JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

İskemi-Reperfüzyon Araştırmaları için Sol Ön İnen Koroner Arter Ligasyonu: Teknik Modifikasyonlar ve Kalite Kontrol Yoluyla Model İyileştirme

Published: December 16, 2022
doi:
10.3791/63921
, , ,
1Department of Life Science,Fu Jen Catholic University, 2Department of Medicine,MacKay Medical College, 3Department of Emergency Medicine,MacKay Memorial Hospital, 4Graduate Institute of Injury Prevention and Control,Taipei Medical University, 5MacKay Junior College of Medicine, Nursing, and Management, 6Division of Cardiology, Department of Internal Medicine,Taitung Mackay Memorial Hospital, 7Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Department of Internal Medicine,MacKay Memorial Hospital

Summary

Bu yazıda, akut miyokard iskemisi-reperfüzyon araştırması için sıçanlarda geleneksel prosedürü teknik olarak değiştirerek sol ön inen koroner arter ligasyonunun kalite kontrolüne odaklanan bir protokol sunulmuştur.

Abstract

Koroner kalp hastalığı tüm dünyada önde gelen ölüm nedenidir. Koroner arterlerde kan akımının tamamen kesilmesi, ST-segment elevasyonlu miyokard enfarktüsüne (STEMI) neden olarak yüksek mortalite ile ilişkili kardiyojenik şok ve ölümcül aritmi ile sonuçlanır. Koroner arterin yeniden analizi için primer koroner girişim (PCI) STEMI’nin sonuçlarını önemli ölçüde iyileştirir, ancak kapıdan balona kadar geçen sürenin kısaltılmasında kaydedilen ilerlemeler hastane içi mortaliteyi azaltmada başarısız olmuştur, bu da ek terapötik stratejilerin gerekli olduğunu düşündürmektedir. Sıçanlarda sol anterior inen koroner arter (LAD) ligasyonu, akut miyokard IR araştırması için PCI yoluyla hızlı koroner rekanalizasyonun STEMI için kullanıldığı klinik senaryo ile karşılaştırılabilir bir hayvan modelidir; Bununla birlikte, PCI ile indüklenen STEMI, yüksek mortalite ve enfarktüs boyutundaki büyük farklılıklarla ilişkili teknik olarak zorlu ve karmaşık bir operasyondur. LAD ligasyonu için ideal pozisyonu belirledik, bir tuzak döngüsünü kontrol etmek için bir cihaz oluşturduk ve sıçanlar için güvenilir ve tekrarlanabilir bir akut miyokard iskemi-reperfüzyon (IR) araştırma protokolü oluşturmak için modifiye edilmiş bir cerrahi manevrayı destekledik, böylece doku hasarını azalttık. Bu hayatta kalma dışı bir ameliyattır. Ayrıca, sonraki biyokimyasal analizlerin doğruluğunu belirlemek için kritik bir adım olan çalışma sonuçlarının kalitesini doğrulamak için bir yöntem öneriyoruz.

Introduction

İskemik kalp hastalığı dünya çapında önde gelen bir ölüm nedenidir 1,2. Koroner kalp hastalığının gelişimini önlemek için değiştirilebilir risk faktörlerinin kontrolüne ek olarak, akut koroner sendrom 3,4 için terapötik stratejiler çok önemlidir. Akut ST segment elevasyonlu miyokard infarktüsünde (STEMI) kardiyojenik şok ve ölümcül aritmilerin hastane içi mortalite olasılığını artırdığı bulunmuştur 5,6,7,8. Primer perkütan koroner girişim (PKG) STEMI 9,10,11 için tercih edilen tedavidir; Bununla birlikte, kapıdan balona geçen süre <90 dakika12,13 olduğunda terapötik etkilerin tavanı vardır. Hastalığın klinik sonuçlarını daha da iyileştirmek için ek stratejiler gereklidir 14,15,16,17,18,19.

Sıçanlarda sol ön inen arter (LAD) ligasyonunu içeren akut miyokard iskemisi-reperfüzyon (IR) deneyi, STEMI’li hastaların kalbi iskemik hasardan kurtarmak için kısa kapıdan balona sürelerinin gerekli olduğu klinik senaryoyla karşılaştırılabilir hayvan modellerinden biridir. Bununla birlikte, küçük hayvanlarda cerrahiye bağlı STEMI genellikle teknik olarak zordur, çünkü yüksek mortalite ve enfarktüs boyutunda 20,21,22,23,24 yüksek varyasyon ile ilişkili karmaşık bir operasyondur. Teknik zorluğun üstesinden gelmek için, bu çalışma, teknik modifikasyon yoluyla güvenilir ve tekrarlanabilir bir akut miyokard IR araştırma protokolü oluşturmak için sıçanlarda (farelerden daha büyük oldukları için) kapsamlı ve etkili bir hayvan modeli geliştirmiştir. Önerilen protokol daha az cerrahi komplikasyon, daha az doku hasarı ve ameliyat sırasında daha az mortalite olasılığı ile sonuçlanır. Ek olarak, enfarktüs boyutunu ve risk altındaki alanı (AAR) ölçmek ve böylece çalışma sonuçlarının kalitesini doğrulamak için bir prosedür kullanılmıştır. Önerilen protokol, hasara karşı yeni terapötik stratejiler geliştirmek için akut miyokard IR stresinin patofizyolojik süreçlerini araştırmak için kullanılabilir.

Protocol

Tüm hayvan deneyleri, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu’na uygun olarak gerçekleştirilmiştir (NIH yayını no. 85-23, gözden geçirilmiş 1996). Çalışma protokolü, Fu-Jen Katolik Üniversitesi’ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi’nin yönergelerine uygun olarak ve uygun olarak onaylanmıştır. 1. Ameliyat öncesi hazırlık Tuzlu su ıslak pamuk topların?…

Representative Results

Miyokard iskemisi ve reperfüzyonunun sonunda, daha ileri biyokimyasal veya moleküler analizlerden önce LAD ligasyonunun kalitesi değerlendirilmelidir. Ligasyon yoluyla LAD oklüzyonunun yeterliliği, santral venöz kateterden 1 mL% 2 Evan mavi boyası enjekte edilerek belirlendi. Daha sonra, koroner perfüzyonlu miyokard, kırmızı kalan perfüzyonsuz bölgeye kıyasla maviye boyandı (Şekil 1A). Kırmızı bölge miyokard enfarktüsünün AAR’sidir. <p …

Discussion

Önerilen protokol, LAD ligasyonu için kesin konumu belirlemek, tek bir dikişte bir tuzak döngüsünü kontrol etmek için bir gadget oluşturmak ve doku hasarını azaltmak için modifiye edilmiş bir cerrahi manevrayı desteklemek, böylece araştırmacıların LAD’yi doğru, güvenli ve tutarlı bir şekilde bağlamalarını sağlamak gibi birçok ayırt edici özelliğe sahiptir. akut miyokard IR araştırması için tuzak döngüsünün durumunu anında kontrol etmek.

LAD ligasyonunun …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu model, Tayvan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’nın (MOST 109-2320-B-030-006-MY3) finansal desteğiyle geliştirilmiştir.

Materials

Evan’s blue Sigma Aldrich E2129
Forceps Shinva
Pentobarbital Sigma Aldrich 1507002
Scalpel blades Shinva s2646
Scalpel handles Shinva
Silk sutures SharpointTM DC-2150N
Surgical needle AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution Solarbio T8170-1
Ventilator Harvard Rodent Ventilator
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Khan, M. A., et al. Global epidemiology of ischemic heart disease: Results from the global burden of disease study. Cureus. 12 (7), 9349 (2020).
  2. Nowbar, A. N., Gitto, M., Howard, J. P., Francis, D. P., Al-Lamee, R. Mortality from ischemic heart disease. Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes. 12 (6), 005375 (2019).
  3. Kuo, F. Y., et al. Effect of CYP2C19 status on platelet reactivity in Taiwanese acute coronary syndrome patients switching to prasugrel from clopidogrel: Switch Study. Journal of the Formosan Medical Association. , (2022).
  4. Li, Y. H., et al. Guidelines of the Taiwan Society of Cardiology, Taiwan Society of Emergency Medicine and Taiwan Society of Cardiovascular Interventions for the management of non ST-segment elevation acute coronary syndrome. Journal of the Formosan Medical Association. 117 (9), 766-790 (2018).
  5. Liu, Y. B., et al. Dyslipidemia is associated with ventricular tachyarrhythmia in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction. Journal of the Formosan Medical Association. 105 (1), 17-24 (2006).
  6. Anghel, L., Sascău, R., Stătescu, C. Myocardial infarction with cardiogenic shock-the experience of a primary PCI center from North-East Romania. Signa Vitae. 17 (5), 64-70 (2021).
  7. Samat, A. H. A., Embong, H., Harunarashid, H., Maskon, O. Predicting ventricular arrhythmias and in-hospital mortality in acute coronary syndrome patients presenting to the emergency department. Signa Vitae. 16 (1), 55-64 (2020).
  8. Wang, Y. C., et al. Outcome of primary percutaneous coronary intervention in octogenarians with acute myocardial infarction. Journal of the Formosan Medical Association. 105 (6), 451-458 (2006).
  9. Markovic, D., et al. Effects of a percutaneous coronary intervention or conservative treatment strategy on treatment outcomes in elderly female patients with acute coronary syndrome. Signa Vitae. 12 (1), 96-100 (2016).
  10. Hannan, E. L., et al. Effect of onset-to-door time and door-to-balloon time on mortality in patients undergoing percutaneous coronary interventions for ST-segment elevation myocardial infarction. American Journal of Cardiology. 106 (2), 143-147 (2010).
  11. McNamara, R. L., et al. Effect of door-to-balloon time on mortality in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 47 (11), 2180-2186 (2006).
  12. Pehnec, Z., Sinkovië, A., Kamenic, B., Marinšek, M., Svenšek, F. Baseline characteristics, time-to-hospital admission and in-hospital outcomes of patients hospitalized with ST-segment elevation acute coronary syndromes, 2002 to 2005. Signa Vitae. 4 (1), 14-20 (2009).
  13. Menees, D. S., et al. Door-to-balloon time and mortality among patients undergoing primary PCI. The New England Journal of Medicine. 369 (10), 901-909 (2013).
  14. Ku, H. C., Chen, W. P., Su, M. J. DPP4 deficiency preserves cardiac function via GLP-1 signaling in rats subjected to myocardial ischemia/reperfusion. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. 384 (2), 197-207 (2011).
  15. Lee, S. Y., Ku, H. C., Kuo, Y. H., Chiu, H. L., Su, M. J. Pyrrolidinyl caffeamide against ischemia/reperfusion injury in cardiomyocytes through AMPK/AKT pathways. Journal of Biomedical Science. 22 (1), 18 (2015).
  16. Ku, H. C., et al. TM-1-1DP exerts protective effect against myocardial ischemia reperfusion injury via AKT-eNOS pathway. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. 388 (5), 539-548 (2015).
  17. Ku, H. C., Lee, S. Y., Yang, K. C., Kuo, Y. H., Su, M. J. Modification of caffeic acid with pyrrolidine enhances antioxidant ability by activating AKT/HO-1 pathway in heart. PLoS ONE. 11 (2), 0148545 (2016).
  18. Alonso-Herranz, L., et al. Macrophages promote endothelial-to-mesenchymal transition via MT1-MMP/TGFbeta1 after myocardial infarction. eLife. 9, 57920 (2020).
  19. Liu, J., Zheng, X., Zhang, C., Zhang, C., Bu, P. Lcz696 alleviates myocardial fibrosis after myocardial infarction through the sFRP-1/Wnt/beta-catenin signaling pathway. Frontiers in Pharmacology. 12, 724147 (2021).
  20. Goldman, S., Raya, T. E. Rat infarct model of myocardial infarction and heart failure. Journal of Cardiac Failure. 1 (2), 169-177 (1995).
  21. Ke, J., Zhu, C., Zhang, Y., Zhang, W. Anti-arrhythmic effects of linalool via Cx43 expression in a rat model of myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 11, 926 (2020).
  22. Houde, M., et al. Mouse mast cell protease 4 deletion protects heart function and survival after permanent myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 9, 868 (2018).
  23. Chen, J., Ceholski, D. K., Liang, L., Fish, K., Hajjar, R. J. Variability in coronary artery anatomy affects consistency of cardiac damage after myocardial infarction in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 313 (2), 275-282 (2017).
  24. Kainuma, S., et al. Influence of coronary architecture on the variability in myocardial infarction induced by coronary ligation in rats. PLoS ONE. 12 (8), 0183323 (2017).
  25. Heil, J., Schlapfer, M. A reproducible intensive care unit-oriented endotoxin model in rats. Journal of Visualized Experiments. (168), e62024 (2021).
  26. Schleimer, K., et al. Training a sophisticated microsurgical technique: Interposition of external jugular vein graft in the common carotid artery in rats. Journal of Visualized Experiments. (69), e4124 (2012).
  27. Lindsey, M. L., et al. Guidelines for experimental models of myocardial ischemia and infarction. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 812-838 (2018).
  28. Li, H., et al. A new model of heart failure post-myocardial infarction in the rat. Journal of Visualized Experiments. (172), e62540 (2021).
  29. Opitz, C. F., Mitchell, G. F., Pfeffer, M. A., Pfeffer, J. M. Arrhythmias and death after coronary artery occlusion in the rat. Continuous telemetric ECG monitoring in conscious, untethered rats. Circulation. 92 (2), 253-261 (1995).
  30. Kawashima, T., Sato, F. Clarifying the anatomy of the atrioventricular node artery. International Journal of Cardiology. 269, 158-164 (2018).
  31. Vikse, J., et al. Anatomical variations in the sinoatrial nodal artery: A meta-analysis and clinical considerations. PLoS ONE. 11 (2), 0148331 (2016).
  32. Xu, Z., Alloush, J., Beck, E., Weisleder, N. A murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury through ligation of the left anterior descending artery. Journal of Visualized Experiments. (86), e51329 (2014).
  33. Klocke, R., Tian, W., Kuhlmann, M. T., Nikol, S. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovascular Research. 74 (1), 29-38 (2007).
  34. De Villiers, C., Riley, P. R. Mouse models of myocardial infarction: Comparing permanent ligation and ischemia-reperfusion. Disease Models & Mechanisms. 13 (11), (2020).
  35. Reichert, K., et al. Murine left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (122), e55353 (2017).
  36. Lugrin, J., Parapanov, R., Krueger, T., Liaudet, L. Murine myocardial infarction model using permanent ligation of left anterior descending coronary artery. Journal of Visualized Experiments. (150), e59591 (2019).
  37. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of Visualized Experiments. (48), e2464 (2011).
  38. Muthuramu, I., Lox, M., Jacobs, F., De Geest, B. Permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice: a model of post-myocardial infarction remodelling and heart failure. Journal of Visualized Experiments. (94), e52206 (2014).
  39. Langer, K. On the anatomy and physiology of the skin. British Journal of Plastic Surgery. 31 (4), 277-278 (1978).
  40. Carmichael, S. W. The tangled web of Langer’s lines. Clinical Anatomy. 27 (2), 162-168 (2014).
  41. Chang, L. R., Marston, G., Martin, A. Anatomy, Cartilage. StatPearls. , (2022).
  42. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: A murine model of myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (32), e1438 (2009).

Tags

Ischemia-reperfusionLeft Anterior Descending Coronary ArteryLigationRat ModelThoracotomySurgical ProcedureCotton BallsHolding HooksLigation LoopSnare Loop ControllerAnesthesiaEndotracheal IntubationRib ResectionSurgical WindowPericardium Exposure
check_url/63921?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Ku, H., Chien, D., Chao, C., Lee, S. Left Anterior Descending Coronary Artery Ligation for Ischemia-Reperfusion Research: Model Improvement via Technical Modifications and Quality Control. J. Vis. Exp. (190), e63921, doi:10.3791/63921 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image