मॉडलिंग दबाव अधिभार-प्रेरित कार्डियक हाइपरट्रॉफी के लिए ओ-रिंग महाधमनी बैंडिंग बनाम पारंपरिक अनुप्रस्थ महाधमनी कसना
Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल दबाव अधिभार कार्डियक हाइपरट्रॉफी को प्रेरित करने के लिए चूहों में महाधमनी बैंडिंग की एक नई तकनीक का वर्णन करता है। बैंडिंग के लिए, एक निश्चित आंतरिक व्यास के साथ एक रबर रिंग का उपयोग किया जाता है। यह नई तकनीक भविष्य के प्रयोगों के लिए कम विचरण और अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य डेटा का वादा करती है।
Abstract
चूहों में महाधमनी बैंडिंग कार्डियक प्रेशर ओवरलोड-प्रेरित कार्डियक हाइपरट्रॉफी और दिल की विफलता के प्रेरण के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रयोगात्मक मॉडल में से एक है। पहले इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक स्टेनोसिस बनाने के लिए एक कुंद 27 जी सुई पर बंधे महाधमनी आर्क के चारों ओर एक थ्रेडेड सीवन पर आधारित है। यह विधि सर्जन द्वारा धागे को मैन्युअल रूप से कसने पर निर्भर करती है और इस प्रकार, व्यास के आकार में उच्च भिन्नता की ओर ले जाती है। मेलेबी एट अल द्वारा वर्णित एक नई परिष्कृत विधि सर्जरी के बाद कम विचरण और अधिक प्रजनन क्षमता का वादा करती है। नई तकनीक, ओ-रिंग-महाधमनी बैंडिंग (ओआरएबी), एक धागे के साथ एक सीवन के बजाय एक गैर-स्लिप रबर रिंग का उपयोग करती है, जिसके परिणामस्वरूप दबाव अधिभार और कार्डियक हाइपरट्रॉफी के प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य फेनोटाइप में भिन्नता कम हो जाती है। सर्जरी के दौरान, ओ-रिंग को ब्राचियोसेफेलिक और बाएं कैरोटिड धमनियों के बीच रखा जाता है। इकोकार्डियोग्राफी द्वारा सफल कसना की पुष्टि की जाती है। 1 दिन के बाद, अंगूठी के सही प्लेसमेंट के परिणामस्वरूप ओ-रिंग-प्रेरित स्टेनोसिस पर अनुप्रस्थ महाधमनी में प्रवाह वेग में वृद्धि होती है। 2 सप्ताह के बाद, बिगड़ा हुआ हृदय समारोह कम इजेक्शन अंश और दीवार की मोटाई में वृद्धि से साबित होता है। महत्वपूर्ण रूप से, व्यास के आकार में कम भिन्नता के अलावा, ओआरएबी अनुप्रस्थ महाधमनी कसना (टीएसी) की तुलना में कम इंट्रा-और पोस्ट-ऑपरेटिव मृत्यु दर से जुड़ा हुआ है। इस प्रकार, ओआरएबी आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली टीएसी सर्जरी के लिए एक बेहतर विधि का प्रतिनिधित्व करता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम और आवश्यक जानवरों की संख्या में संभावित कमी होती है।
Introduction
जबकि शारीरिक कार्डियक हाइपरट्रॉफी को विकास, व्यायाम और गर्भावस्था के दौरान देखा जा सकता है, पैथोलॉजिकल कार्डियक हाइपरट्रॉफी हेमोडायनामिक तनाव स्थितियों जैसे धमनी उच्च रक्तचाप, वाल्वुलर हृदय रोग, या जीन उत्परिवर्तन का जवाब देती है। प्रारंभ में, हृदय कार्डियोमायोसाइट आकार में वृद्धि और हृदय समारोह1,2 को बनाए रखने के लिए वेंट्रिकुलर दीवारों के मोटे होने की विशेषता वाले रीमॉडेलिंग से गुजरता है। दूसरी ओर, पैथोलॉजिकल कार्डियक रीमॉडेलिंग अतालता, अचानक मृत्यु और उच्च मृत्यु दर के लिए बढ़ते जोखिम से जुड़ा हुआ है। अंत में, समय के साथ, इसके परिणामस्वरूप वेंट्रिकुलर फैलाव, सिकुड़ा हुआ कार्य में एक मजबूत कमी, और अंततः दिल की विफलता (एचएफ) की प्रगति होती है, जो उच्च रुग्णता, मृत्यु दर और सामाजिक लागतसे जुड़ी होती है। इसलिए, नई चिकित्सीय रणनीतियों को विकसित करने के लिए आणविक पृष्ठभूमि को समझने की तत्काल आवश्यकताहै।
महाधमनी बैंडिंग एक मॉडल है जो चूहों में दबाव अधिभार-प्रेरित बाएं वेंट्रिकुलर (एलवी) हाइपरट्रॉफी और दिल की विफलता की नकल करताहै। इस विधि के साथ, विवो में दबाव अधिभार-प्रेरित कार्डियक रीमॉडेलिंग के पैथोमैकेनिज्म की जांच करना संभव है। चूहों में पहली महाधमनी बैंडिंग प्रक्रिया रॉकमैन एट अल.6 द्वारा रिपोर्ट की गई थी। दबाव अधिभार महाधमनी के चारों ओर एक धागा सीवन-आधारित बंधाव (ब्राचियोसेफेलिक और बाएं आम कैरोटिड धमनी के बीच) से प्रेरित होता है। 0.4 मिमी व्यास स्टेनोसिस बनाने के लिए, एक सीवन को 27 ग्राम सुई और महाधमनी के चारों ओर रखा जाता है। बंधाव के बाद, सुई को 6,7 हटा दिया जाता है।
भले ही सुई का व्यास तय हो, धागे की जकड़न सर्जन पर अत्यधिक निर्भर है और इसलिए, कार्डियक हाइपरट्रॉफी के प्रेरित फेनोटाइप को प्रभावित करती है। इसके अलावा, थ्रेड / सीवन-आधारित विधि में, सर्जरी के बाद स्टेनोसिस व्यास की एक चर डिग्री होती है, जो मृत्यु दर 8,9 में उच्च भिन्नता से जुड़ी होती है। इसके अलावा, इस विधि को प्रशिक्षित करना चुनौतीपूर्ण है, खासकर धागे को कसने में सही स्तर और स्थिरता खोजने के बारे में। अंत में, प्रशिक्षण की शुरुआत में, महाधमनी या अन्य ऊतक की चोट के विघटन के कारण उच्च इंट्रा-और पोस्ट-ऑपरेटिव मृत्यु दर होती है, साथ ही जीवित जानवरों में स्टेनोसिस की सीमा में उच्च भिन्नता होती है।
हाल ही में, महाधमनी बैंडिंग की एक अनुकूलित प्रक्रिया मेलेबी एट अल.10 द्वारा वर्णित की गई थी। उन्होंने 0.71 मिमी, 0.66 मिमी और 0.61 मिमी के निश्चित आंतरिक व्यास के साथ एक गैर-स्लिप रबर ओ-रिंग का उपयोग करके स्टेनोसिस में कम भिन्नता और दबाव अधिभार के अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्तरों के साथ ओआरएबी (ओ-रिंग महाधमनी बैंडिंग) विधि प्रस्तुत की। संक्षेप में, ओ-रिंग को खोला जाता है, आरोही मेहराब के चारों ओर रखा जाता है, और धागे द्वारा फिर से बंद किया जाता है। इन ओ-रिंग्स का उपयोग करने वाले अन्य वैज्ञानिकों ने प्रेरित कार्डियक हाइपरट्रॉफी9 में कम परिवर्तनशीलता की सूचना दी। उन्होंने इंट्रा-और पोस्ट-ऑपरेटिव मृत्यु दर, साथ ही बेहतर प्रजनन क्षमता और प्रेरित हाइपरट्रॉफिक फेनोटाइप 9,11 में कम भिन्नता भी देखी। वर्तमान आलेख चरण-दर-चरण प्रोटोकॉल में इस अद्वितीय रणनीति की प्रक्रिया का वर्णन करता है। इस रिपोर्ट में साझा की गई विशेषज्ञता अन्य वैज्ञानिकों को इस क्षेत्र में अपनी तकनीकों को बेहतर बनाने में मदद करेगी।
कार्डियक हाइपरट्रॉफी को प्रेरित करने के लिए जिसके परिणामस्वरूप 6 सप्ताह के बाद दिल की विफलता होती है, 12 सप्ताह के सी 57बीएल / 6 एन नर चूहों को सर्जरी के लिए अनुशंसित किया जाता है। माउस सबस्ट्रेन C57BL/6N और C57BL/6J के बीच महाधमनी बैंडिंग के 2 सप्ताह बाद एक तुलना में गंभीर कार्डियक डिसफंक्शन और C57BL/6N चूहों में मृत्यु दर में वृद्धि देखी गई। इसलिए, ये दिल की विफलता12 के मॉडल के लिए बेहतर अनुकूल हैं। बारह सप्ताह के नर और मादा चूहों में महाधमनी के संपर्क और विशेष उपकरणों के साथ ओ-रिंग के प्लेसमेंट के लिए एक इष्टतम आकार होता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
सीवन-आधारित महाधमनी बैंडिंग का उपयोग चूहों में दबाव-अधिभार कार्डियक हाइपरट्रॉफी को प्रेरित करने के लिए कई वर्षों से किया गया है। यह विवो में कार्डियक रीमॉडेलिंग और रोग की प्रगति के पैथोमैकेनिज्म की ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को बुंडेसमिनिस्टेरियम फर बिलडुंग एंड फोर्सचुंग (बीएमबीएफ) द्वारा एल.एल., एन.एफ., और ओ.जे.एम. (आईवोलैडएमटी-एचएफ) द्वारा समर्थित किया गया था। FKZ 01KC2006A)।
Materials
| 1 x long Fixators, 6 cm | 18200-01 | ||
| 2 x Blunt Retractors, 5 mm wide | 18200-11 | ||
| 2 x Short Fixators, 3 cm | 18200-02 | ||
| 2 x fine tip 45° angled forceps | FST (fine sience tools) | 11160-10 | |
| 3 x Blunt Retractors, 2.5 mm wide | 18200-10 | ||
| 3 x Retractor Wires | 18200-05 | ||
| 4-0 absorbable suture (Vicryl) | ETHICON | SABBKLT0 | Used to suture skin |
| 6-0 suture (Prolene), needle size:13 mm | ETHICON | JDP879 | Used to suture chest muscle |
| 8-0 suture (Prolene), needle size: 6.5 mm | ETHICON | RHBECH | Used to fast the Ring |
| Anesthetizing Box, Small | Havard apparatus | 50-0108 | |
| C57BL/6N mice | Charles River | ||
| Fluosorber Activated Charcoal Filter Canister | Havard apparatus | 34-0415 | Used to induce and maintain anesthesia |
| Handmade laryngsopcope | Intubationshelp | ||
| Harvard Apparatus Anesthetic Vaporizer | Havard apparatus | Used to induce and maintain anesthesia | |
| Heating pad + rectal probe (LSI Letica Scientific Instruments:Temperature control unit HB 101/2 ) | Panlab/ Havard apparatus | Used to control and maintain body temperature | |
| i.v. cannula blue 22-gauge (Vasofix Braunüle 0.9 x 25 mm) | B/Braunsharing Expertise | 4268091B | intubation |
| isofluran | Baxter | Anesthesia | |
| Kodan (betadine solution) | Schülke | 20003960-A | Desinfection |
| ligation aid | FST (fine sience tools) | 18062-12 | Used to perform liagtion with O-ring |
| Microscope Lighting: Schott VisiLED Set MC1500/S80-55 (+ controller) | SCHOTT | Ligth | |
| Microscope camera (Leica IC80 HD) | Leica | Used for visualiation operating field | |
| MiniVac Complete Anesthesia Systems for small rodents | Havard apparatus | 75-0233 | Used to induce and maintain anesthesia |
| Mouse Ventilator MiniVent Type 845 | Havard Apparatus | 73-0044 | Used to ventilation during surgery |
| Needle holder | FST (fine sience tools) | TE-10804 | |
| O-ring, non-slip rubber (0.0018 mm x 0.020 mm) | Apple Rubber Products | Liagtion of the aortic arch | |
| Scissors | FST (fine sience tools) | 14040-09 | Used to cut the skin and threads |
| Small Animal Retraction System (Kit for Animals up to 200 g) | FST (fine sience tools) | 18200-20 | |
| Small Base Plate, 20 x 30 cm | 18200-03 | ||
| Table intgerated with heating pad + rectal probe + ECG and transducer tripod | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
| Temgesic (Buprenorphin) | Indivior UK Limited | 997.00.00 | Pain pre-medication |
| three-way stop cock (blue) | |||
| Tramal (Tamadol) | Grünental | Pain post-medication | |
| transducer probe MS400 (Visual Sonics) | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
| Ultrasound system with cardioligy package | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
| Vannas Spring Scissors – 2.5 mm Cutting Edge | FST (fine sience tools) | 15000-08 | Used to cut intercostal chest muscle |
| vet ointment | Bepanten | Used to prevent eyes from drying out |
Referências
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