Summary

इस्किमिया-रीपरफ्यूजन रिसर्च के लिए बाएं पूर्वकाल अवरोही कोरोनरी धमनी बंधाव: तकनीकी संशोधनों और गुणवत्ता नियंत्रण के माध्यम से मॉडल सुधार

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

यहां, हम तीव्र मायोकार्डियल इस्किमिया-रीपरफ्यूजन अनुसंधान के लिए चूहों में पारंपरिक प्रक्रिया को तकनीकी रूप से संशोधित करके बाएं पूर्वकाल अवरोही कोरोनरी धमनी बंधाव के गुणवत्ता नियंत्रण पर ध्यान केंद्रित करने वाला एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं।

Abstract

कोरोनरी हृदय रोग विश्व स्तर पर मृत्यु का प्रमुख कारण है। कोरोनरी धमनियों में रक्त प्रवाह की पूर्ण समाप्ति एसटी-सेगमेंट एलिवेशन मायोकार्डियल रोधगलन (एसटीईएमआई) का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप कार्डियोजेनिक शॉक और घातक अतालता होती है, जो उच्च मृत्यु दर से जुड़ी होती है। कोरोनरी धमनी को पुन: व्यवस्थित करने के लिए प्राथमिक कोरोनरी हस्तक्षेप (पीसीआई) एसटीईएमआई के परिणामों में काफी सुधार करता है, लेकिन डोर-टू-बैलून समय को छोटा करने में की गई प्रगति अस्पताल में मृत्यु दर को कम करने में विफल रही है, यह सुझाव देते हुए कि अतिरिक्त चिकित्सीय रणनीतियों की आवश्यकता है। चूहों में बाएं पूर्वकाल अवरोही कोरोनरी धमनी (एलएडी) बंधाव तीव्र मायोकार्डियल आईआर अनुसंधान के लिए एक पशु मॉडल है जो नैदानिक परिदृश्य के बराबर है जिसमें एसटीईएमआई के लिए पीसीआई के माध्यम से तेजी से कोरोनरी रिकैनलाइजेशन का उपयोग किया जाता है; हालांकि, पीसीआई-प्रेरित एसटीईएमआई एक तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण और जटिल ऑपरेशन है जो उच्च मृत्यु दर और रोधगलन के आकार में बड़ी भिन्नता से जुड़ा है। हमने एलएडी लिगेशन के लिए आदर्श स्थिति की पहचान की, एक स्नेयर लूप को नियंत्रित करने के लिए एक गैजेट बनाया, और चूहों के लिए एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तीव्र मायोकार्डियल इस्किमिया-रीपरफ्यूजन (आईआर) अनुसंधान प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए एक संशोधित सर्जिकल पैंतरेबाज़ी का समर्थन किया, जिससे ऊतक क्षति कम हो गई। यह एक नॉन-सर्वाइवल सर्जरी है। हम अध्ययन परिणामों की गुणवत्ता को मान्य करने के लिए एक विधि का भी प्रस्ताव करते हैं, जो बाद के जैव रासायनिक विश्लेषणों की सटीकता निर्धारित करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।

Introduction

इस्केमिक हृदय रोग दुनिया भर में मौत का एक प्रमुख कारण है 1,2. कोरोनरी हृदय रोग के विकास को रोकने के लिए परिवर्तनीय जोखिम कारकों के नियंत्रण के अलावा, तीव्र कोरोनरी सिंड्रोम 3,4 के लिए चिकित्सीय रणनीतियों की महत्वपूर्ण रूप से आवश्यकता होती है। तीव्र एसटी-सेगमेंट एलिवेशन मायोकार्डियल रोधगलन (एसटीईएमआई) में कार्डियोजेनिक शॉक और घातक अतालता को अस्पताल में मृत्यु दर 5,6,7,8 में वृद्धि करने के लिए पाया गया है। प्राथमिक पर्क्यूटेनियस कोरोनरी इंटरवेंशन (पीसीआई) एसटीईएमआई 9,10,11 के लिए पसंदीदा उपचार है; हालांकि, चिकित्सीय प्रभावों में एक छत होती है जब डोर-टू-बैलून समय <90 मिनट12,13 होता है। रोग 14,15,16,17,18,19 के नैदानिक परिणामों में और सुधार के लिए अतिरिक्त रणनीतियों की आवश्यकता है।

चूहों में बाएं पूर्वकाल अवरोही धमनी (एलएडी) बंधाव को शामिल करने वाला एक तीव्र मायोकार्डियल इस्किमिया-रीपरफ्यूजन (आईआर) प्रयोग नैदानिक परिदृश्य के तुलनीय पशु मॉडल में से एक है, जिसमें एसटीईएमआई वाले रोगियों के लिए इस्केमिक क्षति से दिल को बचाने के लिए छोटे डोर-टू-बैलून समय की आवश्यकता होती है। हालांकि, छोटे जानवरों में सर्जरी-प्रेरित एसटीईएमआई अक्सर तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण होता है क्योंकि यह उच्च मृत्यु दर और रोधगलन आकार20,21,22,23,24 में उच्च भिन्नता से जुड़ा एक जटिल ऑपरेशन है। तकनीकी चुनौती को दूर करने के लिए, वर्तमान अध्ययन ने चूहों में एक व्यापक और प्रभावी पशु मॉडल विकसित किया (क्योंकि वे चूहों से बड़े हैं) तकनीकी संशोधन के माध्यम से एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तीव्र मायोकार्डियल आईआर अनुसंधान प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए। प्रस्तावित प्रोटोकॉल के परिणामस्वरूप कम शल्य चिकित्सा जटिलताओं, कम ऊतक क्षति और सर्जरी के दौरान मृत्यु दर की संभावना कम होती है। इसके अतिरिक्त, एक प्रक्रिया का उपयोग इन्फ्रैक्ट आकार और जोखिम पर क्षेत्र (एएआर) को मापने के लिए किया गया था और इस प्रकार, अध्ययन के परिणामों की गुणवत्ता को सत्यापित किया गया था। प्रस्तावित प्रोटोकॉल का उपयोग क्षति के खिलाफ नई चिकित्सीय रणनीतियों को विकसित करने के लिए तीव्र मायोकार्डियल आईआर तनाव की पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं की जांच के लिए किया जा सकता है।

Protocol

सभी पशु प्रयोग ों को यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (एनआईएच प्रकाशन संख्या 85-23, संशोधित 1996) द्वारा प्रकाशित प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड के अनुसार आयोजित किया गया था। अध्ययन प्रोटो…

Representative Results

मायोकार्डियल इस्किमिया और रीपरफ्यूजन के अंत में, आगे के जैव रासायनिक या आणविक विश्लेषण से पहले एलएडी बंधाव की गुणवत्ता का आकलन किया जाना चाहिए। बंधाव के माध्यम से एलएडी रोड़ा की पर्याप्तता…

Discussion

प्रस्तावित प्रोटोकॉल में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं, जैसे कि एलएडी लिगेशन के लिए सटीक स्थिति की पहचान करना, एक ही सीवन में स्नेयर लूप को नियंत्रित करने के लिए एक गैजेट बनाना, और ऊतक क्षति को कम करने के लिए …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

यह मॉडल विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय, ताइवान (MOST 109-2320-B-030-006-MY3) से वित्तीय सहायता के साथ विकसित किया गया था।

Materials

Evan’s blue Sigma Aldrich E2129
Forceps Shinva
Pentobarbital Sigma Aldrich 1507002
Scalpel blades Shinva s2646
Scalpel handles Shinva
Silk sutures SharpointTM DC-2150N
Surgical needle AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution Solarbio T8170-1
Ventilator Harvard Rodent Ventilator

Referências

  1. Khan, M. A., et al. Global epidemiology of ischemic heart disease: Results from the global burden of disease study. Cureus. 12 (7), 9349 (2020).
  2. Nowbar, A. N., Gitto, M., Howard, J. P., Francis, D. P., Al-Lamee, R. Mortality from ischemic heart disease. Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes. 12 (6), 005375 (2019).
  3. Kuo, F. Y., et al. Effect of CYP2C19 status on platelet reactivity in Taiwanese acute coronary syndrome patients switching to prasugrel from clopidogrel: Switch Study. Journal of the Formosan Medical Association. , (2022).
  4. Li, Y. H., et al. Guidelines of the Taiwan Society of Cardiology, Taiwan Society of Emergency Medicine and Taiwan Society of Cardiovascular Interventions for the management of non ST-segment elevation acute coronary syndrome. Journal of the Formosan Medical Association. 117 (9), 766-790 (2018).
  5. Liu, Y. B., et al. Dyslipidemia is associated with ventricular tachyarrhythmia in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction. Journal of the Formosan Medical Association. 105 (1), 17-24 (2006).
  6. Anghel, L., Sascău, R., Stătescu, C. Myocardial infarction with cardiogenic shock-the experience of a primary PCI center from North-East Romania. Signa Vitae. 17 (5), 64-70 (2021).
  7. Samat, A. H. A., Embong, H., Harunarashid, H., Maskon, O. Predicting ventricular arrhythmias and in-hospital mortality in acute coronary syndrome patients presenting to the emergency department. Signa Vitae. 16 (1), 55-64 (2020).
  8. Wang, Y. C., et al. Outcome of primary percutaneous coronary intervention in octogenarians with acute myocardial infarction. Journal of the Formosan Medical Association. 105 (6), 451-458 (2006).
  9. Markovic, D., et al. Effects of a percutaneous coronary intervention or conservative treatment strategy on treatment outcomes in elderly female patients with acute coronary syndrome. Signa Vitae. 12 (1), 96-100 (2016).
  10. Hannan, E. L., et al. Effect of onset-to-door time and door-to-balloon time on mortality in patients undergoing percutaneous coronary interventions for ST-segment elevation myocardial infarction. American Journal of Cardiology. 106 (2), 143-147 (2010).
  11. McNamara, R. L., et al. Effect of door-to-balloon time on mortality in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 47 (11), 2180-2186 (2006).
  12. Pehnec, Z., Sinkovië, A., Kamenic, B., Marinšek, M., Svenšek, F. Baseline characteristics, time-to-hospital admission and in-hospital outcomes of patients hospitalized with ST-segment elevation acute coronary syndromes, 2002 to 2005. Signa Vitae. 4 (1), 14-20 (2009).
  13. Menees, D. S., et al. Door-to-balloon time and mortality among patients undergoing primary PCI. The New England Journal of Medicine. 369 (10), 901-909 (2013).
  14. Ku, H. C., Chen, W. P., Su, M. J. DPP4 deficiency preserves cardiac function via GLP-1 signaling in rats subjected to myocardial ischemia/reperfusion. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. 384 (2), 197-207 (2011).
  15. Lee, S. Y., Ku, H. C., Kuo, Y. H., Chiu, H. L., Su, M. J. Pyrrolidinyl caffeamide against ischemia/reperfusion injury in cardiomyocytes through AMPK/AKT pathways. Journal of Biomedical Science. 22 (1), 18 (2015).
  16. Ku, H. C., et al. TM-1-1DP exerts protective effect against myocardial ischemia reperfusion injury via AKT-eNOS pathway. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. 388 (5), 539-548 (2015).
  17. Ku, H. C., Lee, S. Y., Yang, K. C., Kuo, Y. H., Su, M. J. Modification of caffeic acid with pyrrolidine enhances antioxidant ability by activating AKT/HO-1 pathway in heart. PLoS ONE. 11 (2), 0148545 (2016).
  18. Alonso-Herranz, L., et al. Macrophages promote endothelial-to-mesenchymal transition via MT1-MMP/TGFbeta1 after myocardial infarction. eLife. 9, 57920 (2020).
  19. Liu, J., Zheng, X., Zhang, C., Zhang, C., Bu, P. Lcz696 alleviates myocardial fibrosis after myocardial infarction through the sFRP-1/Wnt/beta-catenin signaling pathway. Frontiers in Pharmacology. 12, 724147 (2021).
  20. Goldman, S., Raya, T. E. Rat infarct model of myocardial infarction and heart failure. Journal of Cardiac Failure. 1 (2), 169-177 (1995).
  21. Ke, J., Zhu, C., Zhang, Y., Zhang, W. Anti-arrhythmic effects of linalool via Cx43 expression in a rat model of myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 11, 926 (2020).
  22. Houde, M., et al. Mouse mast cell protease 4 deletion protects heart function and survival after permanent myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 9, 868 (2018).
  23. Chen, J., Ceholski, D. K., Liang, L., Fish, K., Hajjar, R. J. Variability in coronary artery anatomy affects consistency of cardiac damage after myocardial infarction in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 313 (2), 275-282 (2017).
  24. Kainuma, S., et al. Influence of coronary architecture on the variability in myocardial infarction induced by coronary ligation in rats. PLoS ONE. 12 (8), 0183323 (2017).
  25. Heil, J., Schlapfer, M. A reproducible intensive care unit-oriented endotoxin model in rats. Journal of Visualized Experiments. (168), e62024 (2021).
  26. Schleimer, K., et al. Training a sophisticated microsurgical technique: Interposition of external jugular vein graft in the common carotid artery in rats. Journal of Visualized Experiments. (69), e4124 (2012).
  27. Lindsey, M. L., et al. Guidelines for experimental models of myocardial ischemia and infarction. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 812-838 (2018).
  28. Li, H., et al. A new model of heart failure post-myocardial infarction in the rat. Journal of Visualized Experiments. (172), e62540 (2021).
  29. Opitz, C. F., Mitchell, G. F., Pfeffer, M. A., Pfeffer, J. M. Arrhythmias and death after coronary artery occlusion in the rat. Continuous telemetric ECG monitoring in conscious, untethered rats. Circulation. 92 (2), 253-261 (1995).
  30. Kawashima, T., Sato, F. Clarifying the anatomy of the atrioventricular node artery. International Journal of Cardiology. 269, 158-164 (2018).
  31. Vikse, J., et al. Anatomical variations in the sinoatrial nodal artery: A meta-analysis and clinical considerations. PLoS ONE. 11 (2), 0148331 (2016).
  32. Xu, Z., Alloush, J., Beck, E., Weisleder, N. A murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury through ligation of the left anterior descending artery. Journal of Visualized Experiments. (86), e51329 (2014).
  33. Klocke, R., Tian, W., Kuhlmann, M. T., Nikol, S. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovascular Research. 74 (1), 29-38 (2007).
  34. De Villiers, C., Riley, P. R. Mouse models of myocardial infarction: Comparing permanent ligation and ischemia-reperfusion. Disease Models & Mechanisms. 13 (11), (2020).
  35. Reichert, K., et al. Murine left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (122), e55353 (2017).
  36. Lugrin, J., Parapanov, R., Krueger, T., Liaudet, L. Murine myocardial infarction model using permanent ligation of left anterior descending coronary artery. Journal of Visualized Experiments. (150), e59591 (2019).
  37. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of Visualized Experiments. (48), e2464 (2011).
  38. Muthuramu, I., Lox, M., Jacobs, F., De Geest, B. Permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice: a model of post-myocardial infarction remodelling and heart failure. Journal of Visualized Experiments. (94), e52206 (2014).
  39. Langer, K. On the anatomy and physiology of the skin. British Journal of Plastic Surgery. 31 (4), 277-278 (1978).
  40. Carmichael, S. W. The tangled web of Langer’s lines. Clinical Anatomy. 27 (2), 162-168 (2014).
  41. Chang, L. R., Marston, G., Martin, A. Anatomy, Cartilage. StatPearls. , (2022).
  42. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: A murine model of myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (32), e1438 (2009).
check_url/pt/63921?article_type=t

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Citar este artigo
Ku, H., Chien, D., Chao, C., Lee, S. Left Anterior Descending Coronary Artery Ligation for Ischemia-Reperfusion Research: Model Improvement via Technical Modifications and Quality Control. J. Vis. Exp. (190), e63921, doi:10.3791/63921 (2022).

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