Das vorliegende Protokoll beschreibt eine neue Technik der Aortenbandbildung bei Mäusen, um eine Drucküberlastung der Herzhypertrophie zu induzieren. Zum Banderolieren wird ein Gummiring mit festem Innendurchmesser verwendet. Diese neue Technik verspricht weniger Varianz und reproduzierbarere Daten für zukünftige Experimente.
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Methodenartikel
O-Ring-Aortenband versus traditionelle transversale Aortenverengung zur Modellierung von Drucküberlastung-induzierter Herzhypertrophie
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Aortenbanding bei Mäusen ist eines der am häufigsten verwendeten experimentellen Modelle für Herzdrucküberlastung induzierte Herzhypertrophie und die Induktion von Herzinsuffizienz. Die bisher verwendete Technik basiert auf einer Fädelnaht um den Aortenbogen, die über eine abgestumpfte 27 G-Nadel gebunden wird, um eine Stenose zu erzeugen. Diese Methode hängt davon ab, dass der Chirurg den Faden manuell festzieht und führt somit zu einer hohen Varianz in der Durchmessergröße. Eine neu verfeinerte Methode, die von Melleby et al. beschrieben wurde, verspricht weniger Varianz und mehr Reproduzierbarkeit nach der Operation. Die neue Technik, O-Ring-Aortenband (ORAB), verwendet einen rutschfesten Gummiring anstelle einer Naht mit einem Faden, was zu einer reduzierten Variation der Drucküberlastung und reproduzierbaren Phänotypen der Herzhypertrophie führt. Während der Operation wird der O-Ring zwischen den brachiozephalen und linken Halsschlagadern platziert. Die erfolgreiche Verengung wird durch Echokardiographie bestätigt. Nach 1 Tag führt die korrekte Platzierung des Rings zu einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit in der Queraorta gegenüber der O-Ring-induzierten Stenose. Nach 2 Wochen wird eine beeinträchtigte Herzfunktion durch verminderte Ejektionsfraktion und erhöhte Wandstärke nachgewiesen. Wichtig ist, dass ORAB neben einer geringeren Varianz in der Durchmessergröße mit niedrigeren intra- und postoperativen Mortalitätsraten im Vergleich zur transversalen Aortenkonstriktion (TAC) verbunden ist. Somit stellt ORAB eine überlegene Methode gegenüber der häufig verwendeten TAC-Operation dar, was zu reproduzierbaren Ergebnissen und einer möglichen Reduzierung der Anzahl der benötigten Tiere führt.
Einleitung
Während physiologische Herzhypertrophie während der Entwicklung, des Trainings und der Schwangerschaft beobachtet werden kann, reagiert die pathologische Herzhypertrophie auf hämodynamische Stresszustände wie arterielle Hypertonie, Herzklappenerkrankungen oder Genmutationen. Zunächst wird das Herz einem Umbau unterzogen, der durch eine erhöhte Kardiomyozytengröße und eine Verdickung der Ventrikelwände gekennzeichnet ist, um die Herzfunktion aufrechtzuerhalten 1,2. Auf der anderen Seite ist ein pathologischer Herzumbau mit einem erhöhten Risiko für Arrhythmie, plötzlichen Tod und hohe Mortalität verbunden. Schl....
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Protokoll
Die Tierversuche wurden nach den Grundsätzen des Regionalkomitees (Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein, Genehmigungsnummer: V242-21249/2020 [38-4/20]) durchgeführt. Die für die vorliegende Studie verwendeten Mäuse wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle). Die Tiere wurden unter Standardbedingungen mit einem 12 h Licht, 12 h Nachtzyklus gehalten; Wasser und Nahrung wurden ad libitum angeboten.
1. Tierpflege
- Unterbringung der Mäuse in speziellen Käfigen mit Einstreu, Nistmaterial, einem V....
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Ergebnisse
Im Allgemeinen ahmt das Aortenband die menschliche Aortenstenose nach und induziert bei Mäusen eine Herzhypertrophie. Ein erfolgreicher Eingriff zeichnet sich durch einen Umbau des Herzgewebes aus, der sich in einer Herzhypertrophie und einer verminderten Herzfunktion widerspiegelt 5,6.
Direkt 1 Tag nach der Operation kann die Wirkung der O-Ring-Verengung der Queraorta in vivo mittels Echokardiographie13
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Diskussion
Faden-/Naht-basiertes Aortenband wird seit vielen Jahren verwendet, um eine Drucküberlastung der Herzhypertrophie bei Mäusen zu induzieren. Es ist eine etablierte Methode, um die Pathomechanismen des kardialen Umbaus und des Krankheitsverlaufs in vivo zu untersuchen. Die Einschränkungen sind die relativ hohe Varianz im Stenosengrad und folglich der Umbau. Die kürzlich eingeführte ORAB-Technik, die erstmals von Melleby et al.10 beschrieben wurde, optimiert die herkömmliche Methode durch d.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an L.L., N.F. und O.J.M. (IVOLADMT-HF; FKZ 01KC2006A).
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1 x lange Fixatoren, 6 cm | 18200-01 | ||
| 2 x Stumpfe Retraktoren, 5 mm breit | 18200-11 | ||
| 2 x Kurze Fixatoren, 3 cm | 18200-02 | ||
| 2 x feine Spitze 45°; abgewinkelte Pinzette | FST (Feinwerkzeuge) | 11160-10 | |
| 3 x stumpfe Retraktoren, 2,5 mm breit | 18200-10 | ||
| 3 x Retraktor-Drähte | 18200-05 | ||
| 4-0 resorbierbares Nahtmaterial (Vicryl) | ETHICON | SABBKLT0 | Zum Nähen von |
| Haut 6-0 Naht (Prolene), Nadelstärke:13 mm | ETHICON | JDP879 | Zum Nähen von Brustmuskeln |
| 8-0 Naht (Prolene), Nadelstärke: 6,5 mm | ETHICON | RHBECH | Zum Fasten des Rings |
| Betäubungsbox, kleines | Havard-Gerät | 50-0108 | |
| C57BL/6N Mäuse | Charles River | ||
| Fluosorber Aktivkohlefilter Kanister | Havard Gerät | 34-0415 | Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Anästhesie |
| Handgefertigtes Laryngsopcope | IntubationenHilfe | ||
| Harvard Apparat Anästhesieverdampfer | Havard Apparat | Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Anästhesie | |
| Heizkissen + Rektalsonde (LSI Letica Scientific Instruments:Temperiergerät HB 101/2 | Panlab/ Havard Gerät | Wird verwendet, um die Körpertemperatur zu kontrollieren und zu halten | |
| i.v. Kanüle blau 22-gauge (Vasofix Braunü le 0,9 x 25 mm) | B/Braunsharing Expertise | 4268091B | Intubation |
| isofluran | Baxter | Anästhesie | |
| Kodan (Betadin-Lösung) | Schü lke | 20003960-A | Desinfektion |
| Ligaturhilfe | FST (Fine Science Tools) | 18062-12 | Wird verwendet, um die Liagtion mit O-Ringen durchzuführen |
| Mikroskopbeleuchtung: Schott VisiLED Set MC1500/S80-55 (+ Controller) | SCHOTT | Lichtmikroskop | |
| Kamera (Leica IC80 HD) | Leica | Wird für die Visualisierung des Operationsfeldes verwendet | |
| MiniVac Komplette Anästhesiesysteme für kleine Nagetiere | Havard-Apparate | 75-0233 | Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Anästhesie |
| Maus-Beatmungsgerät MiniVent Typ 845 | Havard-Gerät | 73-0044 | Zur Beatmung während der Chirurgie |
| Nadelhalter | FST (feine wissenschaftliche Werkzeuge) | TE-10804 | |
| O-Ring, rutschfester Gummi (0,0018 mm x 0,020 mm) | Apple Rubber Produkte | Verbindung des Aortenbogens | |
| Schere | FST (Feinwerkzeuge) | 14040-09 | Zum Schneiden der Haut und der Fäden |
| Rückzugssystem für Kleintiere (Kit für Tiere bis 200 g) | FST (Feinwerkzeuge) | 18200-20 | |
| Kleine Grundplatte, 20 x 30 cm | 18200-03 | ||
| Tisch integriert mit Heizkissen + Rektalsonde + EKG und Schallkopfstativ | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echokardiographie | |
| Temgesic (Buprenorphin) | Indivior UK Limited | 997.00.00 | Schmerzmittel vor der Medikation |
| Drei-Wege-Absperrhahn (blau) | |||
| Tramal (Tamadol) | Grü nental | Schmerzen nach der Medikation | |
| Messkopfsonde MS400 (Visual Sonics) | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echokardiographie | |
| Ultraschallgerät mit Cardioligy-Paket | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echokardiographie | |
| Vannas Federschere - 2,5 mm Schneide | FST (Feinwerkzeuge) | 15000-08 | Zum Schneiden von Interkostal-Brustmuskeln |
| Tierarzt-Salbe | Bepanten | Wird verwendet, um das Austrocknen der Augen zu verhindern |
Referenzen
- Frey, N., Olson, E. N. Cardiac hypertrophy: The good, the bad, and the ugly. Annual Review of Physiology. 65, 45-79 (2003).
- Bui, A. L., Horwich, T. B., Fonarow, G. C. Epidemiology and risk profile of heart failure. Nature Reviews Cardiology. 8 (1), 30-41 ....
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Nachdrucke und Genehmigungen
