Venstre atriale stenose induceret pulmonale venøse Arterialization og gruppe 2 Pulmonal Hypertension i Rat
Summary
Venstre atriale stenose (LAS) er en roman kirurgisk teknik til at studere gruppe 2 pulmonal hypertension (PH) og underliggende pulmonale venøse arterialization mekanismer. Vi præsenterer her, en protokol til at snøre venstre atrium ved hjælp af en titanium klip til at forårsage pulmonal venøs arterialization og moderate PH i en rotte.
Abstract
Mekanismen af mitral stenose-induceret pulmonale venøse arterialization og gruppe 2 pulmonal hypertension (PH) er uklart. Der er ingen gnaver model af gruppe 2 PH, som følge af mitral stenose (MS), lette undersøgelsen af sygdomsmekanismer og potentielle terapeutiske strategier. Vi præsenterer en roman rotte model af pulmonale venøse overbelastning-induceret pulmonale venøse arterialization og gruppe 2 PH forårsaget af venstre atriale stenose (LAS). LAS opnås ved snærende venstre atrium ved hjælp af en halvt-lukkede titanium klip. Efter LAS kirurgi, en rotte model med et transmitral indstrømning hastighed større end eller lig med 2,0 m/s på ekkokardiografi gradvist udvikler pulmonale venøse arterialization og gruppe 2 PH over en periode på 8 – 10 uger. I denne protokol leverer vi den trinvise procedure for hvordan man kan udføre LAS kirurgi. Modellen præsenteres LAS rotte efterligner MS i mennesker og er nyttigt for at studere de underliggende molekylære mekanisme af pulmonale venøse arterialization og for de prækliniske evaluering på terapier for gruppe 2 PH.
Introduction
Formålet med denne artikel er at vise den trinvise procedure for hvordan man kan udføre LAS kirurgi i rotter. Kirurgisk induceret LAS tæt efterligner MS og cor triatriatum hos mennesker, der indebærer oprettelse af en mekanisk obstruktion i venstre atrium1. Obstruktion af venstre ventrikel (LV) indstrømning ofte medfører en overbelastning af pulmonale venøse cirkulation, og patienter udvikle gradvist PH. Verdenssundhedsorganisationen klassificerer PH på grund af venstre hjertesygdomme som gruppe 2, som er den mest udbredte gruppe af PH2,3,4. Diagnosticering af PH i patienter med venstre hjerte sygdomme er forbundet med en større end en syvendedel stigning i de 1-årige standardiseret dødelighed4. I øjeblikket, er der ingen godkendt behandling for gruppe 2 PH ud over behandling af den underliggende forlod hjerte sygdomme (f.eks.kirurgisk udskiftning stenotic mitralklap). Selv effektiv mitralklap udskiftning løser imidlertid ikke PH fuldt i op til halvdelen af patienter med MS5. Denne vedvarende PH er på grund af negative pulmonal vaskulær remodeling, som er dårligt forstået. Dermed dyremodeller er vigtigt at øge vores forståelse af de underliggende molekylære mekanismer af negative pulmonal vaskulær remodeling i gruppe 2 PH.
Der er et par dyremodeller for gruppe 2 PH. koronar arterie ligatur6,7 og tværgående aorta banding8,9,10 i gnavere er mest almindeligt anvendte gruppe 2 PH dyremodeller. Den store ulempe ved disse modeller er inddragelse af LV, hvilket gør resultatet af gruppe 2 PH undersøgelser vanskeligt at fortolke. Derimod forbliver LV intakt i LAS model. Desuden er LAS model klinisk relevant fordi det resulterer i den langsomme og gradvise udvikling af PH over en 10-ugers perioden11. Hos mennesker anses MS betydelige, hvis transmitral Doppler flow hastighed er større end 2,0 m/s11, og vi også bruge dette tal som en cut-off afgørelse om LAS kirurgi har produceret betydelig stenose. Desuden, selvom LAS model genererer milde eller moderate PH, det viser karakteristiske histologiske ændringer, ligner dem i menneskelige patienter, nemlig udvikling af intrapulmonary venøse arterialization11. LAS rotte model er en roman og klinisk relevante gruppe 2 PH model med bevarede LV funktion. Det er velegnet til at studere Patofysiologi af vedvarende pulmonal vaskulær remodeling, identificere molekylære mål og teste nye behandlinger for gruppe 2 PH.
Protocol
Representative Results
Discussion
LAS rotten er en roman gruppe 2 PH-model, der allerede har modtaget betydelig interesse fra forskere i felt12,13. Sammenligning af de to eksisterende gruppe 2 modeller, nemlig den pulmonale vene stenose (PVS) model14, ved hjælp af smågrise, og den supracoronary aorta banding (SAB) rotte model8,9,10, LAS rotte model har flere fordele. I forhold t…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne anerkender Mitacs-Japan-samfund til fremme af videnskab (JSP’ER) sommeren Program. Ping Yu Xiong blev støttet af midler fra Mitacs-JSP’ER sommerprogram til at besøge Jikei University School of Medicine. Dr. Minamisawa er delvist understøttet af Ministeriet for uddannelse, kultur, sport, videnskab og teknologi i Japan (S.M.), programmet MEXT-Supported for den strategiske forskningsfond på Private universiteter (S.M.), køretøj Racing erindringsmønter Foundation (S.M.), og The Jikei University Graduate Research Fund (S.M.) med finansiel støtte til dette projekt. Dr. Archer er delvist understøttet af amerikanske National Institutes of Health (NIH) tilskud NIH 1R01HL113003-01A1 (S.L.A.) og NIH 2R01HL071115-08 (S.L.A.), Canada Foundation for Innovation, Tier 1 Canada forskning stol i mitokondrie Dynamics og Translational Medicin (S.L.A.), William J. Henderson Foundation, den canadiske vaskulære netværk og Dronningens kardiopulmonale enhed (QCPU).
Forfatterne anerkender Mr. Tadashi Kokubo, chef for fotografisk tjenester af akademiske Information Center ved Jikei University School of Medicine, til at filme videoen.
Materials
| 5-0 Prolene Suture | Johnson & Johnson – Ethicon | 8725H | Polypropylene suture with HEMO-SEAL Technology |
| Anaesthesia Machine | Wakenyaku Co., Ltd. | BRTK-100A | Air pump and anaethesia machine |
| Angiocatheter guidewire | Self-made | 10 cm guidewire glued to a 1 cc syringe | |
| Chest retractor | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | F-2 | |
| Chest tube 23G | Self-made | 10 cc syringe attached to a 23G needle plus plastic tube | |
| Curved forceps | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | A-14 | |
| Heating pad | Vivaria | MP-916-NV | Keep body temperature at 37 degree celsius |
| Horizon Ligating Clips | Teleflex | REF 003200 | Size Medium-Large |
| Horizon Manual-Load Ligating Clip Applier For Medium-Large Size Horizon | Teleflex | REF 337085 | Ligation Clips Angled Jaw, (20cm) |
| Needle holder | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | MC-40 | |
| Rodent Respirator | CWE Inc | SAR-830/P | Small animal ventilator |
| Scissors | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | B-12 | Straight scissors ideally with round tips |
| Straight forceps | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | A-7 | |
| Tongue depressor | Uchida Yoko Co., Ltd. | 8-615-2417 | Use the wide end |
Referências
- McGuire, L. B., Nolan, T. B., Reeve, R., Dammann Jr, J. F. Cor Triatriatum as a Problem of Adult Heart Disease. Circulation. 31, 263-272 (1965).
- Strange, G., et al. Pulmonary hypertension: prevalence and mortality in the Armadale echocardiography cohort. Heart. 98 (24), 1805-1811 (2012).
- Moreira, E. M., et al. Prevalence of Pulmonary Hypertension in the General Population: The Rotterdam Study. PLoS ONE. 10 (6), e0130072 (2015).
- Wijeratne, D. T., et al. Increasing Incidence and Prevalence of World Health Organization Groups 1 to 4 Pulmonary Hypertension: A Population-Based Cohort Study in Ontario, Canada. Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes. 11 (2), (2018).
- Briongos Figuero, S., et al. Predictors of persistent pulmonary hypertension after mitral valve replacement. Heart and Vessels. 31 (7), 1091-1099 (2016).
- Jiang, B. H., Tardif, J. C., Shi, Y., Dupuis, J. Bosentan does not improve pulmonary hypertension and lung remodeling in heart failure. European Respiratory Society. 37 (3), 578-586 (2011).
- Dayeh, N. R., et al. Echocardiographic validation of pulmonary hypertension due to heart failure with reduced ejection fraction in mice. Scientific Reports. 8, (2018).
- Yin, J., et al. Sildenafil preserves lung endothelial function and prevents pulmonary vascular remodeling in a rat model of diastolic heart failure. Circulation: Heart Failure. 4 (2), 198-206 (2011).
- Wang, Q., et al. The Effects and Mechanism of Atorvastatin on Pulmonary Hypertension Due to Left Heart Disease. PLoS ONE. 11 (7), e0157171-e0157171 (2016).
- Hunt, J. M., et al. Pulmonary veins in the normal lung and pulmonary hypertension due to left heart disease. American Journal of Physiology – Lung Cellular and Molecular Physiology. 305 (10), L725-L736 (2013).
- Fujimoto, Y., et al. Pulmonary hypertension due to left heart disease causes intrapulmonary venous arterialization in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 154 (5), 1742-1753 (2017).
- Katz, M. G., Fargnoli, A. S., Hajjar, R. J., Hadri, L. Pulmonary hypertension arising from left heart disease causes intrapulmonary venous arterialization in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (1), 281-282 (2018).
- Alsoufi, B. Not a Cinderella story. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (1), 282-284 (2018).
- Kato, H., et al. Pulmonary vein stenosis and the pathophysiology of "upstream" pulmonary veins. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (1), 245-253 (2014).
