Medición ecocardiográfica de parámetros diastólicos ventriculares derecho en ratón
Summary
Aquí describimos y comparamos dos posiciones para obtener la vista apical de cuatro cámaras en ratones. Estas posiciones permiten la cuantificación de la función ventricular derecha, proporcionan resultados comparables y se pueden utilizar indistintamente.
Abstract
La disfunción diastólica es una característica prominente de la remodelación del venticalismo derecho (RV) asociada con condiciones de sobrecarga de presión. Sin embargo, la función diastólica RV rara vez se cuantifica en estudios experimentales. Esto podría deberse a dificultades técnicas en la visualización de la RV en la vista apical de cuatro cámaras en roedores. Aquí describimos dos posiciones que facilitan la visualización de la vista apical de cuatro cámaras en ratones para evaluar la función diastólica RV.
La vista apical de cuatro cámaras se habilita inclinando la plataforma de fijación del ratón hacia la izquierda y caudalmente (LeCa) o hacia la derecha y el craneal (RiCr). Ambas posiciones proporcionan imágenes de calidad comparable. Los resultados de la función diastólica RV obtenidos de dos posiciones no son significativamente diferentes. Ambas posiciones son comparativamente fáciles de realizar. Este protocolo se puede incorporar a los protocolos publicados y permite investigaciones detalladas de la función RV.
Introduction
La disfunción diastólica es una característica prominente de la remodelación ventricular derecha (RV)1 y se asocia con condiciones de sobrecarga de presión2. Ecocardiografía (EchoCG) se puede utilizar para la caracterización de la disfunción diastólica RV3,4. A pesar de los recientes avances en la ecocardiografía animal pequeña, rara vez se notifican mediciones de parámetros diastólicos. Por el contrario, las mediciones de la función sistólica seutilizan ampliamente para la caracterización de ratones transgénicos 5, así como para la evaluación de una respuesta al tratamiento6.
Esto puede explicarse en parte por las dificultades en la medición de parámetros diastólicos desde la vista apical de cuatro cámaras. La visualización del corazón en esta posición se puede facilitar inclinando la plataforma de fijación LeCa o RiCr. Incluso si se utilizan estas manipulaciones, los ecocardiógrafos no las reportan en sus manuscritos4,7. Por lo tanto, sigue sin estar claro si estas manipulaciones proporcionan resultados comparables. Además, esto también impide el desarrollo de la nomenclatura estandarizada de esta posición para ratones.
El objetivo de este estudio fue describir dos posiciones para la visualización apical de vista de cuatro cámaras y comparar sus resultados. Para determinar las diferencias entre las dos posiciones, hemos utilizado el modelo de banda de arteria pulmonar de ratón (PAB), en el que un clip de tantalio conduce a una oclusión parcial de la arteria pulmonar. Esta oclusión da como resultado la remodelación del ventrículo derecho y la disfunción. Los detalles completos de la operación PAB se pueden encontrar en el trabajo publicado anteriormente3. Los ratones operados por Sham, donde el clip se colocó junto a la arteria pulmonar, se utilizaron para la comparación. Las investigaciones de EchoCG se realizaron tres semanas después de la operación utilizando el sistema de imágenes con un cabezal de exploración de 30 MHz (ver Tabla de Materiales para ambos). La nomenclatura para la descripción de las posiciones y orientaciones entre el ratón y el haz de ultrasonido se utiliza como se describe en Zhou et al.7.
Protocol
Representative Results
Discussion
La función de RV ecocardiográfica y la evaluación de dimensiones desde posiciones parasternales han sido bien descritas. Por el contrario, la posición apical en la ecocardiografía del ratón se ha descuidado en parte debido a dificultades técnicas. Utilizando una posición de plataforma horizontal, es difícil obtener una ventana acústica suficiente para imágenes de vista de cuatro cámaras. Para facilitar la toma de imágenes de esta posición, la plataforma se puede inclinar hacia la izquierda, una manipulació…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El estudio fue financiado por el Instituto Ludwig Boltzmann para la Investigación Vascular Pulmonar.
Materials
| RMV-707B scan head 30 MHz | Visual Sonics | P/N 11459 | mouse scan head |
| VisualSonics Vevo 770® High-Resolution Imaging System | Visual Sonics | 770-230 | ultrasound machine |
| Veet depilation creme for sensitive skin | Veet | 07768307 | |
| Surgical tape Durapore 3M | 3M Deutschland GmbH | 1538-1 | for fixation |
| Askina Brauncel cellulose swabs | B.Braun | 9051015 | |
| Aquasonic ultrasound gel | Parker Laboratories Inc. | BT025-0037L | |
| Electrode Gel | GE medical systems information technologies Inc. | 2034731-002 | apply to extremities for countinous ECG and heart rate monitoring |
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories Inc. | 82-04-20 | to reduce heat loss warm up the ultrasound gel before use |
Referências
- Egemnazarov, B., Crnkovic, S., Nagy, B. M., Olschewski, H., Kwapiszewska, G. Right ventricular fibrosis and dysfunction: Actual concepts and common misconceptions. Matrix Biology: Journal of the International Society for Matrix Biology. 68-69, 507-521 (2018).
- Rain, S., et al. Right ventricular diastolic impairment in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 128, 1-10 (2013).
- Egemnazarov, B., et al. Pressure overload creates right ventricular diastolic dysfunction in a mouse model: assessment by echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 28, 828-843 (2015).
- Crnkovic, S., et al. Functional and molecular factors associated with TAPSE in hypoxic pulmonary hypertension. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 311, 59-73 (2016).
- Shi, L., et al. miR-223-IGF-IR signalling in hypoxia- and load-induced right-ventricular failure: a novel therapeutic approach. Cardiovascular Research. 111, 184-193 (2016).
- de Raaf, M. A., et al. Tyrosine kinase inhibitor BIBF1000 does not hamper right ventricular pressure adaptation in rats. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 311, 604-612 (2016).
- Zhou, Y. Q., et al. Comprehensive transthoracic cardiac imaging in mice using ultrasound biomicroscopy with anatomical confirmation by magnetic resonance imaging. Physiological Genomics. 18, 232-244 (2004).
- Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. Echocardiographic assessment of the right heart in mice. Journal of Visualized Experiments. (81), e50912 (2013).
- Kitchen, C. M. Nonparametric vs parametric tests of location in biomedical research. American Journal of Ophthalmology. 147, 571-572 (2009).
- Yan, F., Robert, M., Li, Y. Statistical methods and common problems in medical or biomedical science research. International Journal of Physiology, Pathophysiology and Pharmacology. 9, 157-163 (2017).
- Guihaire, J., et al. Non-invasive indices of right ventricular function are markers of ventricular-arterial coupling rather than ventricular contractility: insights from a porcine model of chronic pressure overload. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 14, 1140-1149 (2013).
- Sareen, N., Ananthasubramaniam, K. Strain Imaging: From Physiology to Practical Applications in Daily Practice. Cardiology in Review. 24, 56-69 (2016).
- Thavendiranathan, P., et al. Use of myocardial strain imaging by echocardiography for the early detection of cardiotoxicity in patients during and after cancer chemotherapy: a systematic review. Journal of the American College of Cardiology. 63, 2751-2768 (2014).
- Sengelov, M., et al. Global Longitudinal Strain Is a Superior Predictor of All-Cause Mortality in Heart Failure With Reduced Ejection Fraction. JACC: Cardiovascular Imaging. 8, 1351-1359 (2015).
- Silvani, A., et al. Physiological Mechanisms Mediating the Coupling between Heart Period and Arterial Pressure in Response to Postural Changes in Humans. Frontiers in Physiology. 8, 163 (2017).
- Mohan, M., Anandh, B., Thombre, D. P., Surange, S. G., Chakrabarty, A. S. Effect of posture on heart rate and cardiac axis of mice. Indian Journal of Physiology and Pharmacology. 31, 211-217 (1987).
