisher Scientific | 10157154 | |
| Taqman BNP primers | Fisher Scientific | Mm01255770_g1 | |
| Taqman ANP primers | Fisher Scientific | Mm01255747_g1 | |
| Taqman ACE primers | Fisher Scientific | Mm00802048_m1 | |
| Taqman Col1a1 primers | Fisher Scientific | Mm00801666_g1 | |
| Taqman TGFb primers | Fisher Scientific | Mm01178820_m1 | |
| Taqman Gapdh primers | Fisher Scientific | Mm99999915_g1 | |
| ABIPrism Thermocycler | Applied Biosystems | 7000 | |
| Software: | |||
| GraphPad Prism | GraphPad | Prism 7 | |
| Animal food | |||
| Complete diet for adult rats/mice | Safe | UB220610R |
Referências
- Molinari, F., Malara, N., Mollace, V., Rosano, G., Ferraro, E. Animal models of cardiac cachexia. Int. J. Cardiol. 219 (15), 105-110 (2016).
- Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods. Mol. Biol. 573, 115-137 (2009).
- Verma, S. K., Krishnamurthy, P., Kishore, R., Ardehali, H., et al. Transverse aortic constriction: a model to study heart failure in small animals. Manual of Research Techniques in Cardiovascular Medicine. , 164-169 (2014).
- Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure. Development of novel therapies, past and present. Circ. Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).
- 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. USA. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 292 (5), 2119-2130 (2007).
- Deschepper, C. F., Olson, J. L., Otis, M., Gallo-Payet, N. Characterization of blood pressure and morphological traits in cardiovascular-related organs in 13 different inbred mouse strains. J. Appl. Physiol. 97 (1), 369-376 (2004).
- Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. Transverse aortic constriction in mice. J. Vis. Exp. (38), (2010).
- Hu, P., Zhang, D., Swenson, L., Chakrabarti, G., Abel, E. D., Litwin, S. E. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 285 (3), 1261-1269 (2003).
- Faerber, G., et al. Induction of heart failure by minimally invasive aortic constriction in mice: Reduced peroxisome proliferator-activated receptor ϒ coactivator levels and mitochondrial dysfunction. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 141 (2), 492-500 (2011).
- Andersen, N. M., Tang, R., Li, L., Javan, H., Zhang, X. Q., Selzman, C. H. IKK-β inhibition prevents adaptive left ventricular hypertrophy. J. Surg. Res. 178 (1), 105-109 (2012).
- Nemska, S., Monassier, L., Gassmann, M., Frossard, N., Tavakoli, R. Kinetic mRNA profiling in a rat model of left ventricular hypertrophy reveals early expression of chemokines and their receptors. PLoS ONE. 11 (8), 0161273 (2016).
- Liao, Y., et al. Echocardiographic assessment of LV hypertrophy and function in aortic-banded mice: necropsy validation. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 282 (5), 1703-1708 (2002).
- Stansfield, W. E., et al. Characterization of a model to independently study regression of ventricular hypertrophy. J. Surg. Res. 142 (2), 387-393 (2007).
- Beetz, N., et al. Ablation of biglycan attenuates cardiac hypertrophy and fibrosis after left ventricular pressure overload. J. Mol. Cell. Cardiol. 101, 145-155 (2016).
