Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד

Published: August 16, 2019 doi: 10.3791/59591

Summary

כאן אנו מתארים הליך כירורגי המראה כיצד להשיג הארכה קבועה של עורק שמאלי הקדמי כלילית בעכברים. מודל זה הוא בעל רלוונטיות גבוהה לחקור את הפתופסולוגיה של אוטם שריר הלב ואת התהליכים הביולוגיים המקביל.

Abstract

אוטם שריר הלב (MI) ומחלות כלילית חריפה הן בין הסיבות הבולטות ביותר למוות באוכלוסיה עם אורח חיים מערבי. מודלים murine של MI עם הארכה קבועה של שמאל-קדמי בירידה (LAD) עורק כלילי קרוב מחקה MI בבני אדם. מודלים murine ליהנות הנדסה גנטית נרחבת זמין כיום. כאן אנו מציעים מודל כירורגי מוראי של אוטם שריר הלב על ידי הארכה כלילית בחור קבוע. הטכניקה שלנו כוללת הרדמה עם קטמין/xylazine כי ניתן להפוך במהירות על ידי הממשל של היריב, צנרור ללא הפיכה בקנה הנשימה עבור אוורור בסיוע מכני, אוורור עם יישום של מהפך חיובי לחץ בסופו של דבר (ציוץ) כדי למנוע התמוטטות מכתשי, שיטת כריתת האונה הגבלת לנגעים כירורגיים מינימלי שנעשו שרירי השלד, ואת האינפלציה בריאות ללא נוזלי. שיטה זו היא פולשנית בדלילות, מקטינה ומפחית תמותה לאחר ניתוח וסיבוכים.

Introduction

אוטם שריר הלב חריפה (MI) הוא הביטוי החמור ביותר של מחלות לב איסכמי (IHD). IHD הם הגורם המוביל של morbidities ומוות ברחבי העולם, במיוחד במדינות המערב1. כתוצאה מכך, יש לה השפעה כלכלית עצומה על מערכות בריאות2. MI מאופיין בחסימה של עורק כלילי על ידי טרשת עורקים פלאק ומעצר בעקבות זרימת הדם בחלקים גדולים של שריר הלב. חוסר אספקת חמצן בשריר הלב מוביל למוות של הקרדיוציטים. זה מחלה פתולוגית מפעילה את התגובות רקמת חדרית כי בסופו של דבר מוביל ליקויים פונקציות חדרית, שיפוץ וכישלון הלב3. MI הוא מצב פתופסולוגי מורכב הכרוך תהליכים ביולוגיים מרובים מורכבים הכוללת מוות תאים מוסדר, תגובה ללחץ חמצוני, דלקת, ריפוי הפצע, פיברוזיס ושיפוץ חדרית. כמה תגובות ביולוגיות אלה מעוצב כמו תהליכים בודדים בתוך מבחנה כמו שחרור נמק המושרה של מבוססי נזק דפוסים מולקולריים הקשורים תגובות דלקתיות4. מודלים פשוטים אלה חיוניים להבנת MI. עם זאת רק במודל vivo יכול לספק תמונה ריאליסטית של המורכבות תהליכים ביולוגיים העוסקים בתגובה MI.

למרות מודלים של MI בעלי חיים גדולים כמו חזיר יכול להתייחס יותר קרוב הפתופסיולוגיה האדם של MI, הכוח של מודלים murine שוכנת האפשרויות המוצעות על ידי הנדסה גנטית כי הוא מתקדם יותר מאשר בכל מיני יונקים אחרים. היבטים אחרים שאינם זניחים הם העלות הנמוכה יחסית והפשטות של הכיוונון הכירורגי.

כדאי להזכיר כי מודלים של איסכמיה-reperfusion של שריר הלב יכול להפגין תוצאות שונות מאשר מודלים הקבע MI. תהליכים ביולוגיים כמו סוג של מוות תאים העוסקים, איכות/משרעת או קינטיקה של תגובות דלקתיות הפצע ריפוי ברקמת שריר הלב עשוי להשתנות בהתאם לדגם5,6,7. עם זאת, פרוטוקול זה של הסגר כלילית קבע יכול בקלות להיות מותאם כדי לקבל מודל איסכמיה-reperfusion.

שיטה זו רלוונטית למחקרים הקשורים לphysiopathology של MI ללא reperfusion ומאפשרת ניטור של תהליכים פתולוגיים המתרחשים מפני סגר כלילי (דקות) ועד אי ספיקת לב בשלב מאוחר (שבועות) ברקמת הלב המקומית והסיסטמית רמות.

Protocol

ניסויים בבעלי חיים המתוארים בפרוטוקול זה נבדקו ואושרו על-ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים של קנטון.

הערה: עבור ניסויים אלה, השתמשנו גברים C57Bl/6J עכברים במשקל בין 25 גרם ו 30 גרם ועידן של 8-12 שבועות. לעכברים האכילו את האוכל והמים החלו בתנאים קונבנציונליים. ציוד כירורגי היה מעוקר בעבר. הניסויים צריכים לחבוש כפפות כירורגיות סטריליות ומסכה כירורגית כדי להגביל את הזיהום והדלקות שלאחר הניתוח.

1. צינורית הרדמה והקנה.

  1. שוקלים את העכבר כדי לקבוע את המינון של תרופות הרדמה, לאחר ניתוח תרופה להרגעה ונפח הגאות של מאוורר. חמם את משטח החימום מראש ב-37 ° c. הכיוונון הכירורגי מתואר באיור 1.
  2. להזריק intraperitoneally העכבר עם שילוב של קטמין ו xylazine במינון של 80 מ"ג/ק"ג ו 10 מ"ג/ק"ג בהתאמה.
  3. לגלח במהירות את פרוות העכבר על הגרון ואת הצד השמאלי של כלוב הצלעות באמצעות תער חשמלי.
  4. בדוק עומק של הרדמה על ידי זנב צובט ו/או רגליים אחוריות וליישב את החיה במצב פרקדן על משטח החימום. הניחו גזה קטנה לדחוס מתחת לראשו של בעל החיים כדי למנוע התחממות יתר של העיניים. להחיל ג'ל עינית כדי למנוע יובש בעין.
  5. אבטחו את ארבעת הגפיים עם דבק על פני כרית החימום. לעבור לולאה של 5-0 תפר משי מתחת חותכות העליון ולתקוע את הגפיים של הלולאה עם דבק על כרית החימום. זה ישמור על הפה של בעל החיים פתוח ויקל על הצינורית.
  6. להחיל קרם הסרת שיער על האזורים מראש מגולח ועיסוי בעדינות עם משטח כותנה עבור 1 דקות. לנגב את עודף הפרווה והקרם עם גזה. השימוש טיפות של 0.9% תמיסת מלח גזה לנקות את אזורי החתך. החלת פיסות גזה סטרילי על הגרון מגולח והחזה ולהשרות אותם בתוך שפתי-התחת.
    הערה: אנו ממליצים על יישום של סם הרדמה מקומי (לידוקאין או bupivacain) לאתרי חתכים.
  7. הגדר את המאוורר בנפח הגאות של 7 מ ל/ק"ג ושיעור האוורור של 140 משיכות/דקות.
    הערה: מעתה והלאה בעבודה תחת stereomicroscope מיקרוכירורגית.
  8. החזיקו את העור על מרכז הגרון ובצעו חתך של 0.5 ס מ בעקבות קו קאודל/ספלי באמצעות מספריים קטנים. הפרד את האונות של בלוטת הרוק, ואז להפריד בעדינות fascia של שריר הלשון עם מלקחיים מעוקל לאחר הגרון ואת קנה הנשימה גלויים. שוליים מאובטחים של הפתיחה בעזרת הטרקטורים המחוברים לרצועות אלסטיים.
    הערה: לעשות את הצעד הזה בלי לחתוך את השרירים. מפעיל מיומן יוכלו לצנרור את בעל החיים דרך חלל אוראלי ללא ויזואליזציה של קנה הנשימה עושה צעד זה אופציונלי.
  9. החזיקו בעדינות את הלשון לצדדים. עם מלקחיים, הכנס את המחט הפנימית. של 16 גרם בצינורית הקנה המחש נכון את הכניסה לקנה. הנשימה דרך חתך הגרון
  10. חבר את הצינורית למכונת ההנשמה ולהבטיח אוורור נכון על ידי הצבת צינורות פליטה לתוך המים. נוכחות של בועות מעיד על צנרור נכון.
    הערה: כדי לשמור על הרקמות רטוב במהלך המבצע גזה סטרילית ספוג עם 0.9% תמיסת מלח ושפתי-שיני על חתך הגרון. שליטה בלחות במהלך ההליך.

2. הארכה של עורק כלילי של LAD

  1. שחרר כפה שמאלית קדמית מסרט דביק ובזהירות להזיז את העכבר לתנוחת הלחץ בצד ימין. לאבטח את האיבר הקדמי השמאלי פעם חיה היא במצב הנכון.
  2. לזהות את הקו בין מינורי שמאל השרירים העיקריים ולעשות חתך העור האלכסוני על 1 ס מ עם מספריים בעקבות הקו. עם מבתר מספריים בוטה, הפרד fascia של שרירי החזה ללא חתך. לשמור על שרירי החזה מופרדים עם טרקטורים מחוברים לרצועות אלסטיים.
  3. הגדר את המאוורר באמצעות לחץ הקצה החיובי (ציוץ) של 3 ס"מ H2O.
  4. פתח את חלל החזה באמצעות מלקחיים קהה בחללהאינטרקוסטל השלישי ביןהצלעות 3 ו 4 . להימנע מנגיעה בעורק הפנים הפנימי כפי שיש סכנה של דימום. . אל תגעו בלב או בריאות החלת שני הטרקטורים לתוך החזה, אחד על כל צלע (איור 2A).
  5. עם מלקחיים עדינים מעוקלים, הסירו בזהירות את קרום הלב ומשכו אותו לגזרים מבלי לפגוע בליבו ובריאות.
  6. אתר עורק כלילי (LAD) השמאלי הקדמי. עורק LAD מופיע כקו אדום בהיר ושטחי הפועל מקצה האוריקל השמאלי כלפי קודקוד.
  7. השתמש מחזיק מחט לעבור תפר משי 7-0 מתחת LAD 2 כדי 3 מ"מ מתחת לשמאל atria. משוך את המשי לאט כדי למנוע קריעה של רקמת לב. . תקשור את הקשירה עם שלושה קשרים החלק השמאלי התחתון של החדר השמאלי יהיה באופן מיידי חיוור עם הארכה (איור 2B-E).
    הערה: חשוב לא ללכת עמוק מדי לתוך החלל החדרית או להישאר שטחי מדי. עבור בעלי חיים המופעלים באופן מזויף, משוך את המשי תפר תחת הנער ולהסיר לאט הימנעות רקמות קורע.
  8. שחרר את הצלעות מחדש, להחזיק את הצלע3 עם מלקחיים ולעשות שני מעברים עם תפר 6-0 משי מתחתלצלעות 3 ו 4 .
    התראה: אין לנקב את הלב או את הריאה. . אל תהדק את הקשרים עדיין
  9. שים שלוש טיפות של 37 ° c 0.9% תמיסת מלח על הפתיחה ולסגור את צינור הפליטה תפוגה עבור 2 או 3 מחזורי הנשימה כדי לנפח את הריאות כראוי. הדק את התפר ובטוח בשתי זריקות.
  10. משחררים טרקטורים מחזיקים שרירים ולעזור להם לאחזר את המקום הנכון שלהם.
  11. סגור עור בחזה עם שני תפרים של 5-0 משי תפר ומאובטח עם שתי זריקות. סגור עור גרון עם תפר אחד של 5-0 תפר משי ומאובטח עם שתי זריקות.

3. הליכים שלאחר הניתוח ומעקב.

  1. הסירו רצועות דבק מגפיים. שים קומפרסים על משטח החימום בצד הימני של החיה.
    הערה: ההליך הכולל מהרדמה עד לנקודה זו לא צריך להימשך יותר מ 40-45 דקות. באופן אופציונלי להזריק IP 0.2 mL של atipamezole בריכוז של 0.1 mg/mL כדי להאיץ את תהליך ההתעוררות.
  2. Intraperitoneally להזריק 0.3 mL של 5% גלוקוז הפתרון מראש מחומם ב 37 ° c.
  3. הפוך בזהירות את בעל החיים. על מיכל הדחיסה
  4. הפסק מאוורר; אם העכבר נושם באופן ספונטני, הסר בזהירות צינורית.
  5. הכנס תת עורית (SC) 0.1 mg/ק"ג בופרנורפין ולשים עכברים בכלוב מחומם מראש מחומם ב 30 ° צ' ומאוורר עם 100% O2 עבור מינימום של 1 h. לעקוב אחר עכברים לכל מצב סכנת חיים כגון קוצר נשימה מופרז או דימום.
  6. במהלך שני הימים הראשונים לאחר הניתוח, הצג את העכבר פעמיים ביום. הכנס את SC 0.1 מ"ג/ק"ג בופרנורפין פעמיים ביום. Intraperitoneally להזריק 0.3 mL 0 של 5% גלוקוז הפתרון פעמיים ביום. לספק עכברים עם דיאטה רכה ומים libitum המודעה. לחמם את החיה אם יש צורך בכך.
    הערה: בנוסף opioids, בעלי חיים צריך להיות מסופק עם תרופות אנטי דלקתיות נגד דלקת מעורבב בתזונה או מדולל במי שתייה.
  7. החל מהיום השלישי, הכנס את SC 0.1 mg/ק"ג בופרינורטין פעמיים ביום אם בעל החיים מציג סימנים יוצאי דופן הנוגעים למראה כללי, נשימה או התנהגות. Intraperitoneally להזריק 0.3 mL של 5% גלוקוז הפתרון פעמיים ביום אם בעל החיים הוא עדיין מאבד משקל. חמם את החיה במידת הצורך.
    הערה: החלת רק קריטריוני הפרעה מוגדרים מראש בעת הצורך כדי למנוע סבל מופרז. בדרך כלל עכברים לרזות עד היום 3 ו 4 ולאחר מכן לעלות במשקל. לאחר שבעה ימים, עכברים בדרך כלל לאחזר משקל טרום פעולה.

Representative Results

העכברים מורדמים שבעה ימים לאחר הניתוח. בעלי חיים היו מורדם עם 80 מ"ג/ק ג קטמין ו 10 מ"ג/ק"ג xylazine. בהרדמה, הדם נלקח. מהאובלה-קאווה והלב שנדגם הוסרו, שריר הלב. נשטפו בערוץ הקרח הקר עבור מדידות של אזורים איסכמי, הלבבות היו קפואים ב-20 ° c עבור 40 דקות, ולאחר מכן פרוסות ומוכתמות עבור 20 דקות ב 37 ° צ' ב PBS המכיל 2% triphenyltetrazolium כלוריד (TTC). פרוסות הלב תוקנו לילה ב -4% מתוך התמיסה הפאראפורמלדהיד הנאגרת בטמפרטורת החדר. אזורי האיסכמי נותרו בלתי מוכתמים בעוד שרקמה חיה היתה מוכתמת באדום בשל נוכחותם של דגנטיות. אזורים האיסכמי חושבו כאחוז של האזור הלבן של החדר השמאלי (LV) עם תוכנת דימות (איור 3A, B). לבדיקות הביולוגיה הביוכימית והמולקולרית, הלבבות קפאו בחנקן נוזלי. לאחר שחיקה לבבות על חנקן נוזלי השתמשו באבקת האיברים להפקת חלבון ו-mRNA. היקף פיברוזיס ברקמת שריר הלב של לבבות infarcted הוערך על ידי ניתוח כתמי המערבי של אלפא שריר חלק שרירים אקטין (αSMA) ו-SMAD2 זרחון, אשר הם בהתאמה לקריאה מרכזיים של מיופיברוטים והפעלה TGFβ איתות ( איור 3C). mRNA ביטוי של Tgfb, ו מטרות במורד הזרם ctgf, postn ו Il11 הם כל מחוונים של פיברוזיס שריר הלב. זה הוכח על ידי תגובת שרשרת פולימראז (PCR) בזמן אמת (איור 3D).

Pro-דלקתיות מסלולים איתות ביטוי של גנים פרו דלקתיים היו בדרך כלל הופעל בתוך השבוע הראשון לאחר אוטם שריר הלב. זירחון של מקדם התמלול של NF-κB p65 הוא סימן ההיכר של דלקת ונצפתה שריר הלב שלמות תמציות של עכברים MI (איור 3E). mRNA הביטוי של הגנים הפרו דלקתיים Il1b, Il6 ו Cxcl10 (איור 3f) ו מונוציטים/סמנים מקרופאגים Cd14 ו Mertk נותחו על ידי PCR בזמן אמת (איור 3f). שים לב כי היו שינויים במידה של NF-κB p65 ו SMAD2 זרחון (איור 3C,E, נתיבים 4-7). השונות הזאת תלויה במידה רבה בגודל הסיכונים.

Figure 1
איור 1 : תיאור של הכיוונון הכירורגי. (א) התקנה כירורגית כוללת כרית חימום שונה, מאוורר ומחדש המצורפת לרצועות אלסטיים. (ב) סדרה של מספריים, מלקחיים ומחזיק מחט המשמשים במהלך הניתוח. (ג) תקריב של המיני-בריטרקטורים. לא מוצג: מיקרוסקופ סטריאו כירורגי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2 : תמונות מייצגות של הניתוח והארכה לנער. (א) פתח את החזה עם ריטרקטורים. החדר השמאלי היה ברור. למעלה, שמאלה ולמטה התחתון החזיק את הצלעות ואת המפסק הימני החזיק את השריר הפקאליס. (ב) המחט הועברה תחת הנער. (ג) תפר משי הועבר תחת הנער, אל החדר השמאלי. (ד) תפר יחיד על הנער. (ה) סוף הליך הקשר, התפר היה מאובטח עם שלושה קשרים. (ו) ייצוג של מבט קדמי של הלב. המיקום של הארכה LAD היה 2-3 מ"מ מתחת לשמאל שמאלה ומעל הענף באלכסון של LAD. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3 : פיברוזיס ודלקת בשריר הלב שלמות תמציות שבעה ימים לאחר הניתוח. (א) דמויות מייצגות של כתמים ttc של לב infarcted שבעה ימים לאחר הניתוח. אזורים איסכמי חיוור נותרו בלתי מוכתמים ולבנים בעוד רקמה חיה היה מוכתם באדום. הארכה הייתה גלויה על הפרוסה השלישית משמאל. (ב) הגודל של אזורי האיסכמי של חמישה לבבות infarcted נמדדו באמצעות שיטת הצביעת ttc. תוצאות היו האחוזים של האזור הלבן של החדר השמאלי (LV). (ג) ניתוח כתמי מערבי של SMAD2 זרחון ו אלפא SMA ביטוי בשריר הלב כולו כאינדיקטורים של פיברוזיס. (ד) mrna ביטוי של tgfb, ctgf, postn ו Il11 ב שריר הלב שלמות תמצית. (ה) כתם מערבי של NF-κB p65 זרחון בתוך שריר הלב תמציות. (ו) mrna ביטוי של הגנים הפרו דלקתיים Il1b, Il6 ו Cxcl10 בתוך שריר הלב שלמות תמציות. (ז) mrna ביטוי של Cd14 ו mertk כמו אינדיקטורים של נוכחות בשריר הלב של מונוציטים/מקרופאגים ומקרופאגים phagocytic בהתאמה. N = 3 בתוך התחזות ו-N = 4 בקבוצת MI. עבור ניתוח ביטוי mRNA, הביטוי היה ביחס לשליטה אנדודוגני Rps18 והשוואות הקבוצה היו בלתי משויכים של סטודנט T-בדיקות, * p ≤ 0.05, * * p ≤ 0.01, * * * p ≤ 0.001. בחלוניות B, D, F ו-G קווי שגיאה מייצגים סטיות סטנדרטיות.  אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Discussion

הצעד הקריטי הראשון של הליך זה הוא בהחלט צנרור. אנחנו משתמשים במחט הפנימית הקהה. של צנתר של 16 גרם כצינור הקנה אנחנו לא ממליצים להשתמש בהתקנה זו עם עכברים במשקל פחות מ -22 g. עם התקנה זו, ייתכן שיהיה קשה לצנרור עכברים כראוי עם משקל גוף קטן יותר מבלי לפגוע בקנה הנשימה. נקודה קריטית נוספת היא להגביל את החתכים שבוצעו בשריר תוך חשיפת קנה הנשימה והצלעות. הפחתת נזק לרקמות היא בעלת חשיבות רבה, במיוחד בעת לימוד תהליכים דלקתיים הבאים MI. זו הסיבה מדוע אנו מעדיפים התפשטות עדינה של שרירים וצלעות עם מלקחיים ו רטרקטורים8,9. אנחנו לא משתמשים בצרוב. חשמלי כדי לשלוט בדימום10 זה עלול לגרום לכוויות. ולדלקות טובות טראומה וזיהומים עלולים להיות הטיה לקריאה דלקתית. יישום של ציוץ חיצוני של 3 ס מ H2O על ידי נפילה פליטה אוורור לתוך צינור מים מגביל בסופו של דבר התמוטטות מכתשי במהלך כריתת האונה. לוקליזציה של LAD הוא צעד קריטי אחר ואחד צריך לזכור כי האנטומיה של העורקים הכליליים עשוי להשתנות בהתאם למתח ואת גנוטיפ של העכבר11. זה דורש קצת ניסיון כדי להמחיש את הנער, אולם הצבת התפר ישירות 2-3 מ"מ מתחת השמאלית שמאל כפי שמתואר בהליך יאפשר מיקום נכון של הארכה. שינוי צבע מיידי של חלקים גדולים של החדר השמאלי מתחת לתפר לאשר את הדיוק. בסופו של דבר, באופן מלאכותי החלת הצצה אוטומטית על ידי חסימת פליטה אוורור עבור 2-3 מחזורי הנשימה במהלך הסגר בחזה מאפשר היפראינפלציה ארעית של הריאה אשר יסייעו לרדוף את האוויר מחלל הבית החזה12. אנחנו בכוונה לא לבצע נוזלי כפי שמוצג 9,10. בדרך זו, אנו להגביל את הסיכון של פציעות ריאה ושלב ולהימנע נזק רקמות מוגזם או ניקוב.

אוטם שריר הלב-reperfusion (I/R) הוא מודל כירורגי הקשורים המחקה את השיקום של זרימת דם כלילית, כי הוא עשה לחולים MI במרפאות. במהלך מודל I/R חסימה ארעית של העורק הכלילי נעשית על ידי הידוק פיסת אבובים על הנער למשך של 20 עד 45 min8,13. לאחר מכן הסגר שוחרר כדי לאפשר reperfusion של שריר הלב למשך הזמן המבוקש. שינוי פשוט זה הוחל על הפרוטוקול שלנו יכול בקלות להפוך אותו לדגם I/R4,8,14,15. אוטם הלב יכול להיות מאושר על ידי בדיקת דם עבור הטרופונב T8,10 או על ידי אקו-קרדיוגרפיה15.

MI שונה ממודל I/R משום שreperfusion לעצמה גורמת לפציעה. MI גורם נמק יותר רקמות ו אפופטוזיס מבוטא יותר בשריר הלב5. קינטיקה של הסתננות תאים דלקתיים הוא גם שונה בין MI ו-IR עם חדירת שריר הלב התעכבה של תאים חיסוניים ב-MI7. הגודל והמיקום של האזור הinfarcted יהיו גם שונים בין דגמי התקשורת הקבועה ומודלים של I/R15. לזכור זאת, צריך להיות זהיר כדי לבחור מודל רלוונטי מאז I/R ומודלים הקבוע של MI לא שווה ערך. מודל נוסף של אוטם שריר הלב. הוא מודל הקריואוטם יישום של בדיקה קריוגניים על הקיר הקדמי LV מעורר את הקיפאון של רקמות חדרית ומעצר זרימת הדם בעורק LAD. טכניקה זו עם זאת שונה מטכניקות MI ו-i/R בנוגע לעיתוי ומשרעת של שיפוץ ותגובות דלקתיות16,17.

השונות היא מגבלה כמו עבור כל הליך כירורגי. השונות הזאת מסתמכת על הבדלים ביולוגיים. דוגמה טובה היא הווריאציה בהסדר עורק כלילי בעכברים11. הוא מסתמך גם על כישורי ניסויים. ראוי לציין כי הכשרה נאותה של הניסויים הוא חובה על מנת להגיע לתוצאות יציבות עם המודל הזה. ניסויים מאומנים היטב יכולים לייצר בקלות סיכונים גדלים הניתנים לייצוא (איור 3A-B). התמותה של המודל תלוי במיקום של הנער, משך הניסויים (ימים, שבועות), מאמץ העכבר והגנוטיפים. סוגי תרופות הרדמה וכאבים עשויים גם להשפיע על תוצאות הניסויים עם השפעות הקרדיושליליות או הקרדיופרדיט. בידינו, למודל זה יש שיעור תמותה גלובלי של 25-30%. שיעור התמותה הזה כולל מקרי מוות ספונטניים וקורבנות לפני סוף הניסוי, ללא קשר זנים ומשך הניסוי. רוב ההרוגים או ההקרבה הם בין הימים השני והרביעי שלאחר הניתוח. החלת טיפול קפדני בכאב ומעקב אחר בעלי החיים יכולים להפחית את התמותה.

כאן אנו מציגים את התוצאות הייצוגיות של סיכונים size ניתח באמצעות כתמי TTC וביטוי של חלבונים וגנים מעורבים תהליכים דלקתיים או פיברוטיק ב LV על ידי כתם מערבי PCR בזמן אמת בהתאמה (איור 3C-G). ניתן גם למדוד רבים מהפרמטרים הללו על ידי שיטת החיסוני הקשורה לאנזימים (אליסה) או האנזים האנזימטי. כמובן, בהתאם להשערה כי צריך להיבדק, שיטה זו יכולה להיות לאחר כל ניתוח פונקציונלי על ידי אולטרסאונד, MRI או מדידת קטטר מדידה של לחץ ונפח. ניתן גם לחלץ את הלב ולחקור עוד ביולוגיה של תאי הלב על תאים מבודדים. בסך הכל, מודל MI עם הארכה קבועה של עורק LAD בחור שימושי במיוחד כדי להעריך תהליכים דלקתיים ופיברוטיק, הפצע ריפוי ושינויים בתפקוד הלב בעקבות אוטם שריר הלב.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

מודל זה פותחה בתמיכת הקרן הלאומית למדע של שוויץ (מענקים 310030_162629 LL) וכספים מחלקתיים מהשירותים של כירורגיה בית החזה ורפואה אינטנסיבית של אוניברסיטת לוזאן. JL הוא המקבל של מענק מקרן אמה מוסמפ. אנו מכירים בתמיכה הקריטית של וטרינרים ואנשי מתקן בעלי חיים בפקולטה לביולוגיה ורפואה של אוניברסיטת לוזאן. אנו מודים ד ר Giuseppina מילאנו מן השירות לכירורגיה קרדיולוגית של אוניברסיטת לוזאן ו ד ר אלכסנדר Sarre מן האבחון וכלי דם הערכה של אוניברסיטת לוזאן עבור רמזים טכניים שלהם.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 CC Syringe, Omnifix-F B. Braun 9161406V
30G- Needle BD Microlance 3 304000
70% Ethanol
Betadine 60 ml MundiPharma
Blunt Retractors Fine Science Tools 18200-09
Castroviejo Needle Holder Straight with Lock Roboz RS-6416
Cotton Swabs Applimed SA 6001109
Dissecting Scissors, Curved Aesculap BC603R
Electrical Razor Remington HC720
Glucose 5% B.Braun B. Braun 531032
Hair Removal Cream, Veet Silk & Fresh Tech. 8218535
Iris Dissecting Forceps Full Curved Aesculap  OC022R
Ketasol 100 (100 mg/ml) Dr. E. Graeub AG QN01AX03
Micro Scissors, Curved Blunt/Blunt Aesculap  FM013R
NaCl 0.9% B. Braun B. Braun 534534
Short Fixator Fine Science Tools 18200-01
Silk Suture 5-0, BB Ethicon K880H
Silk Suture 6-0, P-1 Ethicon 639H
Silk Suture 7-0,BV-1 Ethicon K804
Student Dumont #7 Forceps Fine Science Tools 91197-00
Student Fine Forceps-Angled Fine Science Tools 91110-10
Surgical Gloves Weitacare 834301
Surgical heating pad Personalized setting
Temgesic  sol 0.3 mg/ml  Buprenorphine Indivior Schweiz AG N02AE01
Tracheal tube inner needle of an 16G i.v. cat Abbocath-T G714-A01
Universal S3 Microscope, OMPIMD Zeizz
Ventilator, MiniVent Model 845 Harvard Apparatus 73-0043
Viscotears Alcon 1551535
Xylasol (1mg/ml) Dr. E. Graeub AG QN05CM92

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. GBD 2016 Causes of Death Collaborators. regional, and national age-sex specific mortality for 264 causes of death, 1980-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study. Lancet. 390 (10100), 1151-1210 (2017).
  2. Reed, G. W., Rossi, J. E., Cannon, C. P. Acute myocardial infarction. Lancet. 389 (10065), 197-210 (2017).
  3. Frangogiannis, N. G. The inflammatory response in myocardial injury, repair, and remodelling. Nature Reviews Cardiology. 11 (5), 255-265 (2014).
  4. Lugrin, J., et al. Cutting edge: IL-1alpha is a crucial danger signal triggering acute myocardial inflammation during myocardial infarction. Journal of Immunology. 194 (2), 499-503 (2015).
  5. Hashmi, S., Al-Salam, S. Acute myocardial infarction and myocardial ischemia-reperfusion injury: a comparison. International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 8 (8), 8786-8796 (2015).
  6. van Zuylen, V. L., et al. Myocardial infarction models in NOD/Scid mice for cell therapy research: permanent ischemia vs ischemia-reperfusion. Springerplus. 4, 336 (2015).
  7. Yan, X., et al. Temporal dynamics of cardiac immune cell accumulation following acute myocardial infarction. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 62, 24-35 (2013).
  8. 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), (2014).
  9. 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), (2017).
  10. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (32), (2009).
  11. Fernandez, B., et al. The coronary arteries of the C57BL/6 mouse strains: implications for comparison with mutant models. Journal of Anatomy. 212 (1), 12-18 (2008).
  12. 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), (2014).
  13. Xu, Z., McElhanon, K. E., Beck, E. X., Weisleder, N. A Murine Model of Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury. Methods in Molecular Biology. 1717, 145-153 (2018).
  14. Parapanov, R., et al. Toll-like receptor 5 deficiency exacerbates cardiac injury and inflammation induced by myocardial ischaemia-reperfusion in the mouse. Clinical Science. 129 (2), 187-198 (2015).
  15. Curaj, A., Simsekyilmaz, S., Staudt, M., Liehn, E. Minimal invasive surgical procedure of inducing myocardial infarction in mice. Journal of Visualized Experiments. (99), e52197 (2015).
  16. van den Bos, E. J., Mees, B. M., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (3), H1291-H1300 (2005).
  17. Duerr, G. D., et al. Comparison of myocardial remodeling between cryoinfarction and reperfused infarction in mice. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 961298 (2011).

Tags

רפואה סוגיה 150 אוטם שריר סיכונים עכבר קבוע איסכמיה LAD עורק כלילי הארכה
מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lugrin, J., Parapanov, R., Krueger,More

Lugrin, J., Parapanov, R., Krueger, T., Liaudet, L. Murine Myocardial Infarction Model using Permanent Ligation of Left Anterior Descending Coronary Artery. J. Vis. Exp. (150), e59591, doi:10.3791/59591 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter