Summary

म्यूरीन वाम अवरोही धमनी (LAD) कोरोनरी धमनी Ligation: रोधगलन के लिए एक बेहतर और सरलीकृत मॉडल

Published: April 02, 2017
doi:

Summary

We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).

Abstract

इस्कीमिक हृदय रोग (IHD), या तीव्र कोरोनरी सिंड्रोम (ACS), संयुक्त राज्य अमेरिका में मृत्यु के प्रमुख कारणों में से एक है। IHD दिल को कम रक्त की आपूर्ति की विशेषता है, के लिए ऑक्सीजन की कमी और हृदय की मांसपेशी के आगामी परिगलन में जिसके परिणामस्वरूप। एमआई मॉडल एक अल्पकालिक ischemia-reperfusion मॉडल और एक लंबे समय तक स्थायी बंधाव मॉडल के रूप में इसके उपयोग के लिए लोकप्रियता हासिल की है। नीचे, हम LAD की स्थायी बंधाव के लिए एक विश्वसनीय तरीका का वर्णन। साथ माउस जेनेटिक इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी और अधिक उन्नत होता जा रहा है, और गुणवत्ता murine शल्य चिकित्सा उपकरणों की एक बढ़ती हुई उपलब्धता के साथ, माउस एमआई सर्जरी के लिए एक लोकप्रिय मॉडल बन गया है। हमारे शल्य मॉडल माउस का तेजी से वसूली के लिए एक आसानी से उलटने संवेदनाहारी के उपयोग को शामिल किया गया; एक ट्रेकिआटमी को शामिल किए बिना एक न्यूनतम इनवेसिव अंतःश्वासनलीय इंटुबैषेण; और सीने में एक अतिरिक्त चीरा बनाने के बिना मूल थोरैकोटॉमी साइट के माध्यम से एक thoracentesis है, जैसा किकुछ अन्य तरीके से किया, प्रभावी रूप से छाती गुहा से अतिरिक्त रक्त और हवा निकालने के लिए। इस विधि अपेक्षाकृत अन्य तरीकों, जो नाटकीय रूप से शल्य चिकित्सा और बाद शल्य जटिलताओं और मृत्यु दर कम कर देता है और reproducibility को बेहतर बनाता है तुलना में कम आक्रामक है।

Introduction

कोरोनरी रोग, या एसीएस, सबसे अधिक प्रचलित हृदय घटना है और 2020 के 1 में रुग्णता और मृत्यु दर दुनिया भर का मुख्य कारण माना जाता है। एसीएस के कारण एक कोरोनरी atherosclerotic पट्टिका कि ब्लॉक या हृदय के ऊतकों 2 में रक्त का प्रवाह कम कर देता है का टूटना के कारण मायोकार्डियल घनास्त्रता की उपस्थिति है। इसलिए, इस तरह के रोधगलन (एमआई) 3, 4 के रूप में तीव्र myocardial ischemia की उपस्थिति के साथ संगत नैदानिक लक्षण, कर रहे हैं। एमआई cardiomyocytes के मास में एक नुकसान और रोग वेंट्रिकुलर remodeling के लिए एक प्रगति है, जो वेंट्रिकुलर में शिथिलता और दिल की विफलता 5, 6 को जन्म दे सकता हो जाती है।

IHD अध्ययन करने के लिए सबसे प्रभावी तरीकों में से एक एक पशु मॉडल में मानव रोधगलन नकल करने के लिए किया गया है। इस में LAD occluding द्वारा हासिल की हैचूहों। इस मॉडल का उपयोग, हम अध्ययन कैसे दिल IHD से उत्पन्न नुकसान से बचाया जा सकता है।

पिछले दशक में शोधकर्ताओं ने छोटे जानवरों को बड़े पशु मॉडल का उपयोग कर, चूहों को चूहों से पारी को शामिल करने से स्थानांतरित कर दिया है। छोटे माउस मॉडल उनके छोटे आकार सहित कई कारणों से,, बड़े कूड़े आकार, कम लागत बनाए रखने के लिए, और कम गर्भावधि, साथ ही ट्रांसजेनिक और जीन नॉकआउट मॉडल 7 की प्रशस्त उपलब्धता के लिए के लिए पसंद किया जा रहा है। हालांकि चूहों आकार में छोटे होते हैं, नई शल्य चिकित्सा उपकरणों विशेष रूप से उन लोगों के लिए बनाया गया इस विकास में और अधिक योगदान दिया। हमारे विधि इन नए शल्य चिकित्सा उपकरणों का इस्तेमाल करता है।

जबकि कई तरीके एक आक्रामक ट्रेकिआटमी लागू है, हम अंतःश्वासनलीय इंटुबैषेण के एक कम आक्रामक विधि का उपयोग करें। oropharynx की भूमि के ऊपर रोशनी का उपयोग करना, हम किसी भी चीरों बनाए बिना नली लगाना, टी के लिए एक सुरक्षित और कम दर्दनाक अनुभव प्रदानवह पशु। माउस तो एक वेंटीलेटर पर रखा गया है और पूरे प्रक्रिया के दौरान isoflurane पर रखा है। संज्ञाहरण की कम अवधि दवा द्वारा उत्पादित के कारण, यह केवल कुछ ही मिनट लगते पशु संवेदनाहारी से उबरने के लिए के लिए एक बार इसे बंद कर दिया गया है। हमारे शल्य मॉडल भी एक न्यूनतम इनवेसिव thoracentesis भी शामिल है। तनाव वातिलवक्ष: सावधान मूल थोरैकोटॉमी चीरा के माध्यम से छाती गुहा से रक्त और अतिरिक्त हवा को हटाने thoracentesis का उपयोग कर LAD बंधाव की एक आम पोस्ट ऑपरेटिव जटिलता को संबोधित किया गया है। इस विधि है, जो दो अतिरिक्त अन्य तरीकों एक thoracentesis-है झुकेंगे कम के बाद शल्य जटिलताओं के लिए ट्रेकिआटमी के लिए और एक अन्य में इस्तेमाल किया चीरों की आवश्यकता समाप्त और तेजी से मृत्यु दर में कमी आई है।

Protocol

इस जानवर प्रोटोकॉल की समीक्षा की और संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) रोड आइलैंड अस्पताल में द्वारा अनुमोदित किया गया। 1. संज्ञाहरण और इंटुबैषेण माउस ऑपरेशन के बाद दर्द की दवा की …

Representative Results

चूहों अट्ठाईस दिनों सर्जरी के बाद euthanized हैं, और दिल काटा और जांच की जाती है। 75 मिलीग्राम / किग्रा ketamine और 5 – – 10 मिलीग्राम / किग्रा xylazine चूहों के साथ 50 संज्ञाहरण कर रहे हैं। पशु पर्याप्त संज्ञाहरण के ?…

Discussion

प्रयोगशालाओं में एमआई मॉडल की एक बढ़ती हुई उपयोग के साथ, वर्णित प्रक्रिया जबकि उनके ऑपरेशन के बाद दर्द और तकलीफ को कम करने चूहों की क्षमता और जीवित रहने की दर बढ़ाना चाहती है। यह प्रोटोकॉल LAD बंधाव प्रक?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This model was developed with the support of the National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)/the National Institute of Health (NIH) grant 1P20GM103652 (Project# 3) (to MRA) and the American Heart Association (AHA) Grant-in-Aid 14GRNT20460291 (to MRA); the Brazilian government grant CAPES (to KR and FR); and a Brown University LINK award (to IM). We also acknowledge the outstanding technical support from our veterinarians and animal facility staff.

Materials

High-Intensity Light Source Harvard Apparatus 72-0215
SurgiSuite Operating Platform Kent Scientific Corporation SurgiSuite Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery. 
SurgiSuite LED Lighting Kit Kent Scientific Corporation SURGI-5003
Hot Bead Sterilizer Fine Science Tools 18000-45 Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize.
Small Rodent Anesthesia System VetEquip Inc. 901810
Isofluorane Piramal Enterprises 66794-017-10
Buprenorphine Rhode Island Hospital Pharmacy NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5
Surgical Loupes Roboz RS-6687
Small Rodent Ventilator Harvard Apparatus 73-0043
Lubricating Drops Thermo Fisher Scientific 19-898-350
Electric Razor Kent Scientific Corporation CL 9990-1201
Hair Removal Cream Nair
Medical Tape Thermo Fisher Scientific 18-999-380
Betadine Thermo Fisher Scientific 19-027136
70% Isopropanol Wipes Thermo Fisher Scientific 22-363-750
Surgical Drapes Braintree SP-TS
Surgical Gloves Thermo Fisher Scientific 18999102D
5-0 Polypropylene Sutures  Ethicon 8630G
8-0 Nylon Sutures Fine Science Tools 12051-08
Platinum-Cured Tubing Harvard Apparatus 72-1042  0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter
0.9% Saline Thermo Fisher Scientific 19-310-207
4-0 Polypropylene Sutures Ethicon 8631G
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle  Thermo Fisher Scientific 14-826-100
Scissors Kent Scientific Corporation INSS600225
Forceps Kent Scientific Corporation INS700100
Cotton Swabs Thermo Fisher Scientific 23-400-118
IV Catheter, 20-Gauge Thermo Fisher Scientific  NC9892181
Retractor Kent Scientific Corporation INS 750369
Forceps Fine Science Tools 11003-12
Dissecting Forceps, Straight Kent Scientific Corporation INS 700101
Dissecting Forceps, Curved Kent Scientific Corporation INS 700103
Hemostatic Forceps, Straight Kent Scientific Corporation INS 750451
Hemostatic Forceps, Curved Kent Scientific Corporation INS 750452
Tissue Forceps Kent Scientific Corporation INS 700131
Needle Holder Kent Scientific Corporation INS 600109
Scissors  Kent Scientific Corporation INS 600225

References

  1. Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. New directions for protecting the heart against ischaemia-reperfusion injury: targeting the Reperfusion Injury Salvage Kinase (RISK)-pathway. Cardiovasc Res. 61 (3), 448-460 (2004).
  2. Roffi, M., et al. 2015 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur Heart J. 37 (3), 267-315 (2015).
  3. Kumar, A., Cannon, C. P. Acute Coronary Syndromes: Diagnosis and Management, Part I. Mayo Clin Proc. 84 (10), 917-938 (2009).
  4. Eitan, A., Nikolsky, E. Antithrombotic therapy in patients with acute coronary syndromes: how to make the right choice. Minerva Med. 104 (4), 357-381 (2013).
  5. Abbate, A., Bussani, R., Amin, M. S., Vetrovec, G. W., Baldi, A. Acute myocardial infarction and heart failure: role of apoptosis. Int J Biochem Cell Biol. 38 (11), 1834-1840 (2006).
  6. Zheng, Z., et al. Nebivolol protects against myocardial infarction injury via stimulation of beta 3-adrenergic receptors and nitric oxide signaling. PLOS ONE. 9 (5), 98179 (2014).
  7. Tarnavski, O., et al. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).
  8. Buitrago, S., Martin, T. E., Tetens-Woodring, J., Belicha-Villanueva, A., Wilding, G. E. Safety and Efficacy of Various Combinations of Injectable Anesthetics in BALB/c Mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 47 (1), 11-17 (2008).
  9. Kolk, M. V., et al. LAD-Ligation: A Murine Model of Myocardial Infarction. J Vis Exp. (32), e1438 (2009).
  10. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of visualized experiments : J Vis Exp. (48), (2011).
  11. Ferrera, R., Benhabbouche, S., Bopassa, J. C., Li, B., Ovize, M. One hour reperfusion is enough to assess function and infarct size with TTC staining in Langendorff rat model. Cardiovasc Drugs Ther. 23 (4), 327-331 (2009).
  12. Zeng, C., et al. Evaluation of 5-ethynyl-2′-deoxyuridine staining as a sensitive and reliable method for studying cell proliferation in the adult nervous system. Brain Res. 1319, 21-32 (2010).
check_url/55353?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Reichert, K., Colantuono, B., McCormack, I., Rodrigues, F., Pavlov, V., Abid, M. R. Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction. J. Vis. Exp. (122), e55353, doi:10.3791/55353 (2017).

View Video