Murino Isolato Cuore modello di infarto stordimento associati con arresto cardioplegica
Summary
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Abstract
Il protocollo seguito è utile per valutare la funzione cardiaca compromessa o miocardiche splendida seguenti moderati insulti ischemici. La tecnica è utile per modellare danno ischemico associato con numerosi fenomeno clinicamente rilevanti tra cui la chirurgia cardiaca con arresto cardioplegica e bypass cardiopolmonare, CABG off-pump, trapianto, angina, breve ischemia, ecc. Il protocollo presenta un metodo generale per modellare ipotermico arresto cardioplegico hyperkalemic e riperfusione nei cuori roditori concentrandosi su misura della funzione contrattile miocardica. In breve, un cuore mouse è perfuso in modalità Langendorff, strumentato con un palloncino intraventricolare, e parametri funzionali cardiaci di base sono registrate. Dopo la stabilizzazione, il cuore è quindi soggetta a brevi infusione di una soluzione cardioprotettivo cardioplegia ipotermico di avviare arresto diastolica. Cardioplegia viene consegnato in modo intermittente su 2 ore. Il cuore è quindi riperfuso e warmed a temperature normotermici e recupero della funzione miocardica è monitorata. L'uso di questo protocollo si traduce in affidabilità funzione contrattile cardiaca depressa esenti da danni ai tessuti del miocardio lordo nei roditori.
Introduction
Miocardico stordimento è definito come reversibile attività contrattile ridotto nonostante il ripristino di un adeguato flusso di sangue dopo un breve periodo di ischemia o periodi prolungati di insulti ischemici con cardioprotezione 1,2,3,4,5. Il metodo presentato è specificamente utilizzato per modellare clinicamente rilevanti insulti ischemici che possono provocare alterazioni reversibili in funzione contrattile (vale a dire, gli insulti ischemici associati alla chirurgia cardiaca utilizzando arresto cardioplegico, brevi periodi di ischemia, angina, ecc). In contrasto con gli studi di ischemia gravi (infarto miocardico, necrosi) questo protocollo è stato sviluppato per valutare il recupero funzionale del miocardio e cardioprotezione senza danno tissutale, rimodellamento, e la morte cellulare. La maggior parte della carta discute un protocollo standard arresto cardioplegic con elementi simili a un cardiochirurgia utilizzando ipotermia e consegna cardioplegia intermittente.
Prot miocardicaezione durante la maggior parte di interventi chirurgici cardiaci si basa su cardioplegia e bypass cardiopolmonare. Sebbene cardioplegia soluzioni e strategie (CP) sono molto variabili (sangue, crystalloid, freddo, caldo, ecc) gli elementi più comuni sono 1) iperkaliemia e / o altre strategie per arrestare il cuore in diastole, limitando così l'utilizzo di energia derivante dalla contrazione del miocardio, e 2) l'ipotermia per rallentare il metabolismo e aiutano a mantenere ATP e altre riserve di energia mentre arrestato. Le soluzioni cardioplegia attuali offrono protezione per il cuore contro gli insulti ischemici che altrimenti rivelarsi letale. Tuttavia, le strategie cardioprotettivi durante insulti ischemici chirurgici non sono perfetti, e la conseguente lieve danno ischemico può provocare reversibile disfunzione contrattile cardiaca nonostante un adeguato flusso di sangue (stunning miocardico), l'acidosi, danni cardiomiociti, e gli effetti vascolari, tra cui ridotta perfusione coronarica e vasospasmo.
Questo protocollo è diversoda modelli standard di ischemia cardiaca isolati valutazione infarto miocardico e ischemia grave in quanto valuta più lievi insulti ischemici che può portare a insufficienza cardiaca seguente breve ischemia o insulti ischemici associati con l'arresto cardioplegic. (Per la revisione sulle tecniche di perfusione Langendorff e I / studi R vedi 6-8). Per linee guida generali e un'analisi approfondita dei parametri sperimentali connessi con il mouse isolato cuori perfusi vedere Sutherland e t al., 2003 9 La tecnica qui presentata dettagli l'attrezzatura necessaria, reagenti, gradini, strategie e suggerimenti per indurre affidabile mozzafiato in cuori del mouse. Modifiche minori sono necessarie per applicare la tecnica a ratti.
Brevemente cuori isolato mouse sono Langendorff perfusi per circa 30 minuti con fisiologica tampone Krebs-Henseleit (KHB), seguiti da freddo protetta arresto cardiaco mediante consegna di un hypotherm hyperkalemicsoluzione cardioplegia ic. Dopo l'arresto, il recupero funzionale cardiaca viene monitorato nel corso rewarming e riperfusione del cuore con KHB. Le variazioni del grado di recupero della funzione contrattile cardiaca può essere valutata per valutare agenti cardioprotettivi e strategie cardioprotezione differenti.
Protocol
Representative Results
Discussion
I particolari del protocollo precedenti metodi per valutare stunning miocardico secondario all'ischemia globale associato con l'arresto cardioplegic. Nelle nostre mani questo protocollo produce un approssimativo ~ riduzione del 40% della funzione cardiaca (LVDP, +/- dP / dt) con modifiche minime della frequenza cardiaca al 30 min punto tempo di post-riperfusione. Mentre il cuore è riperfuso e rewarmed tutti i parametri di funzionalità cardiaca sono ridotte in momenti iniziali con una frequenza cardiaca molto r…
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
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