Waiting
Login processing...

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

Medicine

Sol Koroner Arter Ligasyonu: Miyokard Enfarktüsünün Cerrahi Murin Modeli

Published: August 9, 2022 doi: 10.3791/64387

Summary

Burada sunulan, farelerde sol koroner arterin kalıcı olarak bağlanması için cerrahi bir prosedürdür. Bu model, miyokard enfarktüsü sonrası patofizyolojiyi ve ilişkili inflamatuar yanıtı araştırmak için kullanılabilir.

Abstract

İskemik kalp hastalığı ve ardından gelen miyokard enfarktüsü (MI), Amerika Birleşik Devletleri'nde ve dünyada mortalitenin önde gelen nedenlerinden biridir. Miyokard enfarktüsü sonrası patofizyolojik değişiklikleri araştırmak ve gelecekteki tedavileri tasarlamak için MI'nin araştırma modellerine ihtiyaç vardır. Farelerde sol koroner arterin (LCA) kalıcı ligasyonu, MI sonrası kardiyak fonksiyonu ve ventriküler yeniden şekillenmeyi araştırmak için popüler bir modeldir. Burada LCA'nın kalıcı ligasyonu ile daha az invaziv, güvenilir ve tekrarlanabilir bir cerrahi murin MI modeli tanımlanmıştır. Cerrahi modelimiz kolay geri dönüşümlü genel anestezi, trakeotomi gerektirmeyen endotrakeal entübasyon ve torakotomiden oluşmaktadır. MI'den sonraki 28. günde ekokardiyografi kalp fonksiyonlarını ve kalp yetmezliği parametrelerini ayırt edecektir. Kardiyak fibrozis derecesi Masson trikrom boyama ve kardiyak MRG ile değerlendirilebilir. Bu MI modeli, MI sonrası patofizyolojik ve immünolojik değişiklikleri incelemek için yararlıdır.

Introduction

Kardiyovasküler hastalık, her yıl 17,9 milyon yaşam iddia eden ve küresel ölümlerin yüzde 31'ini oluşturan önemli bir halk sağlığı sorunudur1. En sık görülen kardiyovasküler anomali tipi koroner kalp hastalığıdır ve miyokard enfarktüsü (MI) koroner kalp hastalığının başlıca belirtilerinden biridir2. MI genellikle hassas bir plağın yırtılmasına bağlı olarak koroner arterin trombotik tıkanıklığındankaynaklanır 3. Ortaya çıkan iskemi, etkilenen miyokardda derin iyonik ve metabolik değişikliklere ve ayrıca sistolik fonksiyonda hızlı bir azalmaya neden olur. MI, kardiyomiyositlerin ölümüyle sonuçlanır, bu da ventriküler disfonksiyona ve kalp yetmezliğine yol açabilir4.

Hastalarda MI üzerine yapılan araştırmalar, MI5'li hastalardan elde edilen dokuların azlığı nedeniyle sınırlıdır. Bu nedenle, MI'nin murin modelleri hem hastalık mekanizmalarını incelemede hem de potansiyel terapötik hedeflerin geliştirilmesinde yararlıdır. MI'nin şu anda mevcut murin modelleri, geri dönüşümsüz iskemi modellerini (LCA ve ablasyon yöntemleri) ve reperfüzyon modellerini (iskemi / reperfüzyon, I / R) 6'yı içermektedir. Farelerde sol koroner arterin (LCA) kalıcı ligasyonu en çok kullanılan yöntemdir ve 7,8,9 hastalarında MI'nin patofizyolojisini ve immünolojisini taklit eder. Kalıcı MI, elektriksel hasar veya kriyoyaralanma içeren ablasyon yöntemleri ile de indüklenebilir. Ablasyon yöntemleri,10 numaralı kesin yerde eşit büyüklükte enfarktüs üretebilir. Öte yandan, skar oluşumu, enfarktüs morfolojisi ve moleküler sinyal mekanizmaları ablasyon yöntemleri arasında farklılık gösterebilir10,11. Murin I/R yöntemi, reperfüzyon tedavisinin klinik senaryosunu temsil ettiği için bir diğer önemli MI modelidir12. I / R modeli, değişken enfarktüs boyutu, ilk yaralanma yanıtlarını ayırt etmede zorluk ve reperfüzyon6 gibi zorluklarla ilişkilidir.

LCA ligasyon yöntemleri yaygın olarak kullanılmasına rağmen düşük sağkalım oranları ve postoperatif ağrı ile ilişkilidir13. Bu protokol, farelerin hazırlanması ve entübasyonunu, LCA ligasyonunu, ameliyat sonrası bakımı ve MI'nin doğrulanmasını içeren LCA ligasyonunun murin cerrahi MI modelini göstermektedir. Hayvan, orofarenksi bir laringoskop kullanarak aydınlatılarak entübe edilir, bu da prosedürü daha kolay, daha güvenli ve daha az travmatikhale getirir 15. Fare, prosedür boyunca ventilatör desteğinde ve izofluran anestezisi altında tutulur. Ayrıca, MI sonrası kalp fonksiyonlarını ve kardiyak fibrozisi değerlendirmek için sırasıyla ekokardiyografi ve Masson trikrom boyama yapılır. Genel olarak, bu yöntem, MI sonrası patofizyoloji ve inflamasyonu incelemek için kullanılabilecek güvenilir ve tekrarlanabilir bir cerrahi murin MI modeli sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu çalışma protokolü, Pittsburgh Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır. Bu deneyler için 24-30 g ağırlığındaki sekiz (sahte n = 4 ve MI n = 4) 1 yaşındaki dişi C57BL / 6J fareleri kullanıldı. Farelerin yaklaşık% 100'ü ve en az% 80'i sırasıyla ilk 24 saat ve 28 gün içinde hayatta kaldı.

1. Farelerin hazırlanması ve endotrakeal entübasyonu

  1. Bir boncuk sterilizatörünü (bakınız Malzeme Tablosu) 250 ° C'ye ısıtın ve otoklavlanmış cerrahi aletleri birkaç dakika boyunca içine yerleştirin.
  2. Fareyi bir indüksiyon odasında 5 dakika boyunca% 3 izofluran ve 1 L / dak oksijen ile uyuşturun.
  3. Sert bir ayak parmağı sıkışmasına verilen yanıtı kontrol ederek faredeki anestezi derinliğini sağlayın.
  4. Ameliyat öncesi analjezik ilaç olan buprenorfinin (0.1 mg / kg) dozajını tahmin etmek için fareyi tartın. İlacı intraperitoniyal olarak enjekte edin.
  5. Elektrikli bir tıraş bıçağı kullanarak toraksın sol tarafındaki kürkü kesin.
  6. Cerrahi bölgeyi povidon-iyot ve% 70 etanol ile üç kez dezenfekte edin.
  7. Fareyi eğimli bir tahta üzerinde sırtüstü konuma getirin. Farenin başını ve uzuvlarını, sırasıyla üst kesici dişlere ve yapışkan banda tutturulmuş elastik bir bant kullanarak sabitleyin. Anestezi altındayken kuruluğu önlemek için gözlere steril oftalmik kayganlaştırıcı uygulayın.
  8. Çeneyi açın ve dili yavaşça ağız boşluğundan çekin.
  9. Bir laringoskop kullanarak orofarenksi aydınlatarak larinksin açıklığını tanımlayın (bkz.
  10. 24 G'lik bir kateter iğnesinden yaklaşık 0,5 cm kesin ve künt iğneyi plastik kalkana yerleştirin. Künt iğneyi plastik kalkanla trakeaya yönlendirin. Plastik kalkanı trakeaya bırakarak iğneyi çıkarın.
  11. Vantilatörünü ( Malzeme Tablosuna bakınız) dakikada 137 atım solunum hızına (bu çalışmada kullanılan fareler için optimize edilmiş) ve gelgit hacmine 0,18 cc ayarlayın. Solunum cihazı tüplerini kateter kalkanına bağlayın ve ventilatör ile senkronize bir göğüs hareketi arayarak doğru entübasyonu onaylayın.
  12. Solunum cihazı tüpünü kateter kalkanından ayırın ve hayvanı önceden ısıtılmış sıcaklık kontrollü bir cerrahi tahta üzerinde sırtüstü pozisyonda yerleştirin. Fareyi ventilatöre yeniden bağlayın.

2. Sol koroner arterin kalıcı ligasyonu

  1. Cerrahi bölgeyi povidon-iyot ve% 70 alkol ile dezenfekte edin. Cerrahi bölgeyi güvence altına almak için merkezde çeyrek büyüklüğünde bir deliğe sahip steril bir örtü uygulayın. Bir çift forseps kullanarak cildi nazikçe kaldırın ve bir çift cerrahi makas kullanarak sol pektoralis majör ve minör kaslar arasındaki çizgi boyunca küçük (1.5-2 cm) kutanöz enine bir kesi yapın.
    NOT: Makas, kesiğin derinliği ve yönü üzerinde gerekli kontrolü sağladığı için insizyonu yapmak için kullanılmıştır.
  2. Altta yatan pektoralis kaslarını forseps ve diseksiyon makası ile ayırın. Kaslar, elastik bantlara bağlı retraktörler kullanılarak ayrıldı.
  3. Üçüncü interkostal boşlukta, göğüs kafesinin doğal açısını takip eden bir çift mikro makasla bir kesi yapın. Bu aşamada, kalp ve akciğerlerin yaralanmasını önlemek için çok dikkatli olunmalıdır.
  4. Sol ventrikülü açığa çıkarmak için retraktörleri kullanarak kaburgaları yavaşça gerin. Perikard yağını bir kenara taşıyın ve sol atriyumun kenarından kalbin tepesine doğru uzanan LCA'yı bulun.
  5. 8-0'lık bir pas Bir iğne tutucu yardımıyla LCA altında naylon sütür. LCA'yı çift düğümle ve ardından ikinci bir düğümle (modifiye edilmiş bir cerrahın düğümü) bağlayın.
    NOT: Sol alt ventrikülün ağartılması, başarılı bir LCA ligasyonunu doğrular. Buna ek olarak, troponin ölçümü, EKG monitörizasyonu (ST elevasyonu), eko / in vivo kardiyak kapılı MRG veya mikro-BT görüntüleri de karşılaştırılabilir MI lezyonlarını doğrulamak için önerilmektedir.
  6. Retraktörleri çıkarın ve göğüs boşluğuna 22 G'lik bir kateter iğnesi yerleştirin. Plastik kalkanın ucunu göğüs boşluğunda bırakarak iğneyi çıkarın. 4-0 naylon dikiş kullanarak göğüs kafesini kapatın.
  7. 22 G plastik kalkana bir şırınga bağlayın ve negatif bir hava basıncı oluşturmak için göğsüne hafifçe bastırarak göğüs boşluğunda sıkışmış fazla havayı yavaşça çıkarın. Plastik kalkanı çıkarın.
  8. Cildi 4-0 naylon dikişle kapatın.
  9. İzofluran beslemesini kapatın. Bu aşamada, fare oksijen sağlayan vantilatörün üzerindedir.

3. Ameliyat sonrası bakım

  1. Spontan solunum başladıktan sonra ventilatörü kapatın.
    NOT: Prosedür, farelerin hazırlanmasından bu adıma kadar hayvan başına yaklaşık 30-35 dakika sürer.
  2. Fareyi bir ısı lambasının altında tutun ve uyanana kadar izleyin. Hayvan, sternal yassılığı korumak için yeterli bilinci geri kazanana kadar gözetimsiz bırakılmamalıdır.
  3. Ameliyattan sonra, hayvanı ayrı bir kafese yerleştirin ve ancak tamamen iyileştikten sonra diğer hayvanlarla birlikte orijinal kafese geri koyun.
  4. Herhangi bir ağrı veya rahatsızlık belirtisi için fareyi günlük olarak izleyin.
  5. Ameliyattan sonraki 2 gün boyunca her 6-8 saatte bir intraperitoneal buprenorfin (0.1 mg / kg) enjeksiyonuna devam edin.

4. Ekokardiyografik Değerlendirme

NOT: MI'den sonraki 28. günde kalp yetmezliği parametrelerini değerlendirmek için ekokardiyografi yapıldı.

  1. Ameliyattan 28 gün sonra, fareleri% 3 izofluran ve 1 L / dak oksijen ile uyuşturun, gözlere steril oftalmik kayganlaştırıcı uygulayın ve epilasyon kremi kullanarak göğüs kıllarını çıkarın. Göğüs bölgesini povidon-iyot ve% 70 etanol ile üç kez dezenfekte edin.
  2. Anestezi uygulanan fareleri görüntüleme platformunun üzerine (bakınız Malzeme Tablosu) sırtüstü pozisyonda sabitleyin ve anestezik sisteme bağlı bir burun konisi (% 1-2 izofluran ve 1 L / dak oksijen) kullanarak prosedür boyunca sabit bir anestezi seviyesini koruyun.
  3. Dört pençeyi EKG elektrotlarına elektrot jeli ile bantlayın (bkz. Bir rektal prob yerleştirerek hayvanın sıcaklığını izleyin (bkz.
  4. Tarama jelini göğsünüze uygulayın ( bakınız Malzeme Tablosu) dönüştürücüyü dikey olarak yerleştirin, parasternal çizgiye (toraksa paralel) indirin ve sol ventrikülün parasternal uzun eksen görünümünü elde etmek için saat yönünün tersine 35 ° döndürün.
  5. Kalbin tam bir uzun eksen görünümünü elde etmek için görüntüleme yazılımındaki B modu görüntüleme düğmesine dokunun (bkz. Kapı boyutunu ve parlaklığını ayarlayın ve daha sonraki ölçümler için Klibi Kaydet veya Çerçeveyi Kaydet'i kullanarak görüntüleri kaydedin 16.
  6. M moduna (hareket modu) geçin ve M modu eksenini papiller kas seviyesine yerleştirin. Kapı boyutunu ayarlayın ve M modu Başlat düğmesine dokunun. Klibi Kaydet veya Kareyi Kaydet 16,17'yi kullanarak görüntüleri kaydedin.
  7. 4D modu görüntü alma işlemi otomatik olduğundan, verileri almadan önce EKG ve solunum sinyallerinin etkin olduğunu doğrulayın (Şekil 1).
  8. Verileri B Modunda almaya başlayın. 4B tarama panelini açın ve 3B motoru başlatın. 4B tarama panelinde görüntü parametrelerini ayarlayın ve taramaya başlamak için Tara düğmesine dokunun. Görüntüleri 2B görünümde inceledikten sonra, 4D'ye yükle düğmesini kullanarak görüntüleri 4B moduna yükleyin .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Şekil 1, sahte (Şekil 1A) ve MI (Şekil 1B) farelerinin ekokardiyografik değerlendirmesi sırasında temsili aktif EKG ve solunum sinyallerini göstermektedir. Ekokardiyografik veriler elde edilmeden önce aktif EKG ve solunum sinyallerinin doğrulanması önemlidir. Şekil 2, LCA ligasyonundan 28 gün sonra kardiyak fonksiyonel parametrelerin ekokardiyografik ölçümünü göstermektedir. Şekil 2, sahte (Şekil 2A) ve MI (Şekil 2B) kalplerinin parasternal kısa eksen görünümünün M-mod görüntülerini göstermektedir. Şekil 2B, LCA ligasyonunu takiben kusurlu kalp duvarı hareketini göstermektedir. MI grubunda artmış LV kütlesi (Şekil 2C), azalmış ejeksiyon fraksiyonu (Şekil 2D) ve azalmış kalp debisi (Şekil 2E) gibi kalp yetmezliği göstergeleri sahte gruba göre gözlenmiştir.

Tüm hayvanlar, aşırı dozda CO2 gazı kullanılarak standart protokollere göre ötenazi yapıldı. Kalpler sabitlendi ve optimum kesme sıcaklığı (OCT) bileşiğinde donduruldu. Masson'un trikrom boyama18'i üç farklı ventrikül kesiti (alt, orta ve üst) için gerçekleştirildi ve kardiyak fibroz derecesini incelemek için 10x büyütme altında bir araştırma slayt tarayıcısı kullanılarak görüntüler alındı. Şekil 3 , enfarktüs kalbindeki artmış kollajen boyamasını (mavi) gösterir ve bu da artmış fibrozisi gösterir.

Figure 1
Şekil 1: Ekokardiyografik değerlendirme sırasında aktif EKG ve solunum sinyalleri. (A) sahte ve (B) MI farelerin ekokardiyografik değerlendirmesi sırasında temsili aktif EKG ve solunum sinyalleri. Yeşil = EKG sinyalleri, sarı = solunum sinyalleri. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Ameliyat sonrası 28. günde LCA ligasyonu sonrası kardiyak fonksiyonel parametrelerin ekokardiyografik olarak değerlendirilmesi. (A) sahte ve (B) MI farelerin temsili parasternal kısa eksen (PSAX) M-mod ekokardiyografik görüntüleri. (C) sol ventrikül kitlesinin (mg), (D) ejeksiyon fraksiyonunun (%) ve (E) sahte ve farelerin kardiyak debisinin (mL/dak) MI. LVAW;d = diyastolde sol ventrikül ön duvar kalınlığının değerlendirilmesi; LVAW;s = sistolde sol ventrikül ön duvar kalınlığı; LVPW;d = diyastolde sol ventrikül posterior duvar kalınlığı; LVPW;s = sistolde sol ventrikül posterior duvar kalınlığı; LVID;d = diyastolde sol ventrikül iç çapı; LVID;s = Sistolde sol ventrikül iç çapı. Veriler Ortalama ± SD olarak gösterilir. * P < 0,05, ** P < 0,01, **** P 0,0001'<. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Ameliyattan sonraki 28. günde LCA ligasyonu sonrası fibrozisin değerlendirilmesi. Masson'un ameliyattan 28 gün sonra (A) sahte ve (B) MI kalplerinin trikrom boyamasını gösteren temsili görüntüler. Enfarktüslü kalpteki fibrotik bölgeler, Masson'un trikrom boyamasından sonra kollajen birikimi ve maviye boyanması ile karakterizedir. Ölçek çubuğu = 500 μm. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MI'nin murin modeli kardiyovasküler araştırma laboratuvarlarında popülerlik kazanmaktadır ve bu çalışma tekrarlanabilir ve klinik olarak ilgili bir MI modelini tanımlamaktadır. Bu protokol, LCA ligasyon sürecini çeşitli şekillerde geliştirir. Başlangıç olarak, ksilazin / ketamin veya sodyum pentobarbital14,15 gibi enjekte edilebilir ameliyat öncesi anesteziklerin kullanımından kaçınılır. Sadece izofluran anestezisi kullanıldı, bu da hayvan sağkalım oranlarını artırmaya yardımcı oldu (ameliyattan 28 gün sonra >%80 sağkalım), ilaca bağlı komplikasyonları en aza indirgedi ve diğer ajanlara kıyasla minimal kardiyak etkilere sahip19. Bununla birlikte, izofluran, diğer anestezik ajanlara kıyasla daha düşük bir derecede de olsa kalbi yavaşlatır20. Bu protokol, trakeostomi21'den kaçınan daha az invaziv endotrakeal entübasyonu içerir ve bu da ameliyat sonrası ağrı ve rahatsızlığı azaltır. Önceki murin LCA ligasyon çalışmaları, endotrakeal entübasyonun görselleştirilmesini iyileştirmek için orta boyun insizyonu yapılmasını önermiştir; Bununla birlikte, mevcut protokol orofarenks15'i aydınlatmak için bir laringoskop kullanır. Lugrin ve ark. yakın zamanda torasentez içermeyen bir murin LCA MI modeli14; Bununla birlikte, mevcut protokol, göğüs boşluğundan fazla kan ve havanın çıkarılmasına yardımcı olacak ve pnömotoraks19'u önleyecek etkili bir torasentez içerir. Ek olarak, bu yöntem bir koterizör yerine kanama yönetimi için steril gazlı bez kullanır, çünkü kanamayı azaltmak için bir koterizör kullanmak iyatrojenik yanıklara neden olabilir ve enflamatuar okumaları değiştirebilir21.

Bu cerrahi modeldeki kritik adımlardan biri LCA'nın tanımlanması ve bağlanmasıdır. Koroner arterin yeri fare suşlarına ve genotiplere bağlı olarak değişebilir9. Çoğu durumda, arter mikroskop altında görünmez. Deneyimlere göre, miyokard dokusunun sol atriyumun kenarının 2-4 mm altına bağlanması, sol ventrikül duvarının etkili bir şekilde ağartılmasına neden olur. Ayrıca, prosedür geçici miyokard iskemisini indüklemek için basitçe değiştirilebilir ve ardından ligasyon22'yi çıkararak reperfüzyon (I / R) ile devam edebilir. Bu hayvan modeli, perkütan koroner girişim sonrası MI hastalarında koroner kan akımının restorasyonunu taklit eder23,24. Kalıcı LCA oklüzyon modeli, enfarktüs alanının büyüklüğü, enfarktüsün yeri ve enflamatuar hücrelerin infiltrasyonu gibi çeşitli yönlerden I / R modelinden farklı olduğundan, araştırmacılar 7,14,25 çalışmasına bağlı olarak ilgili modeli seçerken dikkatli olmalıdır.

LCA'nın başarılı bir şekilde bağlanmasını ve ardından MI'nin gelişmesini sağlamak için birçok yaklaşım vardır. sol alt ventrikülün derhal ağartılmasını gözlemlemek, başarılı LCA ligasyonunun en erken doğrulanmasıdır. Bunun dışında, miyokard enfarktüsünün derecesi ve yeri, tüm kalbin Evan mavisi veya 2,3,5-trifenil tetrazolyum klorür (TTC) 26 ile boyanmasıyla görselleştirilebilir. Dolaşımdaki kardiyak troponinin ölçümü, miyokard dokusu hasarını daha da doğrulayabilir21. Elektrokardiyografi, MI17'den sonra ST segmentinin yükselmesini doğrulamak için non-invaziv bir yöntem olarak kullanılabilir. MI ile ilişkili kardiyak fibrozis derecesi Masson trikrom boyama ve kardiyak MRG27,28,29 ile değerlendirilebilir. Ekokardiyografi, MI'den sonraki 1. ve 28. günlerde kalp yetmezliği parametrelerini değerlendirmek için kullanılabilir. MI'yi takiben kardiyak yeniden şekillenmeyi incelemek için Masson'un trikom boyama ve ekokardiyografisi kullanılabilir17. MI14'ten sonra fibroz, inflamasyon ve kalp yetmezliğinde rol oynayan genlerin ve proteinlerin ekspresyonunu daha fazla araştırmak ve doğrulamak için qPCR ve immünoblot kullanmak da mümkündür.

LCA ligasyonunun en önemli kısıtlılığı, postoperatif kardiyak aritmi, ventrikül rüptürü, kanama, pnömotoraks ve postoperatif rahatsızlığa bağlı olabilecek yüksek mortalite insidansıdır19,30. Bununla birlikte, başarılı bir torasentez, hedef olmayan doku hasarını en aza indirgemek ve uygun postoperatif ağrı ve sıcaklık yönetimi, hayvanın ölümünü azaltmaya yardımcı olabilir. Diğer cerrahi modellerde olduğu gibi, kesin tekrarlanabilirlik bu cerrahi modelin bir başka sınırlamasıdır. Bununla birlikte, araştırmacılar MI'yi çoğaltabilir, enfarktüs boyutunu kontrol edebilir ve titiz uygulama ve deneyim ile ameliyat sonrası sağkalımı artırabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacağı herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgments

Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüsü hibeleri (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 ve R01DK129339), AHA Dönüşümsel Proje Ödülü (19TPA34910142), AHA Yenilikçi Proje Ödülü (19IPLOI34760566) ve ALA İnovasyon Projesi Ödülü (IA-629694) (PD'ye) tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
22 G catheter needle Exel INT 26741 Thoracentesis
24 G catheter needle Exel INT 26746 Endotracheal intubation
4-0 nylon suture Covetrus 29263 Suturing of muscles and skin
8-0 nylon suture S&T 3192 Ligation of LAD
Anesthetic Vaporizers Vet equip VE-6047 Anesthetic support
Animal physiology monitor Fujifilm VEVO 3100 Monitor heart rate,respiration rate and body temperature
Betadine solution PBS animal health 11205 Antispetic
Buprenorphine Covetrus 55175 Analgesic
Disecting microscope OMANO OM2300S-V7 Binocular
Electric razor Wahl 79300-1001M Shaving
Electrode gel Parker Laboratories W60698L Electrically conductive gel
Ethanol Decon Laboratories 22-032-601 Disinfectant
Forceps FST 11065-07 Stainless Steel
Gauze Curity CAR-6339-PK Sterile
Heat lamp Satco S4998 Post surgery care
Heating pad Kent scientific Surgi-M Temperature control
Hot Bead sterilizer Germinator 500 11503 Sterilization of surgical instrument
Isoflurane Covetrus 29405 Anesthesia
Masson’s trichrome staining kit Thermoscientific 87019 Measurement of cardiac Fibrosis
Micro Needle Holder FST 12500-12 Stainless Steel
Micro scissors FST 15000-02 Stainless Steel
Ophthalmic ointment Dechra Puralube Vet Sterile occular lubricant
Scanning Gel Parker Laboratories Aquasonic 100 Aqueous ultrasound transmission gel
Scissors FST 14060-11 Stainless Steel
Small Animal Laryngoscope Penn-Century Model LS-2-M Illuminating the oropharynx
Small animal ventilator Harvard apparatus 557058 Ventilator support
Surgical light Cole parmer 41723 Illuminator Width (in): 7
Vevo 3100 preclinical imaging platform Fujifilm VEVO 3100 Echocardiography
VevoLAB software Fujifilm VevoLAB 3.2.6 Echocardiography data analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2021 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 143 (8), 254 (2021).
  2. Mendis, S., et al. World Health Organization definition of myocardial infarction: 2008-09 revision. International Journal of Epidemiology. 40 (1), 139-146 (2011).
  3. Frangogiannis, N. G. Pathophysiology of myocardial infarction. Comprehensive Physiology. 5 (4), 1841-1875 (2011).
  4. Smit, M., Coetzee, A., Lochner, A. The pathophysiology of myocardial ischemia and perioperative myocardial infarction. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 34 (9), 2501-2512 (2020).
  5. Johny, E., et al. Platelet mediated inflammation in coronary artery disease with Type 2 Diabetes patients. Journal of Inflammation Research. 14, 5131 (2021).
  6. Martin, T. P., et al. Preclinical models of myocardial infarction: from mechanism to translation. British Journal of Pharmacology. 179 (5), 770-791 (2022).
  7. De Villiers, C., Riley, P. R. Mouse models of myocardial infarction: comparing permanent ligation and ischaemia-reperfusion. Disease Models & Mechanisms. 13 (11), (2020).
  8. Vasamsetti, S. B., et al. Apoptosis of hematopoietic progenitor-derived adipose tissue-resident macrophages contributes to insulin resistance after myocardial infarction. Science Translational Medicine. 12 (553), (2020).
  9. 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).
  10. van Amerongen, M. J., Harmsen, M. C., Petersen, A. H., Popa, E. R., van Luyn, M. J. Cryoinjury: a model of myocardial regeneration. Cardiovascular Pathology. 17 (1), 23-31 (2008).
  11. Lam, N. T., Sadek, H. A. Neonatal heart regeneration: comprehensive literature review. Circulation. 138 (4), 412-423 (2018).
  12. Heusch, G., Gersh, B. J. The pathophysiology of acute myocardial infarction and strategies of protection beyond reperfusion: a continual challenge. European Heart Journal. 38 (11), 774-784 (2017).
  13. Srikanth, G., Prakash, P., Tripathy, N., Dikshit, M., Nityanand, S. Establishment of a rat model of myocardial infarction with a high survival rate: A suitable model for evaluation of efficacy of stem cell therapy. Journal of Stem Cells & Regenerative Medicine. 5 (1), 30-36 (2009).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Pistner, A., Belmonte, S., Coulthard, T., Blaxall, B. C. Murine echocardiography and ultrasound imaging. Journal of Visualized Experiments. (42), e2100 (2010).
  17. Li, L., et al. Assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging. Journal of Visualized Experiments. (112), e54101 (2016).
  18. Vasamsetti, S. B., et al. Sympathetic neuronal activation triggers myeloid progenitor proliferation and differentiation. Immunity. 49 (1), 93-106 (2018).
  19. 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).
  20. Alwardt, C. M., Redford, D., Larson, D. F. General anesthesia in cardiac surgery: a review of drugs and practices. The Journal of Extra-Corporeal Technology. 37 (2), 227-235 (2005).
  21. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (32), e1438 (2009).
  22. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. -H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of Visualized Experiments. (48), e2464 (2011).
  23. Kalogeris, T., Baines, C., Krenz, M., Korthuis, R. Chapter six-cell biology of ischemia/reperfusion injury. International Review of Cell and Molecular Biology. , Academic Press. 229-317 (2012).
  24. Scofield, S. L., Singh, K. Confirmation of myocardial ischemia and reperfusion injury in mice using surface pad electrocardiography. Journal of Visualized Experiments. (117), e54814 (2016).
  25. 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).
  26. Xu, Q., et al. Protective effects of fentanyl preconditioning on cardiomyocyte apoptosis induced by ischemia-reperfusion in rats. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 50 (2), 5286 (2017).
  27. Leuschner, F., et al. Rapid monocyte kinetics in acute myocardial infarction are sustained by extramedullary monocytopoiesis. Journal of Experimental Medicine. 209 (1), 123-137 (2012).
  28. Leuschner, F., et al. Silencing of CCR2 in myocarditis. European Heart Journal. 36 (23), 1478-1488 (2015).
  29. Dutta, P., et al. E-selectin inhibition mitigates splenic HSC activation and myelopoiesis in hypercholesterolemic mice with myocardial infarction. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (9), 1802-1808 (2016).
  30. Jiang, C., et al. A modified simple method for induction of myocardial infarction in mice. Journal of Visualized Experiments. (178), e63042 (2021).

Tags

Tıp Sayı 186 Miyokard Enfarktüsü İskemi Sol Koroner Arter Endotrakeal Entübasyon LCA Ligasyonu
Sol Koroner Arter Ligasyonu: Miyokard Enfarktüsünün Cerrahi Murin Modeli
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Johny, E., Dutta, P. Left CoronaryMore

Johny, E., Dutta, P. Left Coronary Artery Ligation: A Surgical Murine Model of Myocardial Infarction. J. Vis. Exp. (186), e64387, doi:10.3791/64387 (2022).

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