Un modello di criolesionismo per studiare l'infarto miocardico nel mouse
Summary
Questo articolo dimostra un modello per studiare il rimodellamento cardiaco dopo la crioinfortuni miocardica nei topi.
Abstract
L’uso di modelli animali è essenziale per sviluppare nuove strategie terapeutiche per la sindrome coronarica acuta e le sue complicazioni. In questo articolo, dimostriamo un modello infarto crioinfortunio criologico murino che genera dimensioni infarto precise con elevata riproducibilità e replicabilità. In breve, dopo l’intubazione e la sternotomia dell’animale, il cuore viene sollevato dal torace. La sonda di un sistema di erogazione di azoto liquido portatile viene applicata sulla parete miocardiale per indurre criolesioni. La funzione ventricolare alterata e la conduzione elettrica possono essere monitorate con ecocardiografia o mappatura ottica. Il rimodellamento miocardico transmurale dell’area infartuata è caratterizzato dalla deposizione di collagene e dalla perdita di cardiomiociti. Rispetto ad altri modelli (ad esempio, la legatura LAD), questo modello utilizza un sistema di somministrazione di azoto liquido portatile per generare dimensioni infarto più uniformi.
Introduction
La sindrome coronarica acuta (ACS) è la principale causa di morte nel mondo occidentale1,2. L’occlusione acuta delle arterie coronarie porta all’attivazione della cascata ischemica e della necrosi del tessuto cardiaco interessato3. Il miocardio danneggiato viene gradualmente sostituito dal tessuto cicatriziale non contrattuale, che manifesta clinicamente come insufficienza cardiaca4,5. Nonostante i recenti progressi nel trattamento dell’ACS, la prevalenza di ACS e insufficienza cardiaca correlata all’ACS è in aumento e le opzioni terapeutiche sono limitate6,7. Pertanto, lo sviluppo di modelli animali per studiare ACS e le sue complicazioni sono di immenso interesse.
Ad oggi, il modello animale più utilizzato per studiare il rimodellamento miocardico indotto da ACS e ACS è la legatura dell’arteria coronaria discendente sinistra (LAD). La legatura del LAD porta ad ischemia acuta del miocardio, simile al tessuto miocardico umano durante l’ACS. Tuttavia, le dimensioni infarto incoerenti rimangono il tallone d’Achille della legatura LAD. La variazione chirurgica e la variabilità anatomica del LAD portano a dimensioni incoerenti degli infarti e ostacolano la riproducibilità e la replicabilità di questa procedura8,9,10. Inoltre, la legatura LAD ha un’alta mortalità intra e postchirurgica. Nonostante i recenti sforzi per migliorare la riproducibilità e ridurre la mortalità11,12, un gran numero di animali sono ancora necessari per valutare correttamente le terapie anti-rimodellamento.
Modelli alternativi di ACS sono stati proposti e studiati negli ultimi anni, tra cui radiofrequenza13,14 termiche o lesioni criogeniche15,16,17,18. Gli attuali metodi di crioinfortuni applicare un’asta metallica pre-raffreddata in azoto liquido per danneggiare il tessuto cardiaco del soggetto15,16. Tuttavia, questa procedura deve essere ripetuta più volte per generare una dimensione infarto sufficiente. A causa dell’elevata conduttività e della bassa capacità di calore dell’asta rispetto al tessuto, la sonda si riscalda rapidamente e il tessuto viene raffreddato (e quindi infarcerato) eterogeneamente. Per superare queste limitazioni, descriviamo qui un modello di criointazione utilizzando un sistema portatile di somministrazione di azoto liquido. Questo modello è riproducibile, facile da eseguire e può essere stabilito velocemente e in modo affidabile. Viene generata una lesione infarto riproducebile indipendente dall’anatomia coronarica, che alla fine porta a insufficienza cardiaca. Questo metodo è particolarmente adatto per studiare il processo di rimodellamento per la valutazione di nuove strategie terapeutiche basate sull’ingegneria farmacologica e tissutale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo articolo descrive un modello di crioglione del topo per studiare ACS e le relative opzioni farmacologiche e terapeutiche.
Il passo più importante è l’applicazione della criosonia sul tessuto cardiaco. La durata del contatto deve essere strettamente controllata per ottenere la dimensione ottimale dell’infarto e per garantire risultati riproducibili. Il raffreddamento prolungato del miocardio porterà a infarti di grandi dimensioni o perforazione ventricolare. Al contrario, il tempo di …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo Christiane Pahrmann per la sua assistenza tecnica. D.W. è stato sostenuto dalla Max Kade Foundation. La T.D. ha ricevuto sovvenzioni dall’Else Kroner Fondation (2012_EKES.04) e dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DE2133/2-1_. S. S. ha ricevuto sovvenzioni per la ricerca dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; SCHR992/3- 1, SCHR992/4-1).
Materials
| 10 ml Syringe | Thermo Scientific | 03-377-23 | |
| 5-0 prolene suture | Ethicon | EH7229H | |
| 6-0 prolene suture | Ethicon | 8706H | |
| 8-0 Ethilon suture | Ethicon | 2808G | |
| Absorption Spears | Fine Science Tools | 18105-01 | |
| BALB/c | The Jackson Laboratory | Stock number 000651 | |
| Bepanthen Eye and Nose ointment | Bayer | 1578675 | Eye ointment |
| Betadine Solution | Betadine Purdue Pharma | NDC:67618-152 | |
| Blunt Forceps | Fine Science Tools | 18025-10 | |
| Buprenex | Reckitt Benckiser | NDC Codes: 12496-0757-1, 12496-0757-5 | Buprenorphine |
| Cryoprobe 3mm | Brymill Cryogenic Systems | Cry-AC-3 B-800 | |
| Ethanol 70% | Th. Geyer | 2270 | |
| Forceps curved | S&T | 00284 | |
| Forceps fine | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Forceps standard | Fine Science Tools | 11023-10 | |
| Gross Anatomy Probe | Fine Science Tools | 10088-15 | |
| Hair clipper | WAHL | 8786-451A ARCO SE | |
| High temperature cautery kit | Bovie | 18010-00 | |
| ISOFLURANE | Henry Schein Animal Health | 029405 | |
| IV Catheter 20G | B. Braun | 603028 | |
| Mini-Goldstein Retractor | Fine Science Tools | 17002-02 | |
| NaCl 0.9% | B.Braun | PZN 06063042 Art. Nr.: 3570160 | saline |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12075-14 | |
| Needle Holder, Curved | Harvard Apparatus | 72-0146 | |
| Novaminsulfon | Ratiopharm | PZN 03530402 | Metamizole |
| Operating Board | Braintree Scientific | 39OP | |
| Replaceable Fine Tip | Bovie | H101 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14028-10 | |
| Small Animal Ventilator | Kent Scientific | RV-01 | |
| Spring Scissors – Angled to Side | Fine Science Tools | 15006-09 | |
| Surgical microscope | Leica | M651 | |
| Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15400-12 | |
| Vaporizer | Kent Scientific | VetFlo-1205S |
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