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Modelo de Parada Cardíaca em Camundongos para Monitoramento por Imagem e Fisiologia Cerebral durante Isquemia e Ressuscitação

DOI:

10.3791/65340

April 14th, 2023

In This Article

Summary

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Este protocolo demonstra um modelo único de parada cardíaca por asfixia em camundongos que não requer compressão torácica para ressuscitação. Esse modelo é útil para monitorar e obter imagens da dinâmica da fisiologia cerebral durante a parada cardíaca e a ressuscitação.

Abstract

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A maioria dos sobreviventes de parada cardíaca (PCR) experimenta graus variados de déficits neurológicos. Para entender os mecanismos que sustentam a lesão cerebral induzida por CA e, posteriormente, desenvolver tratamentos eficazes, a pesquisa experimental de CA é essencial. Para este fim, alguns modelos de AC de mouse foram estabelecidos. Na maioria desses modelos, os camundongos são colocados em decúbito dorsal para realizar compressão torácica para ressuscitação cardiopulmonar (RCP). No entanto, esse procedimento de ressuscitação torna desafiador o imaginário/monitoramento em tempo real da fisiologia cerebral durante a AC e a ressuscitação. Para obter esse conhecimento crítico, o presente protocolo apresenta um modelo de AC por asfixia em camundongos que dispensa a etapa de RCP por compressão torácica. Esse modelo permite o estudo de alterações dinâmicas no fluxo sanguíneo, estrutura vascular, potenciais elétricos e oxigênio do tecido cerebral desde a linha de base pré-AC até a reperfusão precoce pós-AC. É importante ressaltar que esse modelo se aplica a camundongos envelhecidos. Assim, espera-se que este modelo de CA em camundongos seja uma ferramenta crítica para decifrar o impacto da AC na fisiologia cerebral.

Introduction

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A parada cardíaca (PCR) continua sendo uma crise de saúde pública mundial1. Mais de 356.000 casos de CA fora do hospital e 290.000 casos de CA intra-hospitalar são relatados anualmente apenas nos EUA, e a maioria das vítimas de CA tem mais de 60 anos. Notadamente, os comprometimentos neurológicos pós-PCR são comuns entre os sobreviventes, e representam um grande desafio para o manejo da PCR2,3,4,5. Para entender as alterações patológicas cerebrais pós-PCR e seus efeitos nos desfechos neurológicos....

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Protocol

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Todos os procedimentos aqui descritos foram conduzidos de acordo com as diretrizes do National Institutes of Health (NIH) para o cuidado e uso de animais em pesquisa, e o protocolo foi aprovado pelo Duke Institute of Animal Care and Use Committee (IACUC). Camundongos machos e fêmeas C57BL/6 com idades entre 8-10 semanas de idade foram utilizados para o presente estudo.

1. Preparo cirúrgico

  1. Pese um mouse em uma balança digital e coloque-o em uma caixa de indução de anestesia de plexiglass 4 x 4 x 7.
  2. Ajustar o vaporizador de anestesia para isoflurano a 5%, o medidor de fluxo de oxigênio para 30 e o medidor....

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Results

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Para induzir AC, o camundongo foi anestesiado com isoflurano a 1,5% e ventilado com nitrogênio a 100%. Essa condição levou a bradicardia grave em 45 s (Figura 1). Após 2 min de anóxia, a frequência cardíaca reduziu drasticamente (Figura 2), a pressão arterial diminuiu abaixo de 20 mmHg e o fluxo sanguíneo cerebral cessou completamente (Figura 1). Com o desligamento do isoflurano, a temperatura corporal deixou de ser controlada e cai.......

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Discussion

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Em estudos experimentais de AC, asfixia, injeções de cloreto de potássio ou fibrilação ventricular derivada de corrente elétrica têm sido usadas para induzir CA 16,17,18,19,20,21,22,23. Normalmente, a RCP é necessária para ressuscitação nesses modelos de AC.......

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Disclosures

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Os autores não têm conflitos de interesse.

Acknowledgements

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Os autores agradecem a Kathy Gage por seu apoio editorial. Este estudo foi financiado pelo Departamento de Anestesiologia (Duke University Medical Center), bolsa da American Heart Association (18CSA34080277) e subsídios do National Institutes of Health (NIH) (NS099590, HL157354, NS117973 e NS127163).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AdrenalinaPar PharmaceuticalNDC 42023-159-01
Cotonetes de álcoolBD326895
Animal Bio AmpADInstrumentsFE232
BP transdutorADInstrumentsMLT0699
Bridge AmpADInstrumentsFE117
Injeção de heparina sódica, USPFresenius KabiNDC 63323-540-05
IsofluranoCovetrusNDC 11695-6777-2
Monitor de perfusão Doppler a laserMoor InstrumentsmoorVMS-LDF1
Sistema de imagem de manchas a laserRWDRFLSI III
Pomada lubrificante para os olhosBausch + Lomb339081
Micro clipeRobozRS-5431
Sonda retal de ratoPhysitempRET-3
Eléctrodo de agulhaADInstrumentsMLA121329 Ga, soquete de 1,5 mm
NitrogénioAirgasUN1066
Fibra plástica ópticaMoor InstrumentsPOF500
OtoscópioWelchallyn7282,5 mm Espéculo
OxigénioAirgasUN1072
Tubo PE-10BD427401Tubo de polietileno
IodopovidonaCVS955338
PowerLab 8/35ADInstruments
Rimadyl (carprofeno)Zoetis6100701Injetável 50 mg/ml
Ventilador para pequenos animaisKent ScientificRoVent Jr.
Controlador de temperaturaPhysitempTCAT-2DF
Triplo antibiórico e alívio da dorCVSNDC 59770-823-56
VaporizadorRWDR583S
0,25% bupivacaínaHospiraNDC 0409-1159-18
0,9% de crirido de sódioUTI MédicaNDC 0990-7983-03
1 mL de plástico seringaBD309659
4-0 sutura de sedaLookSP116Sutura de nylon 6-0 de seda trançada preta
Ethilon1698G
8,4% bicarbonato de sódio Inj., USPHospiraNDC 0409-6625-02
Cateter IV 20 GBD38153420GA 1,6 IN
30 G Agulha PrecisionGlideBD30510630 G X 1/2

References

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  1. Smith, A., Masters, S., Ball, S., Finn, J. The incidence and outcomes of out-of-hospital cardiac arrest in metropolitan versus rural locations: A systematic review and meta-analysis. Resuscitation. 185, 109655(2022).
  2. Amacher, S. A., et al.

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Cardiac Arrest ModelBrain PhysiologyMouse Asphyxia ModelBrain ImagingCerebral Blood FlowBrain OxygenationNeurological FunctionVascular StructureResuscitation MonitoringExperimental CA Research

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