भूतल पैड Electrocardiography का प्रयोग चूहों में myocardial ischemia और reperfusion की चोट की पुष्टि
Summary
During murine myocardial ischemia/reperfusion surgery, correct placement of the occluding ligature is typically confirmed by visible observation of myocardial pallor. Herein, a method of electrocardiographically confirming ischemia and reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, is demonstrated in male C57Bl/6 mice.
Abstract
Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality worldwide. In humans, a pathologic occlusion forms in a coronary artery and reperfusion of that occluded artery is considered essential to maintain viability of the myocardium at risk. Although essential for myocardial recovery, reperfusion of the ischemic myocardium creates its own tissue injury. The physiologic response and healing of an ischemia/reperfusion injury is different from a chronic occlusion injury. Myocardial ischemia/reperfusion injury is gaining recognition as a clinically relevant model for myocardial infarction studies. For this reason, parallel animal models of ischemia/reperfusion are vital in advancing the knowledge base regarding myocardial injury. Typically, ischemia of the mouse heart after left anterior descending (LAD) coronary artery occlusion is confirmed by visible pallor of the myocardium below the occlusion (ligature). However, this offers only a subjective way of confirming correct or consistent ligature placement, as there are multiple major arteries that could cause pallor in different myocardial regions. A method of recording electrocardiographic changes to assess correct ligature placement and resultant ischemia as well as reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, would help yield consistent infarct sizes in mouse models. In turn, this would help decrease the number of mice used. Additionally, electrocardiographic changes can continue to be recorded non-invasively in a time-dependent fashion after the surgery. This article will demonstrate a method of electrocardiographically confirming myocardial ischemia and reperfusion in real time.
Introduction
दिल की बीमारी से मौत दुनिया भर में 1,2 का प्रमुख कारण बनी हुई है। इतना ही नहीं है बाएं वेंट्रिकल (एल.वी.) सबसे पहलवान चैम्बर, पूरे शरीर 3 के लिए दिल से खून पंप करने के लिए जिम्मेदार है, यह एक आम हृदय की चोट साइट के बाद रोधगलन 4 है। बाएं निलय ऊतक मौत अक्सर सिस्टोलिक दिल की विफलता का परिणाम है। हृदय रोग के पशु मॉडल जैव चिकित्सा अनुसंधान हृदय की उन्नति के लिए जरूरी हैं। चूहों के C57BL / 6 तनाव उनके जल्दी प्रजनन समय, कम लागत के कारण पशु मॉडल के लिए एक लोकप्रिय विकल्प दिया गया और आनुवंशिक परिवर्तन में आसानी है। हृदय रोग के अध्ययन के लिए सबसे murine मॉडल शल्य बाईं कोरोनरी धमनी की लाड शाखा का रोड़ा शामिल है। लाड कभी कभी बाएं कुंठित सीमांत 5,6 कहा जाता है। लाड बाएं निलय पूर्वकाल और Antero पार्श्व दीवारों को रक्त की आपूर्ति करती है। लाड रोड़ा अध्ययनों पूर्वकाल infarctions उत्प्रेरण, कभी कभी int को विस्तार देने के उद्देश्य से कर रहे हैंओ अवर और पार्श्व दीवार क्षेत्रों 7।
दो मॉडल है कि रोधगलन के अध्ययन के लिए अक्सर इस्तेमाल किया जाता जीर्ण रोड़ा रोधगलन और myocardial ischemia / reperfusion चोट शामिल हैं। पुरानी रोड़ा शल्य चिकित्सा के आसपास suturing और स्थायी रूप से लाड के माध्यम से रक्त के प्रवाह को अवरुद्ध करके बनाई गई है। ischemia / reperfusion चोट, आम तौर पर 30-60 मिनट, इस्कीमिक अवधि केवल एक क्षणिक के साथ एक ही रास्ते में बहुत बनाई गई है। क्षणिक ischemia प्राप्त करने के लिए, बालक के आसपास occluding सीवन संबंधों को और एक छोटे से पीई 10 ट्यूब जो दिल की epicardial सतह पर लाड के समानांतर रखा गया है, एक reperfusion की अवधि के द्वारा पीछा जहां ट्यूबिंग और occluding सीवन निकाल दिया जाता है और रक्त है एक बार फिर से धमनी के माध्यम से और मायोकार्डियम में प्रवाह करने की अनुमति दी। ischemia / reperfusion की सर्जरी जो प्रोम शामिल मानव infarctions के इलाज के समानांतर reperfusion चोट की प्रकृति के कारण चिकित्सकीय प्रासंगिक हो समझा कर दिया गया हैपीटी कोरोनरी एंजियोप्लास्टी और स्टेंटिंग धमनी की, या कोरोनरी धमनी बाईपास। आमतौर पर, इन सर्जरी के दौरान, एक माउस दिल में एल.वी. की ischemia दौरे दीवार के दृश्य पीलापन द्वारा पुष्टि की है। हालांकि, बस लगातार निगरानी की शर्तों के तहत एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) पैड पर सर्जरी के प्रदर्शन से, दृश्य परिवर्तन ईसीजी तरंग में मनाया जा सकता है, जिससे ischemia और माउस मायोकार्डियम के reperfusion की पुष्टि।
हालांकि murine दिल अपने चार संभाग संरचना सहित कई मामलों में मानव हृदय के समान है, दिल भी मतभेद हैं। वयस्क मनुष्य के उस जबकि मिनट (बीपीएम) प्रति 700 धड़कता है ~ 60-100 बीपीएम 8,9 – एक स्पष्ट अंतर वयस्क चूहों की औसत आराम दिल दर 600 है। इसके अतिरिक्त, चूहों में repolarization लहरें, जम्मू और टी, अक्सर विध्रुवण क्यूआर-परिसर में एक स्पष्ट ST-खंड 10 विचार करने के लिए मुश्किल बनाने के साथ विलय। electrocardiographicall की प्रक्रिया जटिलY दौरे की पुष्टि, यह टी लहर और अनुसूचित जनजाति वर्ग है जो मानव में ischemia और रोधगलन चोट के निदान के लिए मार्कर के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं की ऊंचाई है, चिकित्सकीय रूप ST E levation मीटर मैं nfarction या STEMI yocardial के लिए भेजा। मानव और murine waveforms के बीच मुख्य अंतर यह है कि एस-लहर तुरंत पीछा किया जाता है एक जम्मू-लहर कि एक नकारात्मक टी लहर में सीधे स्थानान्तरण होना है। चूहों में तीव्र myocardial ischemia एस लहर घटने के आयाम और के दौरान सीधे एक असामान्य जम्मू-लहर और एक औंधा टी लहर 11 से पीछा किया जाता है। टी लहर चूहों 11 में repolarization के एक महत्वपूर्ण हिस्से का प्रतिनिधित्व करने के लिए नहीं लगता है। नामकरण और माउस बनाम मानव मतभेदों के बावजूद, murine दौरे ischemia और ईसीजी की पुष्टि अभी भी संभव है और अपेक्षाकृत सरल है। तरंग व्याख्या को सरल बनाने की खातिर, SJT के बीच खंड ST-segme के रूप में जाना जाता हैNT के साथ साथ।
2013 में प्रकाशित STEMI दिशा निर्देशों .इस मतलब यह है कि जब तक मरीज की धमनी कोरोनरी धमनी रोड़ा की पहचान से समय सीमा कम से कम 90 मिनट होना चाहिए फिर से खोल दी है कम से कम 90 मिनट 12 के एक मरीज को डोर-टू-गुब्बारा समय सलाह देते हैं। दिल की धड़कन लगातार काम कर रहा है और इसलिए, एक उच्च चयापचय ऑक्सीडेटिव और ऑक्सीजन की खपत 3 के एक उच्च स्तर है। इस के लिए प्रदान करने के लिए, केशिकाओं के एक नेटवर्क के प्रत्येक myocyte 3 करने के लिए उपलब्ध है। यह केवल अपने ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की आपूर्ति के निकास के लिए एक दिल की धड़कन में कुछ समय लगता है। एक 90 मिनट की खिड़की में, एक मानव में एक इस्कीमिक हृदय क्षेत्र में प्राप्त 5,400 और 9,000 के बीच दिल ऑक्सीजन युक्त रक्त की कीमत धड़कता से अवरुद्ध कर दिया गया होगा। कि एक ही 90 मिनट विंडो में, एक माउस 54,000 63,000 करने के लिए दिल धड़क रहा होगा। murine ischemia / reperfusion चोट के लिए प्रायोगिक समय अंक 30 और 60 मिनट के बीच आम तौर पर कर रहे हैं।
विकसित करने के महत्वएक murine मॉडल में दौरे ischemia और इस बात की पुष्टि की एक पूरक विधि आईएनजी स्थिरता और myocardial ischemia / reperfusion की पढ़ाई में डेटा के reproducibility पर गहरा प्रभाव पड़ता है। नेत्रहीन ऊतक रंग में बदलाव के लिए दिल के अवलोकन की वर्तमान अभ्यास के रूप में एक खड़े अकेले नैदानिक पर्याप्त नहीं है। इसके अतिरिक्त, ट्यूबिंग के हटाने और सिवनी के बाद reperfusion की गारंटी नहीं है। हालांकि धमनी नहीं रह बंद बंधा हुआ है, धमनी प्रक्रिया के दौरान निरंतर नुकसान हो सकता है और reperfuse करने के लिए असंभव हो सकता है। बल्कि यह दौरे पीलापन और rubor (लाल रंग) की टिप्पणियों पर भरोसा से reperfusion की पुष्टि करने के लिए विद्युतहृद्लेखी परिवर्तन का एक रिकॉर्ड है के लिए फायदेमंद होगा। दिल है कि ischemia / reperfusion चोट के मार्कर नहीं दिखा तो जल्दी से झंडी दिखाकर रवाना किया जा सकता है और कैसे आगे बढ़ना पर एक निर्णय जांचकर्ताओं द्वारा बनाया जा सकता है।
अन्त में, ईसीजी का एक रिकॉर्ड की स्थापना वें भर में आधारभूत से बदलता हैई इस्कीमिक और reperfusion अवधि जांचकर्ताओं प्रारंभिक शल्य चिकित्सा के बाद दिल की निगरानी के लिए जारी रखने के लिए अनुमति देता है। के रूप में सर्जरी पूरा हो गया है जांचकर्ता वर्तमान में दिल की दृष्टि खो के रूप में जल्द ही। ईसीजी सर्जरी के बाद के दिनों के लिए मायोकार्डियम घंटे में होने वाली परिवर्तन में जानकारी हासिल करने के लिए एक सरल तरीका है। सर्जरी के बाद देर से विकसित क्यू लहरों जारी रखा का संकेत है या ऊतक मौत बिगड़ती बता सकता ईसीजी समय बिंदुओं पर दर्ज की गई। हालांकि, प्रभावी ढंग से नए या बिगड़ती विद्युतहृद्लेखी मार्कर जमानत के लिए, एक आधारभूत ईसीजी की तुलना के लिए उपलब्ध होना चाहिए।
इस प्रोटोकॉल का प्रदर्शन करेंगे, तैयार करने के लिए कैसे प्राप्त है, और ischemia और 8 का उपयोग माउस दिल की reperfusion की पुष्टि करने के लिए ईसीजी की व्याख्या – 12 सप्ताह पुराने पुरुष C57BL / 6 चूहों।
Protocol
Representative Results
Discussion
ईसीजी परिवर्तन का उपयोग कर के रूप में दौरे ischemia और इस बात की पुष्टि के लिए एक पूरक विधि occluding संयुक्ताक्षर की सटीक स्थान सुनिश्चित करता है। संयुक्ताक्षर नियुक्ति की सटीकता जानवरों के बीच डेटा परिवर्तनशी?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by Merit Review awards (BX002332 and BX000640) from the Biomedical Laboratory Research and Development Service of the Veterans Affairs Office of Research and Development, National Institutes of Health (R15HL129140), and funds from Institutional Research and Improvement account. The project is supported in part by the National Institutes of Health grant C06RR0306551.
Materials
| Vevo 1100 | Fujifilm Visual Sonics |
Echocardiography Machine | |
| Mouse Handling Plate | Fujifilm Visual Sonics |
Heated ECG plate | |
| Signa-Gel | Highly Conductive Multi- | ||
| Electrode Gel | Parker | 15-25 | Purpose Electrolyte |
| Transpore Medical Tape | 3M | 1527-0 | |
| PI-Spray II | Pharmaceutical Innovations | NDC 36-2013-25 | Cleaning agent for ECG plate |
| C57Bl6 Mice | The Jackson Laboratory | 000664 | Male, 8-12 wk |
| IsoThesia-Isoflurane | Henry Schein | NDC 1169-0500-1 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Systane Nighttime Lubricant Eye Ointment | Alcon | 65050935 | |
| 7-0 Perma-Hand Silk Sutures | Ethicon | 640.O32 | |
| 5-0 Perma-Hand Silk Sutures | Ethicon | K809.O32 | |
| Surgical Scissors | ROBOZ | RS-5881 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
| Gauze | Bio Nuclear Diagnostics Inc | DIS-022B | |
| Needle Holder | Fine Science Tools | 12565-14 | |
| Buprenex CIII | Patterson Veterinary | 0-891-9756 | Buprenorphine Hydrochloride Analgesic |
| Betadine | Purdue Products | 67618-150-08 |
References
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