O objetivo deste protocolo é detalhar um novo método para a avaliação da função cardíaca segmental em zebrafish embrionário sem condições fisiológicas e patológicas.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Análise de deslocamento da Deformação Mecânica Miocárdica (DIAMANTE) revela heterogeneidade segmental da função cardíaca em zebrafish embrionário
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os zebrafish são cada vez mais utilizados como um organismo modelo para cardiomiopatias e regeneração. Os métodos atuais que avaliam a função cardíaca não detectam de forma confiável a mecânica segmental e não são facilmente viáveis em zebrafish. Aqui apresentamos um método semiautomatizado de código aberto para a avaliação quantitativa da função cardíaca segmental tetradimensional (4D): análise de deslocamento da deformação mecânica do miocárdio (DIAMOND). Zebrafish embrionário transgênico foram imagens in vivo usando um sistema de microscopia de fluorescência de folha de luz com sincronização de movimento cardíaco 4D. Corações digitais 3D adquiridos foram reconstruídos em systole final e diastole final, e o ventrículo foi segmentado manualmente em conjuntos de dados binários. Em seguida, o coração foi reorientado e isotropicalmente reamostrado ao longo do verdadeiro eixo curto, e o ventrículo foi dividido uniformemente em oito porções (I-VIII) ao longo do eixo curto. Devido aos diferentes aviões de reamostragem e matrizes em matrizes de fim de systole e diastole final, foi aplicada uma matriz de transformação para registro de imagem para restaurar a relação espacial original entre as matrizes de imagem sistólica reamostrada e diastólica. Após o registro de imagem, o vetor de deslocamento de cada segmento de systole final para diastole final foi calculado com base no deslocamento de centrosids de massa em três dimensões (3D). Diamond mostra que os segmentos basais do miocárdio adjacentes ao canal arioventricular passam pela maior deformação mecânica e são os mais suscetíveis à lesão cardíaca induzida por doxorubicina. No geral, a DIAMOND fornece novas percepções sobre a mecânica cardíaca segmental em embriões de zebrafish além da fração tradicional de ejeção (EF) em condições fisiológicas e patológicas.
Introdução
A toxicidade cardíaca induzida pela quimioterapia e a insuficiência cardíaca que se seguiu são uma das principais razões para a descontinuação da quimioterapia1. Portanto, a avaliação funcional cardíaca desempenha um papel crucial na identificação da toxicidade cardíaca e, mais importante, na previsão de lesão cardíaca precoce após a quimioterapia2. No entanto, as abordagens atuais para limitações de avaliação funcional cardíaca encontram limitações. Métodos como a fração de ejeção ventricular esquerda (LVEF) fornecem apenas mecânica cardíaca global e muitas vezes retardada após lesão3,....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
Todos os métodos aqui descritos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da UCLA (IACUC), e os experimentos foram realizados em conformidade com os protocolos aprovados pelo Escritório de Pesquisa Animal da UCLA.
1. Reprodução Tg (cmlc2:mCherry) zebrafish e coleta de embriões
- Siga os procedimentos de moradia, reprodução e coleta de embriões descritos em práticas de pecuária e reprodução previamente estabelecidas. Para mais detalhes, consulte Messerschmidt et al.9.
- Trate os embriões coletados com 0,003% 1-phenill-2-thiourea (UPT) na E3 médio 18 h pós-fertiliza....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
O processo pelo qual o DIAMOND foi desenvolvido para avaliar a função cardíaca segmental 3D é apresentado na Figura 1. Após a aquisição e reconstrução de imagens lSFM em 3D do coração de zebrafish embrionário (Figura 1A),o verdadeiro plano de eixo curto foi determinado como o plano perpendicular para os eixos longos verticais e horizontais, ambos determinados em um espectador multiplano (Figura 1B)........
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
Uma estratégia rigorosa para quantificação da função miocárdio segmental é fundamental para avaliar a mecânica cardíaca além da EF tradicional, conhecida por ser um indicador insensível e atrasado de lesão miocárdica1,4,12. Assim, tem havido um crescente interesse em marcadores de mudanças miocárdicas precoces, e um corpo crescente de literatura apoia parâmetros de deformação do miocárdio como indicador inicial para prever disfu.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores declararam que não existe conflito de interesses.
Agradecimentos
O presente trabalho foi financiado pelas bolsas 16SDG30910007 e 18CDA34110338, e pelos subsídios do National Institutes of Health HL083015, HL111437, HL118650 e HL129727.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Amira6 | FEI | Software de análise de imagem | |
| DAPT | Millipore Sigma | D5942-5MG | |
| Cloridrato de doxorrubicina | Millipore Sigma | D1515-10MG | |
| Etil 3-aminobenzoato metanossulfonato | Millipore Sigma | E10521-10G | Tricaína |
| MATLAB | MathWorks | Ambiente de programação | |
| Caixa de ferramentas de processamento de imagens MATLAB Caixa de | ferramentas de processamento de imagens | MathWorks |
Referências
- Ewer, M. S., Ewer, S. M. Cardiotoxicity of anticancer treatments. Nature Reviews Cardiology. 12 (9), 547-558 (2015).
- Thavendiranathan, P., Wintersperger Bernd, J., Scott, F. D., Thomas D, M. H. Cardiac MRI in the Assessment of Cardiac Injury and Toxicity ....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
