Misurazione Loops Volume Pressione nel mouse
Summary
Questo manoscritto descrive un protocollo dettagliato per la raccolta di dati pressione-volume dal mouse.
Abstract
Comprendere le cause e la progressione della malattia di cuore rappresenta una sfida significativa per la comunità biomedica. La flessibilità genetica del mouse fornisce un grande potenziale per esplorare funzione cardiaca a livello molecolare. Le ridotte dimensioni del mouse non presentare alcune sfide per quanto riguarda l'esecuzione di fenotipizzazione cardiaca dettagliata. La miniaturizzazione e altri avanzamenti nella tecnologia hanno fatto molti metodi di valutazione cardiaca possibile nel topo. Di questi, la raccolta simultanea di dati di pressione e di volume fornisce un quadro dettagliato della funzione cardiaca che non è disponibile attraverso qualsiasi altra modalità. Qui una procedura dettagliata per la raccolta di pressione-volume di dati loop è descritto. Incluso è una discussione dei principi alla base delle misure e le potenziali fonti di errore. anestesiologico e approcci chirurgici sono discusse in dettaglio in quanto sono entrambi fondamentali per ottenere la misura emodinamica di alta qualitàS. I principi dello sviluppo protocollo emodinamica e gli aspetti rilevanti di analisi dei dati sono anche indirizzati.
Introduction
Le malattie cardiovascolari continua ad essere una causa importante di mortalità e morbilità in tutto il mondo 1. Malattie del cuore rappresentano sfide particolarmente difficili per lo sviluppo di nuove terapie. I progressi della genetica prevedono la possibilità di identificare una moltitudine di potenziali contributori genetici allo sviluppo di malattie cardiache. La natura integrativa del sistema cardiovascolare richiede che tali obiettivi genetici essere convalidati in modelli animali intatti. I costi genetici flessibilità e bassa abitative del mouse hanno portato alla ribalta per la valutazione del ruolo fisiologico di un dato gene. Le piccole dimensioni del mouse presenta alcune sfide uniche per la valutazione della funzione cardiaca. Ci sono diverse modalità che possono fornire informazioni sulla funzione cardiaca, ma solo la misurazione simultanea della pressione ventricolare e del volume consente pressione-volume (PV) analisi di circuiti della funzione ventricolare. PV loop tuttofunzione cardiaca ow da analizzare indipendente dalla sua connessione al sistema vascolare; un fattore importante nel determinare il ruolo funzionale di un particolare elemento genetico.
La valutazione di loop pressione-volume è stato utilizzato sia sperimentalmente e clinicamente per molti anni e vasta letteratura esiste per quanto riguarda l'analisi di questi insiemi di dati 2,3. L'adattamento della tecnologia a circuito FV al mouse è un avanzamento importante per la comprensione della fisiologia cardiaca murino 4-6. Catetere basato tecniche dei circuiti PV coppia un trasduttore di pressione e l'uso di conduttanza di stimare il volume ventricolare. Il volume ventricolare viene determinata esaminando le variazioni di un campo elettrico generato dal catetere. Questo metodo modelli ventricolo come un cilindro, la cui altezza è definita dalla distanza tra gli elettrodi sul catetere e il raggio è calcolato per conduzione di un campo elettrico attraverso il sangueil ventricolo 7-9. Il segnale conduttanza misurata dal catetere presenta due componenti. La prima è la conduzione attraverso il sangue; questo varia con il volume del ventricolo e costituisce il segnale principale utilizzato per determinare il volume ventricolare. Il secondo componente risulta dalla conduzione attraverso e lungo la parete del ventricolo. Questo è chiamato conduttanza parallelo e deve essere rimosso al fine di determinare il volume ventricolare assoluto. Ci sono due sistemi commercialmente disponibili per la raccolta di dati pressione-volume nel laboratorio di ricerca e il metodo utilizzato per calcolare e rimuovere la conduttanza parallelo è la differenza principale tra loro 6,10,11. cateteri conduttanza richiedono l'iniezione di soluzione salina ipertonica per il calcolo della conduttanza parallelo. Questa iniezione cambia transitoriamente la conducibilità del sangue nel ventricolo, mentre la conducibilità della parete rimane costante. Da questi dati è possibile determinare lacomponente del segnale conduttanza che proviene dal sangue e ciò deriva dalla parete ventricolare. Questo approccio presuppone che conduttanza parallelo non varia durante il ciclo cardiaco. Il metodo ammissione si basa su cambiamenti di fase nel campo elettrico di valutare il contributo della parete ventricolare al segnale complessivo volume. Questo metodo si basa su una serie di costanti predeterminate per la conducibilità del sangue e miocardio per determinare il volume finale, ma rende misure continue di conduttanza parallelo durante il ciclo cardiaco. Entrambi questi sistemi forniscono buone stime del volume ventricolare sinistro e le differenze tra loro non sono suscettibili di essere fisiologicamente significativo. Il modello cilindrico del ventricolo e altre ipotesi rendono questi approcci catetere a base non è accurato come altre modalità, ma questa tecnica è fornita su base battito-per-battito che è essenziale per la valutazione del carico misure indipendenti della funzione cardiaca.
La procedura descritta qui è usato nel mio laboratorio e ha fornito dati per un gran numero di studi che esaminano i meccanismi fisiopatologici fondamentali di distrofica cardiomiopatia 12-18. La procedura descritta di seguito è uno dei due che può essere utilizzato per ottenere dati di loop PV. Mentre molti dei principi sono applicabili per entrambi gli approcci, questo protocollo si concentrerà su un approccio apicale open-petto; un protocollo torace chiuso è stato dettagliato altrove 19,20. Mentre la procedura verrà descritta in dettaglio, gli importanti principi generali sono per esporre il cuore con danneggiamento minimo sia il cuore o polmoni. Durante il protocollo è importante ricordare che questa è una procedura non-sopravvivenza e che avere una buona esposizione del cuore è criticamente importante per il corretto posizionamento del catetere.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ci sono tre passaggi critici di questa procedura: 1) il posizionamento del tubo endotracheale e ventilazione appropriata, 2) posizionamento del catetere IV giugulare, e 3) il corretto posizionamento del catetere PV nel ventricolo sinistro. Determinare la frequenza respiratoria appropriata è una parte importante di fornire un supporto ventilatorio. topi coscienti generalmente mantengono ventilazione alveolare con rapidi respiri. In generale, i topi ventilati avranno volumi correnti molto più grandi. Pertanto è richies…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
L'autore desidera ringraziare il finanziamento da NHLBI (K08 HL102066 e R01 HL114832).
Materials
| Dumont 5/45 (2) | Fine Science Tools | 11251-33 | |
| Vessel Dilating Forceps | Fine Science Tools | 18153-11 | |
| Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissor | Roboz Instruments | RS-5668 | |
| Octogon Forceps – Serrated/Curved | Fine Science Tools | 11041-08 | |
| Octogon Forceps – Serrated/Straight | Fine Science Tools | 11040-08 | |
| Dissector Scissors- Heavy Blade | Fine Science Tools | 14082-09 | |
| Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| 3-0 Silk Suture | Fine Science Tools | 18020-30 | |
| TOPO Ventilator | Kent Scientific | TOPO | |
| Martin ME 102 Electrosurgical Unit | Harvard Apparatus | PY2 72-2484 | |
| Syringe Pump | Lucca Technologies | GenieTouch | |
| Stereomicroscope with boom stand | Nikon | SMZ-800N | |
| Thermocouple Thermometer | Cole Parmer | EW-91100-40 | |
| T/Pump Warm Water Recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
| ADVantage Pressure-Volume System | Transonic | ADV500 | |
| Data Acquision and Analysis | DSI | Ponemah ACQ-16 |
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