Summary

쥐의 급성 심근 경색의 실시간 압력-볼륨 분석

Published: July 02, 2018
doi:

Summary

쥐의 급성 심근 경색 왼쪽된 심 실 (LV) 기능에 심각한 하지만 불완전 하 게 특징이 변화를 유도합니다. 쥐 관상 동맥 폐색을 겪고 LV catheterization LV 기능에 대 한 실시간 평가 대 한 새로운 방법으로 제공 합니다.

Abstract

급성 심근 경색 급성 심장 마비 및 cardiogenic 충격 발생할 수 있습니다. Hemodynamics의 평가 어떤 잠재적인 치료 방법은 급성 왼쪽된 심 실 (LV) 장애에 대 한 감독의 평가 대 한 중요 합니다. 현재 modalities 이미징 (., 심장 초음파 및 자기 공명 영상) 때문에 LV 압력에 데이터를 직접 측정할 수 없는 몇 가지 한계를가지고. 쥐 관상 동맥 폐색을 겪고 도관 법 LV은 LV 기능에 대 한 실시간 평가 대 한 새로운 방법으로 될 수 있습니다.

프로시저의 시작 부분에서 마우스 endotracheal 삽 관 법 이어서 취 했다. LV catheterization, 오른쪽 경 동맥 중 목 절 개 노출 통해 했다. 테 소개 하 고 LV 구멍에 배치 되었다. 왼쪽된 thoracotomy 실시 했다 고 왼쪽된 주요 관상동맥 (LCA) 출혈 했다. Reperfusion 유도, 봉합 후 45 분 압력 볼륨 데이터는 모든 시간에 기록 된 릴리스 되었습니다.

LCA의 결 찰 선 볼륨, LV 방출 분수 (EF), 그리고 심장에 LV 30% 감소를 알 수 있듯 수축 기능 감소를 발생합니다. LV 수축에 대 한 매개 변수로 최대 dP/dt는 또한 현저 하 게 감소 하 고 확장기 함수는 심각 하 게 손상 (최소 dP/dt-40%). 20 분 동안 reperfusion LV 기능의 완전 한 회복에 지도 하지 않았다.

실시간 압력-볼륨 분석 동안 쥐에 급성 심근 경색 심장 기능을 모니터링 하기 위한 유효한 절차로 제공 됩니다. 안정적인 마 취와 표준화 된 외과 접근을 유지 했다 올바른 결과 보장 하기 위해 중요 한. 급성 심근 경색의 초기 단계는 병 적 상태와 사망률에 대 한 중요 한, delineated 메서드 cardioprotection에 대 한 새로운 전략의 전 임상 평가 대 한 도움이 될 수 있습니다.

Introduction

심혈 관 질환의 서양 문명1죽음의 가장 흔한 원인입니다. 급성 심근 경색은 높은 급성과 만성 사망률2과 관련 된 중요 한 이벤트입니다. 경우에 revascularization 달성 을 통해 비상 경 피 적인 관상 동맥 내정간섭 (PCI), 사망률, 특히 급성 심근 경색3를 가진 환자에서 증상의 발병 후 첫 48 시간 안에 높은 남아 있습니다. 왼쪽된 심 실 (LV) 함수에 있는 심각한 감소에 의해 발생 하는 cardiogenic 충격은 이러한 환자3-병원 사망률에 대 한 주요 원인입니다. LV 기능에이 초기 감소는 심근 손상에 의해 발생 국 소 빈 혈과 reperfusion. 이 소위 허 혈/reperfusion (I / R) 부상 변화 반응 산소 종4,5의 과장 된 세대 등 셀룰러 대사체에 의해 중재입니다.

전 임상 설정에서 심근 손상에서 감소로 이어지는 가능한 보호 메커니즘을 탐험, 믿을 수 있는 마우스 모델 게시물-난/R LV 기능6의 평가 메서드를 포함 하 여 필수적입니다. 이 설정에서7 transthoracic 심장 초음파 자기 공명 영상 (MRI)6 널리 사용 됩니다 기능 형질8,9. 그러나 이러한 방법은 심각한 LV 부전 및 지속적인 급성 심근 경색에서 cardiogenic 충격의 평가 적합 하지 않습니다 하 고 LV 압력에 직접 데이터를 표시할 수 없습니다. Langendorff 기구 비보 전 분석 결과에서 고립 된 마음을 사용 하 여 초기 단계의 기본 pathomechanisms에 대 한 정보를 제공 합니다 I / R 상해10. 이 메서드는 vivo에서 적응 메커니즘 등 자율 신 경계 나 호르몬 조절 및 산 기초 항상성의 규제를 재현 하는 그것의 무 능력으로 인해 제한. Cardiogenic 충격 및 좌 심 실 기능 장애는 진행 하는 동안 심근의 완전 한 기능 형질에 대 한 사용할 수 있는 방법은 없습니다 현재는 I / R 상해.

압력-볼륨 (PV) catheterization 과도 외과 왼쪽된 주요 관상동맥 (LCA) 폐색의 조합으로 동기화 된 접근 도움이 하지만 기술적으로 도전 될 수 있습니다. 나는 동안 안정적인 extracardiac hemodynamics / R 부상 이후 불안정 한 마 취 또는 혈액 손실 결과 영향을 미칠 무 겁 게 수 올바른 결과 대 한 필수적입니다. 소설 나의 hemodynamic 형질에 대 한 접근/R 부상을 통해 LV PV catheterization과 과도 LCA 폐색 수 cardiogenic 충격 및 급성 심근 경색에 LV 역에 새로운 통찰력을 가져다에 미래 분석에 대 한 방법으로 제공 cardioprotection입니다.

Protocol

모든 실험 모든 관련 규정 준수에 따라 완료 되었습니다 (‘ 보호의 척 추가 있는 동물 실험 및 다른 과학적인 목적 ‘ (지침 2010/63/EU) 및 동물 보호에 대 한 사용에 대 한 유럽 협약에는 기관 지침에 따라입니다. 모든 실험 6 개월의 나이에 남성 C57BL/6JRj 마우스 수행 되었습니다. 1입니다. 준비 신체 온도 모니터링 하는 직장 프로브 뿐만 아니라 수술 현미경 및 난방 패드를 ?…

Representative Results

LV catheterization 후 가역 LCA 결 찰 reperfusion의 10 분 뒤 45 분 동안 수행 되었다. 태양광 데이터는 (그림 1) 시간에 기록 되었다. 태양광 카 테 터의 정확한 위치는 특성 LV PV 그래프 (그림 2A)를 취득 하 여 확인 되었다. LV 카 테 테 르 배치 했다 일반적인 심 실 압력 범위 0-최소 20 mmHg는 PV-카…

Discussion

Cardiogenic 충격 및 장애인된 LV 기능에서의 실시간 vivo에서 평가 대 한 새로운 방법으로 역할 LV hemodynamics 급성 심근 경색에서의 PV 모니터링 / R 상해. PV catheterization 광범위 한 LV 수축 기 및 diastolic 기능 관련 매개 변수를 제공할 수 있습니다. LV 체적 매개 변수 외에 일반적으로 심장 초음파 또는 MRI (챔버 볼륨, EF, 뇌졸중 볼륨 및 심장 출력) 하 여 얻은, PV 분석 LV 수축 기 혈압의 측정을 동시에 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 다음 자금 출처 인정: 다른 Kröner-Fresenius-재단 (Tienush Rassaf); 의료 학부, 대학 뒤 스 부르 크-에센, 독일 (Tienush Rassaf, 라스 미셸);에서 한스 und Gertie 피셔 재단 (Tienush Rassaf), 부여 에른스트-und Berta Grimmke-재단 (Christos Rammos).

Materials

Calibration cuvette Millar instruments 910-1049 Calibration cuvette
Contura professional hair trimmer Wella HS-60 Small animal shaving system
Eclipse Needle 27G BD REF 305770 27G needle
Forceps FST 11203-25, 11069-08, 11616-15, 11506-12, 11051-10 Surgical forceps
Forceps Aesculap Braun BN731R, BD 311R Surgical forceps
Foris FS2434 Eizo 0FTD2033 Monitor
Hamilton Syringe 100 µl needle Hamilton 80621 100µl syringe with needle
Heated Small animal OP table Harvard Apparatus 15001 Heated OP table
Heparin-Natrium 25000 Ratiopharm N68542.04 Heparin
Ketamin 10% 100 mg/ml bela-pharm FS1670041 Ketamin
Labchart Pro 8 + Pro modules AD Instruments MLS260/8 PV data analysis software
LAS EZ Leica LAS EZ Microscope camera software
Leica IC80 HD Leica IC80 HD Microscope camera
Leica M80 Leica M80 Microscope
Micro-tip catheter transducer Millar instruments SPR-839 PV catheter
MiniVent Harvard Apparatus 845 ventilation
MPVS Ultra Millar instruments PL3508B48/M PV catheter data acquisition device
Octenisept Schülke 20000832-A disinfectant
Plastipak 1ml PD REF 303172 1ml syringe
PowerLab 8/35 AD Instruments PL3508 analog/digital converter
Prolene 6-0 Ethicon XNEH7814.P31 Polypropylene suture
Retraction Kit FST 18200-20 retraction of surgical situs
Seraflex 5-0 Naila IC108000 silk suture
Small and micro-scissors FST Essen 14059-11, 15007-08, 14064-11 Surgical scissors
Small silicon tube Reichelt Chemietechnik tube for LCA occlusion
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S7653 Sodium Chloride
testo 108 testo 5631080 rectal thermometer
Thinkcentre desktop computer Lenovo PC0EJS2V Computer
Vasofix Safety 20G Braun 4269110S-01 intubation catheter
Windows 10 Microsoft KW9-00240 Operating system
Xylazin 2% Ceva 6324464.00.00 Xylazine hydrochloride

References

  1. Sanchis-Gomar, F., Perez-Quilis, C., Leischik, R., Lucia, A. Epidemiology of coronary heart disease and acute coronary syndrome. Annals of Translational Medicine. 4 (13), 256 (2016).
  2. Anderson, J. L., Morrow, D. A. Acute Myocardial Infarction. New England Journal of Medicine. 376 (21), 2053-2064 (2017).
  3. McNamara, R. L., et al. Predicting in-hospital mortality in patients with acute myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 68 (6), 626-635 (2016).
  4. Kurian, G. A., Rajagopal, R., Vedantham, S., Rajesh, M. The Role of Oxidative Stress in Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury and Remodeling: Revisited. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. , (2016).
  5. Turer, A. T., Hill, J. A. Pathogenesis of myocardial ischemia-reperfusion injury and rationale for therapy. American Journal of Cardiology. 106 (3), 360-368 (2010).
  6. Totzeck, M., Hendgen-Cotta, U. B., French, B. A., Rassaf, T. A practical approach to remote ischemic preconditioning and ischemic preconditioning against myocardial ischemia/reperfusion injury. Journal of Biological Methods. 3 (4), (2016).
  7. Respress, J. L., Wehrens, X. H. Transthoracic echocardiography in mice. Journal of Visualized Experiments. (39), (2010).
  8. Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats. Nature Protocols. 3 (9), 1422-1434 (2008).
  9. Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: Investigating the Bowditch effect. Journal of Visualized Experiments. (100), e52618 (2015).
  10. Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. M., Yellon, D. M. Characterization of the Langendorff perfused isolated mouse heart model of global ischemia-reperfusion injury: Impact of ischemia and reperfusion length on infarct size and LDH release. Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).
  11. Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology (ESC). ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation. European Heart Journal. 33 (20), 2569-2619 (2012).
  12. Shigemitsu, O., et al. Acute myocardial infarction due to left main coronary artery occlusion. Therapeutic strategy. Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 50 (4), 146-151 (2002).
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Michel, L., Stock, P., Rammos, C., Totzeck, M., Rassaf, T., Hendgen-Cotta, U. B. Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice. J. Vis. Exp. (137), e57621, doi:10.3791/57621 (2018).

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