The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

Automatic Translation

This translation into Italian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

Aortica costrizione trasversale nei topi

1, 1, 1,2

1Department of Molecular Physiology and Biophysics, Baylor College of Medicine (BCM), 2The Margaret M. and Albert B. Alkek Department of Medicine, Baylor College of Medicine (BCM)

You must be subscribed to JoVE to access this content.

This article is a part of   JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.

Recommend JoVE to Your Librarian

Current Access Through Your IP Address

You do not have access to any JoVE content through your current IP address.

IP: 50.16.132.180, User IP: 50.16.132.180, User IP Hex: 839943348

Current Access Through Your Registered Email Address

You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please or create an account with your institutional email address to access this content.

 

Video Article Chapters

Cite this Article: Aortica costrizione trasversale nei topi

deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse Aortic Constriction in Mice. J. Vis. Exp. (38), e1729, doi:10.3791/1729 (2010).

Abstract: Aortica costrizione trasversale nei topi

Restringimento aortico trasversale (TAC) nel topo è un modello comunemente usato sperimentale per un sovraccarico di pressione indotta ipertrofia cardiaca e scompenso cardiaco.

Protocol: Aortica costrizione trasversale nei topi

Parte 1: Preparazione del campo operatorio

  1. Il campo operativo è disinfettata con il 75% di alcool isopropilico.
  2. Assicurarsi che il pad di riscaldamento è acceso e alla giusta temperatura. Un sistema consigliato è una pompa Gaymar acqua circolante collegato ad un pad terapia che viene mantenuta a 37 ° C ± 1 ° C. E 'importante mantenere la temperatura corporea normale durante l'intervento chirurgico per evitare una rapida diminuzione della frequenza cardiaca.
  3. Strumenti chirurgici vengono sterilizzati in uno sterilizzatore a caldo perla prima dell'intervento chirurgico. Per questa procedura, avrete bisogno dei seguenti strumenti chirurgici: forbici, pinzette ricurve corso X 2, fine 45 ° angolo X 2 pinze, forbici primavera angolato, retrattore del torace, e porta aghi.
  4. Applicatori di cotone dovrebbe essere a portata di mano in caso di sanguinamento.

Parte 2: Preparazione e intubazione di topi

  1. I topi vengono anestetizzati in una camera di induzione con isofluorano al 2% miscelato con 0,5 -1,0 l / min 100% O 2.
  2. Tosatrici vengono utilizzate per accorciare il pelo dalla scollatura a livello del torace a metà.
  3. Il mouse è posto in posizione supina in cima a una piastra elettrica al fine di mantenere la temperatura corporea.
  4. Un elastico viene posizionato sopra i denti anteriori l'animale s di estendere il collo. Utilizzando pinze curve in una mano, la lingua è delicatamente manipolato a lato. Con l'altra mano, l'intubazione endotracheale viene eseguita utilizzando tubi PE 90. Il tubo endotracheale viene poi collegato ad un volume-ciclismo pedalato roditori ventilatore Harvard a 125-150 respiri / minuto e un volume corrente di 0.1-0,3 ml. Durante la procedura chirurgica, l'anestesia viene mantenuta al 1,5-2% isoflurano con 0,5-1,0 L / min 100% O 2. Corretto livello di anestesia è verificata applicando pressione sul letto ungueale del mouse (convergenza pizzico reflex).
  5. Il campo chirurgico viene disinfettato con una soluzione di Betadine seguito dal 70% di alcol. Questa procedura viene ripetuta tre volte.
  6. Per prevenire la contaminazione del campo operatorio durante l'operazione, un telino sterile è posta sopra il mouse lasciando solo il campo operatorio esposti.
  7. Un insieme di guanti sterili viene utilizzato per ogni individuo del mouse.

Parte 3: legatura dell'aorta trasversale

  1. Toracotomia parziale a seconda costa viene eseguito al microscopio chirurgico e lo sterno ritratta con un divaricatore petto.
  2. Belle punta a 45 ° pinza angolata sono usati per separare delicatamente il tessuto del timo e il grasso dall'arco aortico.
  3. A seguito di identificazione dell'aorta trasversale, un piccolo pezzo di una sutura 6,0 seta è posto tra le arterie innominate e carotide sinistra (Figura 1).
  4. Due nodi sono sciolti legato intorno al aorta trasversali e un piccolo pezzo di un ago calibro 27 ½ ottuso è posto parallelamente alla aorta trasversale. Il primo nodo è legato rapidamente contro l'ago, seguito dal secondo e l'ago prontamente rimossi al fine di ottenere una costrizione di 0,4 millimetri di diametro. Nei topi di controllo sham, l'intera procedura è identica tranne che per la legatura dell'aorta.
  5. Il retrattore petto viene rimosso e il deflusso del ventilatore pizzicato off per 2 secondi per ri-gonfiare i polmoni.
  6. La gabbia toracica è chiuso con un 6,0 sutura prolene con un modello sutura interrotta.
  7. La pelle è chiuso con un 6,0 sutura prolene con un modello di sutura continua.

Parte 4: recupero post-operatorio

  1. Per analgesia post-operatoria, il mouse viene iniettato con buprenorfina (0,1 mg / kg) per via intraperitoneale. Se ci sono segni di disidratazione dopo l'intervento chirurgico, soluzione salina sterile viene dato via intraperitoneale.
  2. L'anestesia è gradualmente abbassata in posizione off e il tubo endotracheale rimosso quando segni di respirazione spontanea si verificano.
  3. Il mouse viene spostato nella posizione prona e ha permesso di recuperare su una piastra elettrica.

Parte 5: Conferma di legatura successo della Aorta trasversale

  1. Una settimana dopo la TAC, il mouse viene nuovamente anestetizzati per determinare il grado di sovraccarico di pressione indotta dalla legatura dell'aorta trasversale. Come descritto sopra, l'anestesia viene mantenuta al 1,5-2% isoflurano con 0,5-1,0 L / min 100% O 2 e la temperatura corporea a 37 ° C ± 1 ° C.
  2. A 20 MHz sonda doppler è posto sul lato destro e sinistro del collo in un angolo di 45 ° per rilevare velocità di flusso. Un computer basato su processore di segnale Doppler (Indo Instruments, Houston, TX) è stato utilizzato per visualizzare e memorizzare i segnali Doppler 5.
  3. A seconda del grado di sovraccarico di pressione necessaria per il protocollo sperimentale, i topi solo con una carotide destra (RC) / carotide sinistra (LC) il rapporto di flusso entro un certo intervallo sono inclusi per ulteriori analisi. Ad esempio, un moderato grado di sovraccarico di pressione porta ad un rapporto di 5-8, mentre una costrizione stretto con conseguente sovraccarico di pressione gravi conduce toa rapporto di 8-10 (Figura 5.3A). Un animale finto (ma non gestite legatura), tuttavia, dovrebbe avere un rapporto di ~ 1 (Figura 5.3b).

6: Risultati Rappresentante

La sopravvivenza tipico chirurgico dopo TAC nei topi wild-type è di circa 80-90%. Successo legatura chirurgica dell'aorta trasversale porterà ad un rapporto di velocità di flusso Doppler tra destra e sinistra dell'arteria carotidea (RC / LC) di 5-10 (Figura 1). Rispetto ai topi sham-operati (Figura 2A), i topi con sovraccarico di pressione sono tenuti a sviluppare l'ipertrofia cardiaca entro 1-2 settimane, e la dilatazione cardiaca dopo 6-8 settimane, a seconda della tenuta della costrizione (Figura 2B). La mortalità durante il primo mese dopo la TAC è generalmente basso (<20%) nei topi wild-type, anche se topi geneticamente modificati possono presentare tassi di sopravvivenza diversi. 6,7

Figura 1
Figura 1. La conferma della legatura Aorta trasversale utilizzando misurazione del flusso Doppler. Rappresentante segnali di velocità Doppler del diritto (RC) e carotide sinistra (LC) arterie 6 giorni dopo la TAC. Queste registrazioni dimostrano una legatura di successo con un RC / LC rapporto tra il flusso di ~ 6.8. Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande della figura 1.

Figura 2
Figura 2. Immagini rappresentative di tutto cuore Dopo TAC. A. Sham azionati cuore selvaggio del mouse tipo. B. Cuore selvaggio del mouse tipo 16 settimane post-TAC. Ogni linea = 1 mm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion: Aortica costrizione trasversale nei topi

TAC, che imita la stenosi aortica umana, è un metodo comune per indurre l'ipertrofia cardiaca e insufficienza cardiaca nei topi. Siti alternativi per costrizione aortica includono l'aorta ascendente e addominale. Restringimento dell'aorta ascendente fornisce un sovraccarico estrema e più rapido del ventricolo sinistro (LV). Al contrario, la costrizione dell'aorta addominale lascia intatta una porzione più ampia della circolazione come mezzo di eventuale risarcimento. 8 Perciò, TAC è spesso il modello preferito in quanto prevede un adeguato sovraccarico LV in un modo dipendente dal tempo più suscettibili di indagine. Anche se questa procedura può essere tecnicamente impegnativo, con la pratica, abbiamo raggiunto un tasso di sopravvivenza del 80-90% nei topi wild-type.

La tenuta di costrizione aortica trasversale determina il grado di sviluppo ipertrofia e il tempo in cui insufficienza cardiaca e la dilatazione si sviluppa. Inoltre, l'età dei topi colpisce il tasso di recupero e cinetica di sviluppo dell'insufficienza cardiaca. Topi più anziani (> 12 mesi di età) impiegano più tempo a sviluppare una risposta di adattamento delle arterie carotidi a TAC, e sono suscettibili di sviluppare cardiomiopatia dilatativa più veloce di giovani topi (3-4 mesi di età) 5.

Non invasiva intubazione di topi prende una certa pratica. Un metodo alternativo è il seguente:

  1. Una piccola incisione sulla linea mediana del collo dell'utero è fatto con forbici e tessuti separati intorno alla trachea utilizzando pinze curve in modo da esporre la trachea.
  2. Un pezzo di sutura è collocato intorno ai denti anteriori e delicatamente tirato via dal corpo dell'animale di estendere il collo.
  3. Utilizzando pinze curve in una mano, la lingua è delicatamente manipolato a lato.
  4. Con l'altra mano, l'intubazione endotracheale viene eseguita utilizzando tubi PE 90 smussato sul bordo per facilitare l'entrata.

Il tubo endotracheale viene poi collegato ad un volume-ciclismo pedalato roditori ventilatore Harvard a 125-150 respiri / minuto e un volume corrente di 0.1-0,3 ml.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures: Aortica costrizione trasversale nei topi

Acknowledgements: Aortica costrizione trasversale nei topi

XHTW è un WM Keck Foundation Scholar Illustri giovani nella ricerca medica, ed è anche supportato da NIH / NHLBI concede R01-R01-HL089598 e R01HL091947 e Distrofia Muscolare associazione concedere # 69238. RJvO è il destinatario della Fellowship dell'American Physiological Society 2008-2010 post-dottorato in Physiological Genomics. Questo lavoro è supportato anche in parte dall'Alleanza Fondation Leducq per CaMKII segnalazione di Cuore.

Materials: Aortica costrizione trasversale nei topi

Name Company Catalog Number Comments
Gaymar T/pump Harvard Apparatus Model TP-500 Circulating water pump
Temp. therapy pads Harvard Apparatus 60-3414
Hot bead sterilizer Fine Science Tools 18000-45
Blunt scissors Roboz Surgical Instruments Co. RS-5980
Angled spring scissors Roboz Surgical Instruments Co. RS-5668
Chest retractor Fine Science Tools 17002-02
Course curved forceps Roboz Surgical Instruments Co. RS-5138
Dumont fine 45° angled forceps Fine Science Tools 11253-25
Needle holder Fine Science Tools 12565-14
Electric shaver GE Healthcare For shaving mouse fur
PE 90 tubing BD Biosciences 427420 For intubation
MiniVent (ventilator) Harvard Apparatus Type 845
Betadine Fisher Scientific 19-027132 May be purchased at medical supply store
Sterile gloves Mckesson 20-1565
Stereo microscope Unico ZM186
6-0 silk suture Fine Science Tools 18020-60
27 ½ gauge needle BD Biosciences 305109
6-0 prolene suture Mckesson 3286
Buprenorphine Institutional Animal Facility

References: Aortica costrizione trasversale nei topi

  1. Rockman, H.A., Ross, R.S., Harris, A.N., Knowlton, K.U., Steinhelper, M.E., Field, L.J., Jr., J.R., & Chein, K.R. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88, 8277-8281 (1991).
  2. Heineke, J. & Molkentin, J.D. Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular signaling pathways. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 7, 589-600 (2006).
  3. Hartley, C.J., Reddy, A.K., Madala, S., Michael, L.H., Entman, M.L., & Taffett, G.E. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med. Biol. 34, 892-901 (2008).
  4. Reddy, A.K., Taffett, G.E., Li, Y-H., Lim, S-W., Pham, T.T., Pocius, J.S., Entman, M.L., Michael, L.H., & Hartley, C.J. Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications. IEEE Trans. Biomed. Eng. 52, 1771-1783 (2005).
  5. Li, Y-H., Reddy, A.K., Ochoa, L.N., Pham, T.T., Hartley, C.J., Micheal, L.H., Entman, M.L., & Taffett, G.E. Effect of age on peripheral vascular response to transverse aortic banding in mice. J. Gerontol.58A, 895-899 (2003).
  6. Bourajjaj, M., Armand, A.S., da Costa Martins, P.A., Weijts, B., Van der Nagel, R., Heeneman, S., Wehrens, X.H., De Windt, L.J. NFATc2 is a necessary mediator of calcineurin-dependent cardiac hypertrophy and heart failure. J. Biol. Chem. 28, 22295-22303 (2008).
  7. van Oort, R.J., Respress, J.L., Li, N., Reynolds, C., De Almeida, A.C., Skapura, D.G., De Windt, L.J., Wehrens, X.H. Accelerated development of pressure overload induced cardiac hypertrophy and dysfunction in an RyR2-R176Q knockin mouse model. Hypertension, 55 (2010). doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.146449.
  8. Tarnavski, O., McMullen, J.R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., & Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.Physiol.Genomics. 16, 349-360 (2004).

Ask the Author: Aortica costrizione trasversale nei topi

7 Comments

Hi, it says to cut down to the level of the second rib, but it looks like in the movie they have cut the whole rib cage. is that right?

1

Reply

Posted by: Petey H.April 30, 2010, 9:21 PM

Hello and thanks for the comment, cutting to the second rib is sufficient for this procedure however we cut a bit further in order for the videographer to get a better view for the movie.

1.1

Reply

Posted by: AnonymousMay 1, 2010, 5:02 PM

Good video. There is another less invasive technique that requires only a small incision, avoiding intubation. This would be another great video to post here.

2

Reply

Posted by: Derek T.May 27, 2010, 1:10 PM

it is really a good video, i have a small question, how do you avoid damaging the internal thoracic artery? i saw your incision is close to the sternal border. Thanks!

3

Reply

Posted by: ali z.June 28, 2010, 2:21 PM

I use a pair of angular spring scissors from Roboz (cat #5668) when making the incision to avoid damaging the thoracic artery. Thanks for your comment!

3.1

Reply

Posted by: AngelaJune 28, 2010, 6:53 PM

why cann't i watch the video? anything wrong with my computor ?

4

Reply

Posted by: Jason July 1, 2011, 12:10 PM

Please email us at support@jove.com and we'll help you ASAP.

4.1

Reply

Posted by: AnonymousJuly 1, 2011, 12:23 PM

Hi, for the last step of closing chest cavity, Is there any particular way to close the chest cavity and withdrawal of remaining air? I found my mice tend to die within 1-7 days post-surgery? Could it because of pneumothorax? Thank you very much.

5

Reply

Posted by: Wei DengFebruary 16, 2012, 3:22 PM

You should be able to inflate the lungs simply by closing off the outflow circulation (pinching the tube for a couple of seconds) on the ventilator...exactly how it is shown in the JOVE video. If this doesn’t work, maybe there is some fluid accumulation in the thoracic cavity which would put added pressure on the lungs when the chest is closed. You can remove this fluid by inserting a catheter into the cavity before it is closed. After the cavity is closed, connect a syringe to the catheter and suck out the fluid (while slowly pulling out the catheter). This technique is shown in the LAD ligation JOVE video ( http://www.jove.com/video/1438/lad-ligation-a-murine-model-of-myocardial-infarction).
Hope this helps.

Laboratory of Dr. Xander Wehrens

5.1

Reply

Posted by: William L.February 17, 2012, 12:27 PM

Thanks for this article..
I have following queries

1. What percentage diameter reduction of Transverse Aorta to get the
sufficient pressure overload-induced cardiac hypertrophy without
mortality of animals (for transverse aortic constriction (TAC)-induced
hypertrophy and heart failure model).

2. Whether this Ligation of the Transverse Aorta is maintained for any
study e.g. Drug trial study to reduce the cardiac hypertrophy until
study gets study over

6

Reply

Posted by: Santosh M.July 18, 2012, 8:51 AM

I have a small question. I found my mice tend to develop a subcutaneous edema 1 day post-surgery. How can this happen? I don't have any idea. Could it be because of banding the Vena Cava Sup.? Or do you have any explanations? Thank you very much.

7

Reply

Posted by: Anna H.September 12, 2012, 6:03 AM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Waiting
simple hit counter