En lukket-brystet modell å indusere tverrgående aorta Constriction i mus

Summary

Her presenterer vi protokollen tverrgående aorta innsnevring (TAC) via en lateral thoracotomy. Denne teknikken er en minimal invasiv, lukket kiste kirurgisk prosedyre å simulere trykk overbelastning og hjertesvikt i mus utnytte TAC laboratorium standardinnstillinger.

Abstract

Hjerte-hypertrofi og hjertesvikt er ofte basert på press overbelastning musen modeller av TAC. Standard prosedyre er å utføre en delvis thoracotomy å visualisere tverrgående aortabuen. Kirurgisk traumer forårsaket av thoracotomy i åpne-brystet modeller endringer imidlertid åndedretts fysiologi som ribbeina er dissekert og venstre fristilt etter brystet nedleggelsen. For å forhindre dette, etablert vi en minimal invasiv, lukket kiste tilnærming via lateral thoracotomy. Her nærmer vi aortabuen via 2^nd interkostalrom plass uten å gå inn i brystet hulrom, forlater musen med en mindre traumatisk skade å gjenopprette fra. Vi utfører operasjonen ved hjelp av standard laboratorium innstillingene for åpne brystet TAC prosedyrer med lik overlevelse. Bortsett fra opprettholde fysiologiske pusting mønstre på grunn av lukket kiste tilnærming, synes musene å ha nytte av viser rask oppgang, mindre invasiv teknikken vises å lette en rask helbredelsesprosessen og redusere immunrespons etter traumer.

Introduction

Musen modeller brukes ofte til å etterligne menneskelige sykdommer¹. Tverrgående aorta innsnevring (TAC) brukes å indusere press overbelastning og venstre ventrikkel hypertrofi². Åpne-brystet TAC modellen i mus ble godkjent av Rockman et al. ³ og den kirurgiske prosedyren er beskrevet i detalj av DeAlmeida et al. ⁴. Banding tverrgående aortabuen er mer gunstig i forhold til abdominal aorta innsnevring fordi en større del av sirkulasjon kan kompensere negative virkningene av denne siste prosedyren².

Banding av tverrgående aorta fører til en økt arteriell press i stigende aorta og truncus men forlater tilstrekkelig perfusjon av organer via distale fartøyene (dvs. den venstre arteria carotis communis, venstre subclavia arterien, og synkende aorta). Dette fører til en økt hjerte afterload og en forhøyet cardiac veggen stress. Veggen stress reduserer senere på grunn av fiber jevning⁵. Kronisk endringen i cardiac hemodynamics resulterer i maladaptation og dilatasjon av venstre ventrikkel. Denne måten av TAC oppretter en reproduserbar modell av hjerte-hypertrofi til slutt fører til hjertesvikt.

Standard prosedyre for TAC som beskrevet av DeAlmeide et al. ⁴ tilnærminger aortabuen via en delvis øvre thoracotomy via Disseksjon av ribbeina eller sternum og inn i brysthulen som pleural hulrom. Dette gir et godt inntrykk av aortabuen og dens sidegreiner. Dessverre kan ikke dissekert ribbeina være reattached, som etterlater dem flyter fritt og dermed endre puste dynamikken.

Derfor opprettet vi, en minimal invasiv lukket-brystet tilnærming av aortabuen bruker en lateral kirurgisk tilnærming via 2^nd interkostalrom plass. Den største fordelen ved denne modellen er muligheten til å utføre TAC uten selv skjære gjennom ribbeina. Kirurgisk traumer er i snitt i huden og dissection interkostalrom muskler. Denne fremgangsmåten reduserer traumer selv og bidrar til å opprettholde tilstrekkelig brystet stabilitet.

Her beskriver vi en detaljert fremgangsmåte for å utføre TAC kirurgi i mus uten å utføre totalen eller den øvre thoracotomy. Høy frekvens Doppler ble brukt til å sikre suksess for TAC som tidligere beskrevet ^6,7.

Protocol

Denne protokollen ble godkjent av den etiske komiteen for dyr eksperimentering LANUV Recklinghausen (#84-02.04.2016.A374). Vanligvis denne prosedyren utføres på voksen mus > 10 ukens av alderen. Det er imidlertid mulig å utføre denne operasjonen på yngre dyr også. Kirurgiske verktøy må steriliseres før bruk alle trinnene er utført under aseptiske forhold. 1. induksjon av anestesi og intubasjon Injisere buprenorfin 0,1 µg/g kroppsvekt intraperitoneally for smertelindring. G…

Representative Results

En vellykket TAC garanterer induksjon av press overbelastning og venstre ventrikkel hypertrofi. En ad hoc validering av press overbelastning oppnås ved hjelp av Doppler måling av hastighet som vist i figur 2. Preoperativ blod flyten hastighet er lik i begge carotis arteriene, TAC forårsaker en utvidet blod hastighet i den høyre arteria carotis på grunn av forhøyet trykk i venstre ventrikkel og aorta mens forårsaker post stenotic dempes blod flyten hast…

Discussion

Høyt blodtrykk grunnet TAC raskt innsettende er forskjellig fra klinisk relevante hypertrofi skyldes aortic stenosis eller hypertensjon. Likevel bruk av små dyr modeller å indusere hjertesvikt har mange fordeler og er derfor valgt av mange etterforskere¹¹. Dette lukket kiste-modellen forbedrer de eksisterende modellene av kirurgiske teknikken å indusere tverrgående aorta innsnevring i mus⁴.

Det viktigste trinnet er passasjen under aortabuen….

Materials

Pressure-volume catheter	Millar Instruments, USA	SPR-839
Mouse ventilator	Harvard Apparatus GmbH, Germany	Minivent – TYPE 845
Mouse ventilator	Harvard Apparatus GmbH, Germany	Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844
Vaporizer	Dräger Medical AG&CO.KG, Germany	19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number  D-877-2010)
Microscope	Leica Microsystems, Germany	MZ 7.5
Light source	Schott AG, Germany	KL 1500 LCD
6-0 Prolene	Ethicon, USA	Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c	suture for surgery
Seraflex	Serag Wiessner, Germany	USP 5/0 schwarz;  IC108000	suture for constriction
Homoeothermic Controlled Operating Tables	Harvard Apparatus GmbH, Germany	Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233
Flexible Rectal Probe	Harvard Apparatus GmbH, Germany	1.6 mm OD; 55-7021
Doppler Signal Visualisation Instrument	Indus Instruments, USA	Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module
Doppler Probe	Indus Instruments, USA	20MHz Tubing-mounted Probe