Linken Atrial Stenose induzierten pulmonalen venösen Arterialization und Gruppe 2 pulmonale Hypertonie in der Ratte

Zusammenfassung

Linken atrial Stenose (LAS) ist eine neuartige chirurgische Technik verwendet für die Untersuchung Gruppe 2 pulmonale Hypertonie (PH) und Mechanismen der pulmonalen venösen Arterialization. Hier präsentieren wir ein Protokoll, um den linken Vorhof mit einem Titan-Clip verursachen pulmonalen venösen Arterialization und moderieren PH in eine Ratte zu verengen.

Zusammenfassung

Der Mechanismus der Mitralklappen-Stenose-induzierten pulmonalen venösen Arterialization und Gruppe 2 pulmonale Hypertonie (PH) ist unklar. Es gibt kein Nagetier Modell der Gruppe 2 PH durch Mitralklappen-Stenose (MS), um die Untersuchung von Krankheitsmechanismen und mögliche therapeutische Strategien zu erleichtern. Wir präsentieren eine neuartige Rattenmodell der pulmonalen venösen Staus-induzierten pulmonalen venösen Arterialization und Gruppe 2 PH verursacht durch linken atrial Stenose (LAS). LAS wird erreicht durch Verengung der linken Vorhofs mit einem halbgeschlossenen Titan-Clip. Nach der Operation LAS eine Ratte Modell mit einer transmitralen Zufluss Geschwindigkeit größer als oder gleich 2,0 m/s auf Echokardiographie allmählich entwickelt pulmonalen venösen Arterialization und Gruppe 2 PH über einen Zeitraum von 8 - 10 Wochen. In diesem Protokoll bieten wir die schrittweise Anleitung wie man die LAS-Operation durchzuführen. Das vorgestellte LAS Rattenmodell MS beim Menschen imitiert und eignet sich für das Studium der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der pulmonalen venösen Arterialization und für die präklinische Bewertung von Therapien für Gruppe 2 PH.

Einleitung

Der Zweck dieses Artikels ist es, die schrittweise Anleitung zur Ausführung der LAS-Operation bei Ratten zu demonstrieren. Chirurgisch induzierten LAS genau imitiert MS und cor Triatriatum bei Menschen, die die Schaffung einer mechanischen Obstruktion in den linken Vorhof¹beinhalten. Obstruktion des linken Ventrikels (LV) Zuflusses oft führt zu einer Staus des venösen Lungenkreislauf und Patienten entwickeln nach und nach PH. Der Weltgesundheitsorganisation stuft PH durch linke Herz-Kreislauferkrankungen als Gruppe 2, welche ist die am weitesten verbreitete Gruppe von PH^2,3,4. Die Diagnose des pH-Wertes bei Patienten mit linken Herzkrankheiten zugeordnet ist größer als Sie einen siebenfachen Anstieg der 1-Jahres standardisierte Sterblichkeit⁴. Derzeit gibt es keine zugelassene Therapie für Gruppe 2 PH neben der Behandlung der zugrunde liegenden links Herz-Kreislauferkrankungen (z.B.chirurgisch ersetzen die Herzklappenprothese Mitralklappe). Allerdings löst auch effektive Mitralklappenersatz PH nicht vollständig in bis zur Hälfte der Patienten mit MS⁵. Diese anhaltende PH ist wegen ungünstigen pulmonalen vaskulären Umbauarbeiten, die schlecht verstanden wird. Tiermodelle sind daher wichtig für unser Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der negativen pulmonalen vaskulären Umgestaltung in Gruppe 2 PH.

Gibt es ein paar Tiermodellen der Gruppe 2 pH koronare Ligatur^6,7 und quer Aorten Streifenbildung^8,9,10 bei Nagern sind die am häufigsten verwendeten Gruppe 2 PH Tiermodelle. Der Hauptnachteil dieser Modelle ist die Einbeziehung der LV, wodurch das Ergebnis der Gruppe 2 PH Studien schwer zu interpretieren. Im Gegensatz dazu bleibt die LV im LAS-Modell erhalten. Darüber hinaus ist das LAS Modell klinisch relevant, weil es in der langsamen und progressiven Entwicklung des pH-Wertes über ein 10-Wochen Zeitraum¹¹Ergebnisse. Beim Menschen MS gilt als bedeutende wenn transmitralen Doppler Strömungsgeschwindigkeit größer als 2,0 m/s¹¹, und wir verwenden auch diese Zahl als ein Cut-off um festzustellen, ob die LAS-Operation signifikante Stenose hervorgebracht hat. Darüber hinaus, obwohl die LAS-Modell leichter oder mittelschwerer PH erzeugt, zeigt es charakteristische histologische Veränderungen, ähnlich wie bei menschlichen Patienten, nämlich die Entwicklung der Intrapulmonale venöse Arterialization¹¹. Das LAS Rattenmodell ist eine neuartige und klinisch relevante Gruppe 2-PH-Modell mit erhaltenen LV-Funktion. Es eignet sich für die Erforschung der Pathophysiologie der anhaltenden pulmonalen vaskulären Umbau, Identifizierung von molekularen Zielstrukturen und Erprobung neuartige Therapien für Gruppe 2 PH.

Protokoll

Die LAS experimentelle Protokoll ist der Jikei Universität Schule von Medizin Tier Pflege Ausschuss, die Universitätsforschung und Ethik-Kommission (Protokoll #2015-118) genehmigt worden.

1. präoperative Vorbereitung

1. Bieten Sie nach der Ankunft in der Tierstation 5 Wochen alten männliche Sprague-Dawley Ratten zwischen 150 bis 200 g mit 1 Woche in ihr neues Zuhause vor der Operation zu akklimatisieren.
2. Bereiten Sie die folgende Ausrüstung vor der Operation durch Autoklavieren: (1) ein kleines Tier Beatmungsgerät, (2) eine Narkose-Maschine, (3) eine Intubation Kit (bestehend aus ein paar Gefäßklemme Zange, ein Zunge-Vakuumpumpe und ein 18 G-Angiocatheter), (4) chirurgische Instrumente (die enthalten Sie ein paar gebogene Pinzetten, ein paar geraden Zange, eine Nadel Treiber, eine Truhe Aufrollvorrichtung, Schere, ein 5: 0 Monofile Faden, eine Clip-Applikator, mittelgroßen bis großen Clips, und eine Thoraxdrainage 23 G).
3. Haben Sie sterilen Wattestäbchen und Gaze bereit, sich mit Blutungen zu beschäftigen.
4. Verwenden Sie ein Heizkissen, um die tierischen Körpertemperatur um 37 ° C während der Operation zu halten.

(2) Anästhesie und Endotracheale Intubation

1. Die Ratte in eine Induktion-Kammer mit 5 % Isofluran gemischt mit 2 L/min Raumluft zu betäuben.
2. Rasieren Sie vor Intubation die Ratte Brusthaar mit einem Haar Rasierer zu und wenden Sie Haarentfernungs-Creme um feines Haar zu entfernen.
3. Überprüfen Sie das Pedale Reflex um erfolgreiche Narkose vor Intubation zu bestätigen.
4. Haken Sie die vorderen Zähne mit einer Schnur und sichern Sie die Zeichenfolge mit zwei Stiften.
5. Öffnen Sie die Ratte in den Mund mit der Gefäßklemme Zange und legen Sie die Zunge Depressor in den Mund.
6. Heben Sie die Zunge Depressor um die Stimmlippen zu visualisieren.
   Hinweis: Es ist hilfreich, um ein starkes Licht über den Kopfbereich der Ratte zu visualisieren die Stimmlippen zu glänzen.
7. Einfügen Sie 18 G Angiocatheter als einen endotracheal Schlauch in die Luftröhre und anschließend verbinden Sie schnell, den Katheter mit der Atemschutzmaske.
8. Legen Sie das Tidalvolumen, 10 µL pro Gramm mit einer Atemfrequenz von 100 Atemzüge pro Minute.
9. Pflegen Sie Anästhesie mit 2 % Isofluran mit 2 L/min Raumluft vermischt.

3. Vorbereitung der Operationsstelle

1. Vorbereiten der Operationsstelle mit abwechselnden Peelings von Chlorhexidin und Alkohol X3.
2. Buprenorphin geben 0,01 mg/kg subkutan.
3. Die Ratte mit einem sterilen Tuch abdecken.
4. Überprüfen Sie das Pedale Reflex um eine erfolgreiche Intubation und Wartung der Narkose zu bestätigen.

4. linke Atrial Stenose Operation

1. Markieren Sie den Einschnitt Standort 2 cm unterhalb der Ratte linke Achselhöhle mit einer Regel.
2. Machen Sie eine 2 cm links seitliche Brust Wand Schnitt mit der Schere.
3. Trennen Sie die Zwischenrippenmuskeln zwischen der vierten und der fünften Rippe, mit der geraden und gebogenen Pinzette, bis zum Eintritt in die Brusthöhle.
4. Legen Sie die Truhe Aufrollvorrichtung in der Brusthöhle. Weiterhin die geraden und gebogenen Pinzette verwenden, trennen die Intercostalneuralgie Muskel um eine direkte Visualisierung der Thymus und das Herz zu erhalten.
5. Heben Sie die Thymusdrüse mit ein paar geraden Zange. Entfernen Sie die Thymusdrüse, die das Herz mit der Schere zu bedecken. Vermeiden Sie schneiden oder stossen in jeder großen Blutgefäßen.
6. Übergeben Sie sorgfältig ein 5: 0 monofilen Nahtmaterial durch die Oberfläche des linken Ventrikels, direkt unterhalb der linken atrial Appendage. Vermeiden Sie die Nadel durch den großen Koronararterien vorbei.
7. Nachdem die Naht wurde platzieren und es gibt keine bedeutende Blutung, Knoten Sie einen losen.
8. Die Naht Thread hochziehen und nach vorne, um das Herz aus der Brust heben.
9. Sobald das Herz aus der Brust gehoben wird, schnell anwenden eines mittelgroßen bis großen Clips in den linken Vorhof, knapp oberhalb der Mitralklappe.
   Hinweis: Der Clip ist halb geschlossen, mit der Spitze des Clips kneifen den linken Vorhof, linke atrial Stenose verursacht.
10. Schnell die Herzen in der Brust zurück. Sicherzustellen, dass das Herz nicht außerhalb der Brust länger als 30 s.
11. Entfernen Sie das Aufenthalt Nahtmaterial verwendet, um das Herz zu heben.
12. Schließen Sie die Brust mit einer 5-0 Monofile Naht, mit einem einfachen Muster unterbrochen.
13. Einen 23 G Brust Schlauch befestigt, eine 10 mL Spritze in die Brust, und dann fahren Sie mit dem Schließen der Wand Brustmuskel und Haut mit einfachen unterbrochenen Nähten.
14. Ziehen Sie Luft, Blut und Pleuraerguss über die eingelegte Thoraxdrainage, mit angehängten 10 cc Spritze, und dann ziehen Sie den Schlauch.
15. Schließen Sie die Hautschicht mit einer 5-0 Monofile Naht, mit einem einfachen Muster unterbrochen.
16. Buprenorphin geben 0,01 mg/kg subkutan.
17. Schalten Sie die Isofluran.
18. Trennen Sie die Atemschutzmaske, nachdem Spontanatmung beobachtet wird.
19. Halten Sie die Ratte intubiert und lassen Sie es auf das Heizkissen zu erholen, bis er aufwacht.
20. Sicher Extubate beobachtet die Ratte nach einem oder mehreren der folgenden Anzeichen ist/sind: die Ratte setzt sich in Bewegung seine vier Glieder, es gewinnt seine aufrichtenden Reflex, es gewinnt seine Würgereflex oder es zeigt spontane Entleerung.

5. postoperative Pflege

1. Alle 8-12 h, geben Buprenorphin 0,01 mg/kg subkutan. Carprofen 5 mg/kg ist subkutan gegeben auf einer täglichen Basis für 2 Tage und dann, je nach Bedarf, wenn die Ratte nicht gut bewegen ist und sieht aus wie es ist, in Schmerzen.
2. Geben Sie 5 mL normale Kochsalzlösung subkutan direkt nach der Operation, wie die Ratte Schwierigkeiten beim Trinken aus dem Wasser Zapfen, unmittelbar postoperativ haben.

6. Bestätigung für den Erfolg der linken Atrial Stenose mit Echokardiographie

1. Durchführen einer transthorakalen Echokardiographie 2 Wochen nach der Operation die LV Zufluss Geschwindigkeit zu bestimmen.
2. Die Ratte nach der in Abschnitt 1 beschriebenen Schritte zu betäuben.
3. Pflegen Sie nach Induktion der Anästhesie Anästhesie mit einem Prüfkopf mit 2 % Isofluran mit 2 L/min Raumluft vermischt.
4. Rasieren Sie die Ratte Brustwand mit einem Haar Rasierer zu und verwenden Sie Haarentfernungs-Creme zu, um alle verbleibenden Haare zu entfernen.
5. Legen Sie die Ultraschallsonde an der Spitze des Herzens, die rund um die fünfte Intercostalneuralgie Raum auf der linken Seite der Brust ist. Bewegen Sie die Sonde in dieser Region, bis man ein guter Vierkammer-Blick erhält.
6. Messen Sie die LV Zufluss Geschwindigkeit mit dem pulsed-Wave Doppler-Modus knapp oberhalb der Mitralklappe Annulus.
7. Eine LV Zufluss Geschwindigkeit größer als 2,0 m/s ist für die Entwicklung der moderaten pulmonalen Hypertonie bei 8-10 Wochen nach LAS Chirurgie erforderlich.

(7) Sham-Betrieb

1. Außer den Clip (Schritt 4,9) Anwendung, alle Schritte oben, um Alter abgestimmt, Sham betriebene Kontrolle (SOC) Ratten zu erstellen.

Ergebnisse

Die Wirksamkeit der LAS ist mit Echokardiographie, 2 Wochen postoperativ bestätigt. Ratten mit einer LV Zufluss Geschwindigkeit größer als 2,0 m/s, gemessen mit einem vier-Kammer-Blick, gelten als signifikante Stenose (Abbildung 1) entwickelt haben und moderaten PH und pulmonalen venösen Arterialization 8-10 Wochen nach LAS Chirurgie zuverlässig zu entwickeln.

Zehn Wochen nach LAS Chirurgie, zeigen ...

Diskussion

Die LAS-Ratte ist eine neuartige Gruppe 2-PH-Modell, das bereits erhebliches Interesse von den Forschern in Feld^12,13erhalten hat. Im Vergleich zu den beiden bestehenden Gruppe 2 Modellen, nämlich die Pulmonalvene Stenose (PVS) Modell¹⁴, mit Ferkel und die Supracoronary Aorten Streifenbildung (SAB) Ratte Modell^8,verfügt^9,10, die LAS Rattenmodell ü...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
5:0 Prolene Suture	Johnson & Ltd. Johnson - Ethicon	8725H	Polypropylen-Naht mit HEMO-SEAL-Technologie
Anästhesiegerät	Wakenyaku Co., Ltd.	BRTK-100A	Luftpumpe und Anästhesiemaschine
Angiokatheter-Führungsdraht	Selbstgemachter		10 cm Führungsdraht auf eine 1 cc Spritze geklebt
Brust-Retraktor	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	F-2
Thoraxdrainage 23G	Selbstgemachte		10 cc Spritze, die an einer 23G Nadel befestigt ist, plus Kunststoffschlauch
Gebogene Pinzette	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	A-14
Heizkissen	Vivaria	MP-916-NV	Halten Sie die Körpertemperatur bei 37 Grad Celsius
Horizon Ligating Clips	Teleflex	REF 003200	Größe Medium-Large
Horizon Manual-Load Ligating Clip Applier Für mittlere bis große Größe Horizon	Teleflex REF	337085	Ligation Clips Abgewinkelter Kiefer, (20cm)
Nadelhalter	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	MC-40
Nagetier-Atemschutzmaske	CWE Inc	SAR-830/P	Beatmungsgerät für Kleintiere
Schere	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	B-12	Gerade Schere ideal mit runden Spitzen
Gerade Pinzette	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	A-7
Zungenspatel	Uchida Yoko Co., Ltd.	8-615-2417	Verwenden Sie das breite Ende