Establecimiento de un paro circulatorio hipotérmico profundo en ratas
Summary
Este protocolo presenta el establecimiento de una parada circulatoria hipotérmica profunda en ratas, que puede aplicarse para investigar el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, lesión por isquemia/reperfusión, estrés oxidativo, neuroinflamación, etc.
Abstract
El paro circulatorio hipotérmico profundo (DHCA) se aplica rutinariamente durante las cirugías para la cardiopatía congénita compleja y la enfermedad del arco aórtico. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar un método para establecer DHCA en ratas. Para evaluar el impacto del proceso DHCA en los signos vitales, se utilizó como control un modelo de rata de derivación cardiopulmonar (CEC) a temperatura normal sin paro circulatorio. Como era de esperar, DHCA condujo a una disminución significativa de la temperatura corporal y la presión arterial media. El análisis de gases en sangre indicó que el DHCA aumentó los niveles de ácido láctico, pero no influyó en el pH sanguíneo y las concentraciones de hemoglobina, hematocrito, Na+, Cl–, K+ y glucosa. Además, en comparación con las ratas CPB de temperatura normal, los resultados de la microscopía electrónica de transmisión mostraron un leve aumento de los autofagosomas del hipocampo en las ratas DHCA.
Introduction
El paro circulatorio hipotérmico profundo (DHCA) se ha utilizado en cirugía cardíaca desde 19531. DHCA implica reducir la temperatura central del paciente a niveles profundamente hipotérmicos (15-22 ° C) antes de interrumpir globalmente el flujo sanguíneo al cuerpo2. El paro circulatorio puede proporcionar un campo operativo relativamente incruento. La hipotermia profunda disminuye el metabolismo, especialmente en el cerebro y el miocardio, que es un método eficaz de protección contra la isquemia3. DHCA se aplica comúnmente durante cirugías para cardiopatías congénitas complejas, enfermedad del arco aórtico e incluso tumores renales o suprarrenales con trombo de vena cava 4,5. Por lo tanto, el establecimiento de modelos animales de DHCA proporciona una referencia importante para el refinamiento del procedimiento y la prevención de complicaciones en entornos clínicos.
Aunque se pueden establecer modelos con caninos6, conejos7 y otros animales, es preferible usar ratas debido a su operatividad y bajo costo. El modelo de rata DHCA fue descrito por primera vez en 2006 por Jungwirth et al.8. Se encontró que la duración del paro circulatorio tuvo un impacto en los resultados neurológicos. Desde entonces, los modelos de ratas DHCA se han investigado ampliamente. Se ha aclarado que la DHCA podría provocar el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS)9. En estudios posteriores, los farmacólogos encontraron que la neuroinflamación relacionada con DHCA inducida por SIRS podría ser atenuada por resveratrol10 y triptolida11. Nuestro equipo también encontró que la neuroinflamación relacionada con DHCA podría atenuarse al inhibir la proteína de unión al ARN12 inducible por el frío. En el sistema cardiovascular, la superóxido dismutasa tiene un efecto cardioprotector sobre las lesiones por isquemia/reperfusión (I/R) durante la DHCA13. Estos resultados ampliaron la comprensión de los procesos fisiopatológicos relacionados con la DHCA y ofrecieron nuevas direcciones para mejorar los resultados de la DHCA. Sin embargo, los resultados con respecto a la endotoxemia, el estrés oxidativo y la autofagia después de DHCA no son concluyentes. La DHCA utiliza la misma tecnología operacional que el bypass cardiopulmonar (BPC)14, pero su estrategia de manejo es diferente, y los pasos para generar DHCA difieren entre varios equipos 8,9,10,11. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar un método para establecer el procedimiento DHCA en ratas.
Protocol
Representative Results
Discussion
La canulación es el procedimiento más fundamental para establecer DHCA en ratas. Antes de la canulación , remojar la arteria con 0,5 ml de lidocaína al 2% facilitará la canulación de la lobra. Después de la canulación es necesaria la heparinización con 500 UI/kg de heparina vía vena yugular externa para evitar la formación de microtrombos17. Hemos encontrado repetidamente que esta dosis de heparina puede lograr el objetivo de un tiempo de coagulación activado (ACT) >480 s. El …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores agradecen a Liang Zhang por ayudar a recopilar los datos de video durante el experimento. Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (número de subvención: 82070479) y los Fondos de Investigación Fundamental para las Universidades Centrales (número de subvención: 3332022128).
Materials
| Heat Exchanger | Xi’an Xijing Medical Appliance Co., Ltd | Animal-M | |
| Membrane Oxygenator | Dongguan Kewei Medical Instrument Co., Ltd. | Micro-M | |
| Monitor | Chengdu Techman Co., Ltd | BL-420s | |
| Roller Pump | Changzhou Prefluid Technology Co.,Ltd | BL100 | |
| SD Rat | HFK Bioscience Co.,Ltd. | / | |
| Sevoflurane | Maruishi Pharmaceutical Co. Ltd | H20150020 | |
| Shaver | Hangzhou Huayuan Pet Products Co.,Ltd. | / | |
| Vaporizer | SPACECABS | / | |
| Ventilator | Shanghai Alcott Biotech Co., Ltd | ALC-V8S | |
| Water Tank | Maquet Critical Care AB | Jostra HCU20-600 |
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