عزل فأري موديل قلب عضلة القلب مذهل المصاحبة اعتقال شلل القلب
Summary
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Abstract
بروتوكول التالي من استخدام لتقييم وظيفة القلب ضعف أو مذهل يلي الشتائم الدماغية المعتدلة عضلة القلب. هذه التقنية مفيدة للنمذجة الإصابة الدماغية المرتبطة مع العديد من ظاهرة ذات الصلة سريريا بما في ذلك جراحة القلب بالاعتقال شلل القلب وشرايين القلب، بعيدا عن مضخة تحويل مسار الشريان التاجي، زرع، والذبحة الصدرية، نقص التروية وجيزة، وما إلى ذلك. يعرض بروتوكول طريقة عامة لنموذج تبريدي اعتقال شلل القلب فرط بوتاسيوم الدم وضخه في قلوب القوارض التركيز على قياس وظيفة مقلص عضلة القلب. باختصار، هو perfused لقلب الفأر في وضع langendorff، المجهزة مع بالون داخل البطينات، ويتم تسجيل المعلمات الأساسية وظيفية القلب. في أعقاب الاستقرار، والقلب هو بعد ذلك يخضع لاطلاع التسريب من الواقية للقلب حل شلل القلب تبريدي لبدء اعتقال الانبساطي. يتم تسليم شلل القلب بشكل متقطع أكثر من 2 ساعة. ثم يتم إشباعها القلب وWARMEويتم رصد د لدرجات حرارة سوي الحرارة واستعادة وظيفة عضلة القلب. استخدام هذه النتائج في بروتوكول موثوقة الاكتئاب وظيفة مقلص القلب خالية من الإجمالي تلف الأنسجة عضلة القلب في القوارض.
Introduction
عضلة القلب مذهلة يعرف بأنه انعكاس انخفاض النشاط مقلص على الرغم من استعادة تدفق الدم الكافي بعد فترة وجيزة من نقص التروية أو فترات طويلة من الشتائم الدماغية مع كارديوبروتيكتيون 1،2،3،4،5. يتم استخدام الطريقة المعروضة خصيصا لنموذج الشتائم الدماغية ذات الصلة سريريا والتي يمكن أن تؤدي إلى عاهات عكسها في وظيفة مقلص (أي إهانات الدماغية المرتبطة جراحة القلب باستخدام اعتقال شلل القلب، فترات قصيرة من نقص التروية، والذبحة الصدرية، وما إلى ذلك). وعلى النقيض من الدراسات نقص التروية الحاد (احتشاء عضلة القلب، نخر) تم تطوير هذا البروتوكول لتقييم الانتعاش وظيفية عضلة القلب وكارديوبروتيكتيون دون وقوع إصابات الأنسجة، وإعادة عرض، وموت الخلايا. الغالبية العظمى من ورقة تتناول معيار شلل القلب بروتوكول القبض مع عناصر مشابهة لجراحة القلب باستخدام حرارة الجسم ومتقطعة تسليم شلل القلب.
بروت عضلة القلبection خلال معظم جراحات القلب يعتمد على شلل القلب وشرايين القلب. على الرغم من شلل القلب (CP) الحلول والاستراتيجيات تختلف على نطاق واسع (الدم، بلوراني والبرد، الخ دافئ) العناصر الأكثر شيوعا هي 1) فرط بوتاسيوم الدم و / أو غيرها من الاستراتيجيات للقبض على القلب في انبساط، مما يحد من استخدام الطاقة الناتجة من تقلص عضلة القلب، و2) انخفاض حرارة الجسم لإبطاء عملية التمثيل الغذائي وتساعد على الحفاظ على ATP واحتياطيات الطاقة الأخرى أثناء القبض عليه. حلول شلل القلب الحالية توفر الحماية للقلب ضد الشتائم الدماغية التي من شأنها أن يثبت خلاف ذلك قاتلة. ومع ذلك، استراتيجيات الوقاية من أمراض القلب خلال الشتائم الدماغية الجراحية ليست مثالية، وإصابة الدماغية الخفيفة الناتجة يمكن أن يؤدي إلى عكسها القلب ضعف مقلص على الرغم من تدفق الدم الكافي (عضلة القلب مذهلة)، الحماض، والضرر cardiomyocyte، وآثار الأوعية الدموية بما في ذلك انخفاض التروية التاجية وبالتشنج.
هذا يختلف البروتوكولمن النماذج القياسية نقص تروية القلب معزولة تقييم احتشاء عضلة القلب ونقص التروية الحاد في أنه يقيم الشتائم الدماغية أكثر اعتدالا مما يمكن أن يؤدي إلى اختلال وظائف القلب بعد نقص التروية وجيزة أو الشتائم الدماغية المرتبطة اعتقال شلل القلب. (للمراجعة على تقنيات نضح Langendorff وI / دراسات R ترى 6-8). لمبادئ توجيهية عامة وتحليلا شاملا لالمعلمات التجريبية المرتبطة الماوس معزولة قلوب perfused لرؤية ساذرلاند ه ر ال. 2003 9 التقنية المقدمة هنا تفاصيل ما يلزم من معدات والكواشف، خطوات واستراتيجيات ونصائح للحث موثوق مذهلة في قلوب الماوس. تعديلات طفيفة ضرورية لتطبيق هذه التقنية على الفئران.
لفترة وجيزة قلوب الماوس معزولة وLangendorff perfused للحوالي 30 دقيقة مع فيزيولوجي كريبس-هنسلايت العازلة (جسر الملك حسين)، تليها البارد السكتة القلبية محمية عن طريق تسليم hypotherm فرط بوتاسيوم الدمجيم حل شلل القلب. بعد الاعتقال، ويتم رصد الانتعاش وظيفية قلبية خلال إعادة التدفئة وضخه من القلب مع جسر الملك حسين. يمكن تقييم التغيرات في درجة استعادة وظيفة القلب مقلص لتقييم وكلاء الواقية للقلب واستراتيجيات كارديوبروتيكتيون مختلفة.
Protocol
Representative Results
Discussion
تفاصيل بروتوكول السابقة أساليب لتقييم عضلة القلب مذهلة الثانوية لنقص التروية العالمية المرتبطة اعتقال شلل القلب. في أيدينا ينتج هذا البروتوكول تقريبي ~ تخفيض 40٪ في وظيفة القلب (LVDP، +/- موانئ دبي / دينارا) مع تغيرات طفيفة في معدل ضربات القلب في 30 دقيقة بعد ضخه نقطة في ال?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Cardioplegia Solution (St Thomas II) | Symbol / Concentrations (mM) | ||
| Sodium Chloride | NaCl; 110 | ||
| Potassium chloride | KCl; 16 | ||
| Calcium Chloride | CaCL2; 1.5 | ||
| Magnesium Chloride | MgCL2; 16 | ||
| Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 10 | ||
| Krebs-Heinslet Buffer | |||
| Sodium Chloride | NaCl; 118 | ||
| Potassium Chloride | KCl; 4.8 | ||
| Magnesium Sulfate | MgSO4; 1.7 | ||
| Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 24.9 | ||
| Potassium Phosphate (monobasic) | KH2PO4; 1.2 | ||
| Calcium Chloride | CaCL2; 1.4 | ||
| Sodium Pyruvate | Na pyruvate; 2 | ||
| Glucose | C6H12O6; 6 | ||
| Balloon reagents | |||
| Corn Syrup | |||
| Spaghetti | |||
| Silicon Dispersion Gel | |||
| styrofoam block | |||
| lab oven/incubator ( 50C) | |||
| Langendorff Perfusion equipment | |||
| Isolated perfused heart sytem (IH-SR (Hugo-Sachs) or equivalent) | |||
| Data acquisition system (DSI, ADinstruments or equivalent) | |||
| Heated water circulator | |||
| Cooling water circulator | |||
| Perfusion pump capable of 2-30 ml/min | |||
| Inline perfusion filters – 1 um glass fiber | |||
| Pressure sensors and amplifiers for LVP and perfusion pressure | |||
| Small graduated cylinder (~10 mL) | |||
| Small temperature probe and thermometer (Werner or equivalent) | |||
| perfusion resevoir (1L) | |||
| cardioplegia resevoir (~200 mL) | |||
| gas bubbler | |||
| 95/5 O2/CO2 mix | |||
| Surgical tools and reagents | |||
| Metzenbaum and Potz surgical scissors | |||
| two Dumont size 5 forceps | |||
| ketamine | |||
| xylazine | |||
| heparin | |||
| small clamp with soft sides to hold aorta (i.e. terminal clamp with taped ends) | |||
| Silk 2-0 and 4-0 sutures |
References
- Kloner, R. a., Jennings, R. B. Consequences of Brief Ischemia: Stunning, Preconditioning, and Their Clinical Implications: Part 1. Circulation. 104 (24), 2981-2989 (2001).
- Mentzer, R. M. Myocardial protection in heart surgery. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 16 (3-4), 290-297 (2011).
- Chambers, D. J., Fallouh, H. B. Cardioplegia and cardiac surgery: pharmacological arrest and cardioprotection during global ischemia and reperfusion. Pharmacol Ther. 127 (1), 41-52 (2010).
- Bolli, R., Marbán, E. Molecular and cellular mechanisms of myocardial stunning. Physiol Rev. 79 (2), 609-634 (1999).
- Kloner, R. a., Bolli, R., Marban, E., Reinlib, L., Braunwald, E. Medical and Cellular Implications of Stunning, Hibernation, and Preconditioning An NHLBI Workshop. Circulation. 97 (18), 1848-1867 (1998).
- Mersmann, J., Latsch, K., Habeck, K., Zacharowski, K. Measure for measure-determination of infarct size in murine models of myocardial ischemia and reperfusion: a systematic review. Shock (Augusta, Ga). 35 (5), 449-455 (2011).
- Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. Retrograde heart perfusion: the Langendorff technique of isolated heart perfusion). J Mol Cell Cardiol. 50 (6), 940-950 (2011).
- Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. Isolated heart perfusion according to Langendorff—still viable in the new millennium. J Pharmacol Toxicol Methods. 55 (2), 113-126 (2007).
- Sutherland, F. J., Shattock, M. J., Baker, K. E., Hearse, D. J. Mouse isolated perfused heart characteristics and cautions. Clin Exp Pharmacol Physiol. 30 (11), 867-878 (2003).
- Miller, A., Wright, G. L. Fabrication of Murine Ventricular Balloons for the Langendorff Heart Preparation. J Biotecnol Biomater. 1 (101), 1-4 (2011).
- Curtis, M. J. Characterisation, utilisation and clinical relevance of isolated perfused heart models of ischaemia-induced ventricular fibrillation. Cardiovasc Res. 39 (1), 194-215 (1998).
- Clements, R. T., Feng, J., Cordeiro, B., Bianchi, C., Sellke, F. W. p38 MAPK-dependent small HSP27 and αB-crystallin phosphorylation in regulation of myocardial function following cardioplegic arrest. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 300 (5), H1669-H1677 (2011).
- Clements, R. T., Cordeiro, B., Feng, J., Bianchi, C., Sellke, F. W. Rottlerin increases cardiac contractile performance and coronary perfusion through BKCa++ channel activation after cold cardioplegic arrest in isolated hearts. Circulation. 124 (11 Suppl), S55-S61 (2011).
