Summary
यहां हम महाधमनी-संकीर्तन के अच्छी तरह से स्थापित चूहों मॉडल में सर्जिकल महाधमनी debanding के एक कदम-दर-कदम प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। यह प्रक्रिया न केवल लेफ्ट वेंट्रिकुलर रिवर्स रिमॉडलिंग और हाइपरट्रॉफी के प्रतिगमन वाले तंत्रों का अध्ययन करने की अनुमति देती है बल्कि उपन्यास चिकित्सीय विकल्पों का परीक्षण करने की भी अनुमति देती है जो मायोकार्डियल रिकवरी में तेजी ला सकते हैं।
Abstract
बाएं वेंट्रिकुलर (एलवी) रिवर्स रिमॉडलिंग (आरआर) को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम एक कृंतक मॉडल का वर्णन करते हैं, जिसमें महाधमनी बैंडिंग-प्रेरित एलवी रिमॉडलिंग के बाद, चूहों को महाधमनी संकीर्तन को हटाने पर आरआर से गुजरना पड़ता है। इस पेपर में, हम चूहों में न्यूनतम इनवेसिव सर्जिकल महाधमनी डिबेंटिंग करने के लिए एक कदम-दर-कदम प्रक्रिया का वर्णन करते हैं। इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग बाद में एलवी रिमॉडलिंग और आरआर के दौरान कार्डियक हाइपरट्रॉफी और शिथिलता की डिग्री का आकलन करने और महाधमनी डिबेंटिंग के लिए सबसे अच्छा समय निर्धारित करने के लिए किया गया था। प्रोटोकॉल के अंत में, हृदय समारोह के टर्मिनल हीमोडायनामिक मूल्यांकन का आयोजन किया गया था, और हिस्टोलॉजिकल अध्ययन के लिए नमूने एकत्र किए गए थे। हमने दिखाया कि डिबैंडिंग 70-80% की सर्जिकल सर्वाइवल रेट से जुड़ी हुई है। इसके अलावा, डिबैंडिंग के दो सप्ताह बाद, वेंट्रिकुलर आफलोड की महत्वपूर्ण कमी वेंट्रिकुलर हाइपरट्रॉफी (~ 20%) और फाइब्रोसिस (~26%), डायस्टोलिक डिसफंक्शन की रिकवरी जैसा कि लेफ्ट वेंट्रिकुलर फिलिंग और एंड-डायस्टोलिक प्रेशर (ई/ई' और एलवीईटीपी) के सामान्यीकरण से आंका गया है । कृंतक में एलवी आरआर का अध्ययन करने के लिए महाधमनी डिबैंडिंग एक उपयोगी प्रयोगात्मक मॉडल है। मायोकार्डियल रिकवरी की सीमा विषयों के बीच परिवर्तनशील है, इसलिए, नैदानिक संदर्भ में होने वाली आरआर की विविधता की नकल करना, जैसे कि महाधमनी वाल्व प्रतिस्थापन। हम निष्कर्ष निकालते हैं कि महाधमनी बैंडिंग/डिबैंडिंग मॉडल आरआर के तंत्र में उपन्यास अंतर्दृष्टि को जानने के लिए एक मूल्यवान उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है, अर्थात् कार्डियक हाइपरट्रॉफी का प्रतिगमन और डायस्टोलिक डिसफंक्शन की वसूली ।
Introduction
माउस में ट्रांसवर्स या आरोही महाधमनी का कसना दबाव अधिभार-प्रेरित हृदय हाइपरट्रॉफी, डायस्टोलिक और सिस्टोलिक डिसफंक्शन और दिल की विफलता1,2,3,4के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रयोगात्मक मॉडल है। महाधमनी-कसना शुरू में दीवार तनाव 1 को सामान्य करने के लिए बाएं वेंट्रिकल (एलवी) गाढ़ा हाइपरट्रॉफी की भरपाई की ओरजाताहै। हालांकि, कुछ परिस्थितियों में, जैसे लंबे समय तक कार्डियक अधिभार, यह हाइपरट्रॉफी दीवार तनाव को कम करने के लिए अपर्याप्त है, डायस्टोलिक और सिस्टोलिक डिसफंक्शन (पैथोलॉजिकल हाइपरट्रॉफी)5को ट्रिगर करता है। समानांतर में, एक्सट्रासेलुलर मैट्रिक्स (ईसीएम) में परिवर्तन फाइब्रोसिस के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में कोलेजन जमाव और क्रॉसलिंकिंग का कारण बनते हैं, जिसे प्रतिस्थापन फाइब्रोसिस और प्रतिक्रियाशील फाइब्रोसिस में विभाजित किया जा सकता है। फाइब्रोसिस, अधिकांश मामलों में, अपरिवर्तनीय है और अधिभार राहत6,7के बाद मायोकार्डियल वसूली से समझौता करता है। फिर भी, हाल ही में कार्डियक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग अध्ययनों से पता चला है कि प्रतिक्रियाशील फाइब्रोसिस लंबी अवधि में पीछे हटना करने में सक्षम है8. कुल मिलाकर, फाइब्रोसिस, हाइपरट्रॉफी और कार्डियक डिसफंक्शन एक प्रक्रिया का हिस्सा हैं जिसे मायोकार्डियल रिमॉडलिंग के रूप में जाना जाता है जो दिल की विफलता (एचएफ) की ओर तेजी से आगे बढ़ता है।
मायोकार्डियल रिमॉडलिंग की विशेषताओं को समझना इसकी प्रगति को सीमित करने या पीछे करने के लिए एक प्रमुख उद्देश्य बन गया है, जिसे बाद में रिवर्स रिमॉडलिंग (आरआर) के रूप में जाना जाता है। आरआर शब्द में किसी दिए गए हस्तक्षेप, ऐसी औषधीय चिकित्सा (जैसे, एंटीहाइपरटेंशन दवा), वाल्व सर्जरी (जैसे, महाधमनी स्टेनोसिस) या वेंट्रिकुलर असिस्ट डिवाइस (जैसे, क्रोनिक एचएफ) द्वारा लंबे समय से उलट कोई भी मायोकार्डियल परिवर्तन शामिल है। हालांकि, आरआर अक्सर प्रचलित हाइपरट्रॉफी या सिस्टोलिक/डायस्टोलिक डिसफंक्शन के कारण अधूरा होता है । इस प्रकार, आरआर अंतर्निहित तंत्र और उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों का स्पष्टीकरण अभी भी याद आ रही है, जो ज्यादातर इन रोगियों में से अधिकांश में आरआर के दौरान मानव मायोकार्डियल ऊतक का उपयोग और अध्ययन करने की असंभवता के कारण है।
इस सीमा को दूर करने के लिए, कृंतक मॉडल ने एचएफ प्रगति में शामिल सिग्नलिंग रास्तों की हमारी समझ को आगे बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। विशेष रूप से, महाधमनी संकीर्तन के साथ चूहों का महाधमनी डिबेंसिंग प्रतिकूल एलवी रिमॉडलिंग9 और आरआर10, 11 अंतर्निहित आणविक तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक उपयोगी मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि यह इन दो चरणों में अलग-अलग समय बिंदुओं पर मायोकार्डियल नमूनों के संग्रह की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह संभावित उपन्यास लक्ष्यों का परीक्षण करने के लिए एक उत्कृष्ट प्रयोगात्मक सेटिंग प्रदान करता है जो आरआर को बढ़ावा/तेज कर सकता है । उदाहरण के लिए, महाधमनी स्टेनोसिस संदर्भ में, यह मॉडल मायोकार्डियल प्रतिक्रिया की विशाल विविधता में शामिल आणविक तंत्र के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता हैजोआरआर6,12की पूर्णता के साथ-साथ वाल्व प्रतिस्थापन के लिए इष्टतम समय है, जो वर्तमान ज्ञान की एक बड़ी कमी का प्रतिनिधित्व करता है। दरअसल, इस हस्तक्षेप के लिए इष्टतम समय बहस का विषय है, मुख्य रूप से क्योंकि यह महाधमनी ढाल के परिमाण के आधार पर परिभाषित किया गया है । कई अध्ययनों की वकालत करते हैं कि इस बार बिंदु को मायोकार्डियल रिकवरी के लिए बहुत देर हो सकतीहैक्योंकि फाइब्रोसिस और डायस्टोलिक डिसफंक्शन अक्सर पहले से ही मौजूद होते हैं।
हमारे ज्ञान के लिए, यह एकमात्र पशु मॉडल है जो क्रमशः वाल्व प्रतिस्थापन या एंटी-हाइपरटेंसिव दवा की शुरुआत से पहले और बाद में महाधमनी स्टेनोसिस या उच्च रक्तचाप जैसी स्थितियों में होने वाली मायोकार्डियल रिमॉडलिंग और आरआर दोनों की प्रक्रिया को पुनः रीकैपिटेट करता है।
ऊपर संक्षेप में प्रस्तुत चुनौतियों का समाधान करने की मांग करते हुए, हम एक सर्जिकल पशु मॉडल का वर्णन करते हैं जिसे चूहों और चूहों दोनों में लागू किया जा सकता है, इन दो प्रजातियों के बीच मतभेदों को संबोधित करते हुए। हम इन सर्जरी को अंजाम देते समय शामिल मुख्य चरणों और विवरणों का वर्णन करते हैं। अंत में, हम सबसे महत्वपूर्ण एलवी में तुरंत पहले और आरआर भर में जगह ले परिवर्तन की रिपोर्ट ।
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Protocol
सभी पशु प्रयोगों की देखभाल और प्रयोगशाला पशुओं के उपयोग के लिए गाइड के साथ पालन (NIH प्रकाशन संख्या 85-23, संशोधित २०११) और पशु कल्याण पर पुर्तगाली कानून (डीएल 129/92, डीएल 197/96; पी 1131/97) । सक्षम स्थानीय अधिकारियों ने इस प्रायोगिक प्रोटोकॉल (018833) को मंजूरी दी । सात सप्ताह पुराने पुरुष C57B1/J6 चूहों उचित पिंजरों में बनाए रखा गया था, एक नियमित रूप से 12/12 घंटे प्रकाश अंधेरे चक्र वातावरण, 22 डिग्री सेल्सियस और पानी के लिए उपयोग के साथ ६०% आर्द्रता और एक मानक आहार विज्ञापन libitum के साथ ।
1. सर्जिकल क्षेत्र की तैयारी
- 70% शराब के साथ ऑपरेशन साइट को कीटाणुरहित करें और सर्जिकल क्षेत्र पर एक डिस्पोजेबल ऑपरेटिंग रूम टेबल कवर रखें।
- सर्जरी से पहले सभी उपकरणों को स्टरलाइज करें।
नोट: इस प्रक्रिया के लिए सूक्ष्म शल्य चिकित्सा कैंची, 2 ठीक घुमावदार संदंश, 3 ठीक सीधे संदंश, एक स्केलपेल, छोटे संदंश, एक कोण विच्छेदन कैंची, एक सुई धारक, एक अल्ट्राफाइन लिगेशन सहायता, 2 hemostats और, अंत में, एक चुंबकीय फिक्सेटर रिऐक्शन प्रणाली अत्यधिक सिफारिश की है(चित्रा 1एक)। - महाधमनी के लिए एक आसान दृष्टिकोण के लिए 90 डिग्री के लिए एक 26 जी कुंद सुई की नोक वक्र। एक 26 जी सुई एक 0.45 मिमी व्यास महाधमनी संकुचन(चित्रा 1बी)पैदा करेगा।
- हीटिंग पैड तापमान को 0.1 डिग्री सेल्सियस ± 37 तक समायोजित करें।
2. चूहों की तैयारी और इंडिबेशन
- एक शंकु ट्यूब में 0.5 - 1.0 एल/न्यूनतम 100% O 2 के साथ 8% सेवोफ्लुरन के साँस लेने से युवा C57B1/J6 चूहों(20-25 ग्राम) को एनेस्थेटाइज करें।
- अंगुली चुटकी वापसी पलटा का उपयोग कर संज्ञाहरण गहराई की जांच करें।
- माउस को एक इच्छुक प्लेट पर पृष्ठीय प्रतिनैम्बेंसी पर रखें और ओरोट्रेक्ल इंस्टुबेशन के लिए आगे बढ़ें।
- माउस को हीटिंग पैड पर ले जाएं और मैकेनिकल वेंटिलेशन शुरू करने के लिए जल्दी से ऑरोट्रेक्ल ट्यूब को वेंटिलेटर से कनेक्ट करें।
- वेंटिलेटर मापदंडों को 160 साँस/न्यूनतम की आवृत्ति और 10 एमएल/किलोग्राम की ज्वारीय मात्रा में समायोजित करें।
3. सर्जरी के लिए तैयारी (बैंडिंग और डिबैंडिंग सर्जरी दोनों के लिए)
- दाढ़ी और चूहों के मध्य छाती स्तर के लिए नेकलाइन से depilatory क्रीम लागू होते हैं।
- कॉर्निया से सूखने से रोकने के लिए जानवरों की आंखों पर नेत्र जेल लगाएं।
- तापमान और रक्त ऑक्सीजन, और हृदय गति की निगरानी के लिए पंजा या पूंछ पर एक गुदा जांच और ऑक्सीमीटर रखें।
नोट: संज्ञाहरण महत्वपूर्ण हाइपोथर्मिया लाती है, इसलिए, हृदय गति में तेजी से कमी से बचने के लिए सर्जरी के दौरान सामान्य शरीर के तापमान को बनाए रखना महत्वपूर्ण है। - सेवोफ्लुरन (2.0 - 3.0%) के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें। अंगुली-चुटकी पलटा की कमी से संज्ञाहरण के सही स्तर की जांच करें।
- चूहों को एक हीटिंग पैड पर दाएं-पार्श्व डेकुबिटस में रखें और सर्जरी के दौरान जानवर को सही स्थिति में रखने के लिए एक टेप के साथ चुंबकीय फिक्सेटर रिऐक्शन सिस्टम में अंगों को सुरक्षितकरें (चित्रा 2, चित्रा 3ए)।
- माउस छाती को 70% अल्कोहल के साथ कीटाणुरहित करें जिसके बाद प्रोविडोन-आयोडीन समाधान होता है।
4. आरोही महाधमनी बैंडिंग सर्जरी
नोट: विस्तृत प्रोटोकॉल विवरण के लिए, 2,3,4,13से परामर्श करें ।
- एक डिस्पोजेबल ब्लेड के साथ, एक्सिला स्तर के तुरंत नीचे बाईं ओर एक छोटा (~ 0.5 सेमी) त्वचा चीरा करें और त्वचा को विच्छेदन करें।
- धीरे-धीरे काटना और छाती की मांसपेशियों और अन्य मांसपेशियों की परतों को अलग करें जब तक कि पसलियों दिखाई न दें। बारीक बल प्रयोग का प्रयोग करें और मांसपेशियों को काटने से बचें।
- एक माइक्रोस्कोप के तहत, इंटरकोस्टल रिक्त स्थान की पहचान करें और 2और 3 वें इंटरकोस्टल स्पेस के बीच एक छोटा चीरा खोलें।
- छाती वापस लेने वाला(चित्रा 2ए)रखकर पसलियों को वापस लेना।
- धीरे-धीरे विच्छेदन करने के लिए छोटे संदंश का उपयोग करें और जब तक आरोही महाधमनी दिखाई न दे जाए तब तक थाइमिक लोब्स को अलग करें।
नोट: रक्तस्राव के मामले में कपास एप्लीकेटर्स काम होना चाहिए। गर्म बाँझ खारा महत्वपूर्ण रक्तस्राव (जैसे, स्तन धमनी) के मामले में चमड़े के नीचे दिया जाना चाहिए। - महाधमनी को धीरे-धीरे विच्छेदन करने के लिए छोटे संदंश का उपयोग करें।
नोट: महाधमनी को विच्छेदित माना जाता है जब इसके चारों ओर कोई वसा या अन्य आसंजन नहीं होते हैं और एक छोटे वक्र संदंश के साथ पोत को आसानी से घेरना संभव है। - महाधमनी विच्छेदन के बाद, लिगाशन सहायता और घुमावदार संदंश (चित्रा 2बी)का उपयोग करके महाधमनी के चारों ओर7-0पॉलीप्रोपाइलीन लिगेचर रखें।
- महाधमनी के समानांतर कुंद 26 जी सुई की स्थिति (चूहों के सिर की ओर इशारा किया टिप)(चित्रा 2बी)। 20-25 ग्राम वजनी चूहों के लिए, यह सुई एक प्रजनन योग्य 65-70% महाधमनी कसना लाती है।
- महाधमनी के चारों ओर 2 ढीले समुद्री मील और 26 जी सुई 2 संदंश(चित्रा 2बी)की मदद से बनाओ ।
- 1सेंट गाँठ कस और, जल्दी के बाद, 2nd गाँठ। संक्षेप में कसना की सही स्थिति की पुष्टि करें और महाधमनी रक्त प्रवाह को बहाल करने के लिए सुई को जल्दी से हटा दें। अंत में 3गाँठ (बीए ग्रुप) बनाएं।
- थाइमस और मांसपेशियों को उनकी प्रारंभिक स्थिति में फिर से स्थापित करें।
- कसना प्रक्रिया के समान नकली प्रक्रिया प्रदर्शन लेकिन महाधमनी (नकली समूह) के आसपास सीवन ढीला रखते हुए ।
- सीवन के सिरों को काटकर छाती से पीछे हटने से हटा दें।
नोट: लघु सीवन समाप्त होता है महाधमनी दबाव के साथ ढीला समुद्री मील की संभावना बढ़ सकती है, जबकि लंबे सिरों debanding प्रक्रिया जोखिम भरा बनाने के बाद से आसंजन सीवन और बाएं atrium के बीच हो सकता है । - सबसे कम संख्या में टांके का उपयोग करके एक साधारण बाधित या निरंतर सीवन के साथ 6-0 पॉलीप्रोपाइलीन सीवन का उपयोग करके छाती की दीवार को बंद करें। फेफड़ों को फिर से फुलाने के लिए वेंटिलेटर के बहिर्वाह से चुटकी लेकर अंत प्रेरणा पर फुलाए गए फेफड़ों के साथ अंतिम छाती गाँठ को कस लें।
- एक सतत सीवन पैटर्न में एक 6-0 रेशम/पॉलीप्रोपाइलीन सीवन के साथ त्वचा को बंद करें।
नोट्स: यदि हाल ही में वेंटिलेटर का उपयोग किया जाता है, तो प्रेरणा में ठहराव के लिए इसे प्रोग्राम करना संभव है (सेटअप-एडवांस्ड-पॉज़-प्रेरणा)
5. पोस्ट-ऑपरेटिव केयर
- त्वचा सीवन साइट पर प्रोविडोन-आयोडीन समाधान लागू करें।
- उचित एनाल्जेसिया के लिए, बुप्रेनोरफिन को दो बार दैनिक रूप से 0.1 मिलीग्राम/किलो, तब तक प्रशासित करें, जब तक कि जानवर पूरी तरह से ठीक न हो जाए (आमतौर पर सर्जरी के 2-3 दिन बाद)।
- सर्जरी के दौरान महत्वपूर्ण रक्तस्राव के मामले में निर्जलीकरण को रोकने के लिए बाँझ खारा इंट्रापेरिटोनली इंजेक्ट करें।
- संज्ञाहरण बंद करें (माउस को कम किए बिना) और तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि जानवर सजगता को ठीक न कर ले (मूंछ आंदोलन एक जागृति संकेत हैं) और अनायास सांस लेने लगते हैं।
- श्वासनली कैनुला निकालें।
- जानवर को 37 डिग्री सेल्सियस पर एक इनक्यूबेटर में ठीक होने दें।
- पूरी वसूली के बाद एक 12 घंटे प्रकाश/अंधेरे चक्र कमरे में जानवर वापस ।
6. महाधमनी डिबैंडिंग सर्जरी
- सात हफ्ते बाद, बीए जानवरों के आधे में महाधमनी के debanding प्रदर्शन और नकली चूहों के आधे से ढीला सीवन को दूर करने, 2 नए समूहों को जंम दे-debanding (DEB) और debanding SHAMA (DESHAM), क्रमशः । देरशाम डीईबी समूह(चित्रा 4)के लिए नियंत्रण का प्रतिनिधित्व करता है।
- ऊपर बताए गए सभी चरणों को 2.1 से 3.6 तक दोहराएं।
- धीरे-धीरे महाधमनी के चारों ओर ऊतकों, आसंजन और फाइब्रोसिस को तब तक विच्छेदन करें जब तक कि इसका संकीर्तन दिखाई न दे।
- अक्षेस को सावधानी से विच्छेदन करें और सीवन को महाधमनी से अलग करें। कोण एक जांच वसंत कैंची(चित्रा 3बी)के साथ सीवन काटें ।
- 6-0 पॉलीप्रोपाइलीन सीवन का उपयोग करके छाती की दीवार को एक साधारण बाधित या निरंतर सीवन के साथ बंद करें, जिसमें कम से कम टांके संभव हैं।
नोट: पिछले छाती सीवन कसने की कोशिश करें जब फेफड़ों को नियोमोथोरैक्स से बचने के लिए फुलाया जाता है। - एक सतत सीवन पैटर्न में एक 6-0 रेशम/पॉलीप्रोपाइलीन सीवन के साथ त्वचा को बंद करें।
- 5 में उल्लिखित सभी पोस्ट-ऑपरेटिव देखभाल प्रक्रियाओं का प्रदर्शन करें।
- 2 हफ्ते बाद जानवरों की कुर्बानी दें।
7. इकोकार्डियोग्राफी कार्डियक फंक्शन का आकलन करने के लिए और वीवो में वेंट्रिकुलर हाइपरट्रॉफी छोड़ दिया
- हाइपरट्रॉफी और कार्डियक फंक्शन की प्रगति का पालन करने के लिए हर 2-3 सप्ताह में इकोकार्डियोग्राफिक परीक्षा करें।
- नाक शंकु के साथ 5% सेवोफ्लुरन के साँस लेने से, वर्णित जानवरों को एनेस्थेटाइज करें। संज्ञाहरण स्तर को 2.5% तक कम करके समायोजित करें।
- दाढ़ी और गर्दन से मध्य छाती के स्तर तक depilatory क्रीम लागू होते हैं।
- जानवर को हीटिंग पैड पर रखें और ईसीजी इलेक्ट्रोड रखें। एक अच्छा ईसीजी ट्रेस और ३०० और ३५० धड़कता है/
- तापमान (~ 37 डिग्री सेल्सियस) की निगरानी करें।
- इको जेल लागू करें और बाएं पार्श्व डेकुबिटस पर जानवर की स्थिति।
- इकोकार्डियोग्राफ शुरू करें और सेटिंग्स को एडजस्ट करें।
- छाती पर अल्ट्रासाउंड जांच की स्थिति।
- बैंडिंग और डिबैंडिंग सर्जरी के बाद 7 और 2 सप्ताह में बैंडिंग में दबाव ढाल का आकलन करें, क्रमशः । एलवी लंबी धुरी पर जांच की स्थिति और महाधमनी पर बीम जगह है । स्पंदित तरंग डॉप्लर इकोकार्डियोग्राफी को सक्रिय करने के लिए बटन पीडब्ल्यू दबाएं। बैंडिंग के सात हफ्तों के बाद, महाधमनी ढाल बैंडेड जानवरों में >25 mmHg किया जाएगा ।
- बैंडिंग और डिबैंडिंग की प्रभावकारिता की शारीरिक कल्पना करने के लिए आरोही महाधमनी संकीर्तन की उपस्थिति या अनुपस्थिति को दिखाने वाले महाधमनी की दो-आयामी निर्देशित छवियों को रिकॉर्ड करें।
नोट: यदि रंग मोड उपलब्ध है तो कसना स्तर पर अशांत प्रवाह की कल्पना करना संभव है। - एक एलवी लघु धुरी पर जांच की स्थिति से हाइपरट्रॉफी का आकलन, papillary मांसपेशियों के स्तर पर, और प्रेस एम मोड ट्रैकिंग के लिए LV पूर्वकाल दीवार (LVAW), एलवी व्यास (LVD) और एलवी पीछे की दीवार (LVPW) डायस्टोल (डी) और सिस्टोल (एस)(चित्रा 5)में कल्पना ।
- सिस्टोलिक फ़ंक्शन का आकलन करें, रिजेक्शन अंश और आंशिक रूप से छोटा होने की गणना करें जैसा कि पहले14,15वर्णित है।
- डायस्टोलिक फ़ंक्शन का आकलन 1 द्वारा) प्रारंभिक और देर से माइट्रल फ्लो वेग (ई और एक तरंगों, क्रमशः) के स्पंदित-तरंग डॉप्लर की चोटी का निर्धारण करना, एक एपिकल 4-चैंबर एपिकल व्यू का उपयोग करके माइट्रल पत्रक के ठीक ऊपर; 2) स्पंदित-टीडीआई और एपिकल 4-चैंबर एपिकल व्यू(चित्रा 5)का उपयोग करके पार्श्व माइट्रल वलयाकार मायोकार्डियल अर्ली डायस्टोलिक (ई') और पीक सिस्टोलिक (एस') वेग रिकॉर्ड करना।
- प्रत्येक पैरामीटर मूल्यांकन के लिए कम से कम तीन लगातार दिल की धड़कन रिकॉर्ड करें। इन मूल्यों को बाद में औसत दिया जाएगा ।
8. हेमोडायनामिक मूल्यांकन
- प्रोटोकॉल(चित्रा 4)के अंत में, टर्मिनल हीमोडायनामिक मूल्यांकन से पहले, 7 में वर्णित अंतिम इकोकार्डियोग्राफी करें।
- चरण 2.1 से 3.6 तक दोहराएं।
- 64 एमएल/किलो/घंटा पर सही जुगुलर नस और छिद्रक बाँझ खारा कैनुल।
- जानवर को बाईं ओर थोड़ा घुमाएं और शीफोड परिशिष्ट के स्तर पर त्वचा का चीरा बनाएं।
- मांसपेशियों से त्वचा को संदंश के साथ या कैंची के साथ अलग करें।
- xiphoid परिशिष्ट स्तर पर बाईं पसलियों के बीच एक पार्श्व चीरा बनाओ।
- दिल को पूरी तरह से बेनकाब करने के लिए एक बाएं पार्श्व थोराकोटॉमी का प्रदर्शन करें।
नोट: रक्तस्राव और फेफड़ों की क्षति से बचने के लिए, वक्ष गुहा में एक कपास झाड़ू डालें और काटने के लिए जगह के दाईं और बाईं ओर दो हेमोस्टैट्स डालने के दौरान फेफड़ों को धीरे से धक्का दें। - पी-वी लूप कैथेटर को 37 डिग्री सेल्सियस पर पानी-बाथ में प्री-हीट करें।
- कैथेटर (सेटअप, चैनल सेटिंग, दबाव और मात्रा, इकाइयों के लिए सही चैनल चुना) कैलिब्रेट करें।
- एलवी में एक कैथेटर एपिकी डालें और आश्वस्त करें कि वॉल्यूम सेंसर महाधमनी वाल्व और शीर्ष के बीच तैनात हैं। वॉल्यूम का आकलन इकोकार्डियोग्राफी(चित्रा 5)द्वारा किया जा सकता है । दबाव-मात्रा छोरों का दृश्य कैथेटर(चित्र 6)की सही स्थिति की पुष्टि करने में मदद करता है।
- दबाव-मात्रा छोरों के आकार में महत्वपूर्ण परिवर्तन के बिना जानवर को 20-30 मिनट स्थिर करने की अनुमति दें।
- अंत-समाप्ति पर वेंटिलेशन निलंबित होने के साथ, बेसलाइन रिकॉर्डिंग(चित्रा 6)प्राप्त करें। लगातार 1,000 हर्ट्ज पर डेटा प्राप्त करने के बाद उचित सॉफ्टवेयर द्वारा ऑफ लाइन का विश्लेषण किया जाएगा।
- हाइपरटॉनिक नमकीन बोलस (10%, 10 माइक्रोन) के बाद समानांतर आचरण की गणना करें।
- जबकि एनेस्थेटाइज्ड, एक्साइनिंग द्वारा जानवर का त्याग करें, रक्त को इकट्ठा करें और अपकेंद्री करें।
- अंत में, आबकारी और दिल इकट्ठा। दिल, बाएं, और दाहिने वेंट्रिकल को अलग से वजन करें और तुरंत नमूनों को क्रमशः बाद के आणविक या हिस्टोलॉजिकल अध्ययनों के लिए तरल नाइट्रोजन या फॉर्मेलिन में स्टोर करें।
9. चूहों में महाधमनी बैंडिंग/डिबैंडिंग प्रक्रिया
- महाधमनी को संकुचित करने के लिए 22 जी सुई और 6-0 पॉलीप्रोपाइलीन लिगेचर का उपयोग करके युवा विस्टार (70-90 ग्राम) में महाधमनी बैंडिंग करें।
- क्रमशः 3-4% सेवोफ्लुरेन और 0.05 मिलीग्राम/किलो बुप्रेनोरफिन के साथ एक उचित एनेस्थेटिक और एनाल्जेसिक प्रक्रियाएं सुनिश्चित करें।
- इकोकार्डियोग्राफी के दौरान, एक हृदय गति हमेशा 300 दर/न्यूनतम (आदर्श रूप से 300 और 350 के बीच) से ऊपर आश्वासन देती है।
- चरण 8.9 से पहले, धीरे-धीरे चूहे महाधमनी को काटना, हृदय उत्पादन को मापने के लिए इसके चारों ओर एक प्रवाह जांच रखें। महाधमनी प्रवाह जांच का उपयोग चूहों के लिए सोने के मानक प्रक्रिया है।
- हीमोडायनामिक मूल्यांकन के लिए, तरल प्रशासन (32 एमएल/किलो/एच) के लिए जुगलबंदी या फीमोरल नस को कैनुलेट करें।
- दबाव-मात्रा कैथेटर एसपीआर-1035 को एसपीआर-847 या एसपीआर-838 द्वारा बदलें, जिनके आकार चूहे वेंट्रिकुलर आयामों के अनुरूप बेहतर हैं।
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Representative Results
पोस्ट-ऑपरेटिव और देर से अस्तित्व
बैंडिंग प्रक्रिया का पेरिऑपरेटिव अस्तित्व 80% है और पहले महीने के दौरान मृत्यु दर आमतौर पर <20% होती है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, डिबैंडिंग सर्जरी की सफलता इस बात पर अत्यधिक निर्भर है कि पिछली सर्जरी कितनी आक्रामक थी। एक सीखने की अवस्था के बाद, डिबैंडिंग प्रक्रियाओं के दौरान मृत्यु दर 25% के आसपास है। इस मृत्यु दर के लिए ज्यादातर सर्जरी प्रक्रिया के दौरान होने वाली मौतें होती हैं, जिनमें महाधमनी या बाएं एट्रियम टूटना (चूहों में, जीवित रहने की दर दोनों सर्जिकल प्रक्रियाओं में अधिक होती है)।
महाधमनी बैंडिंग और मायोकार्डियल रीमॉडलिंग
महाधमनी संकीर्तन की सफलता को एलवी एंड-सिस्टोलिक प्रेशर (एलवीएस्प) और डॉप्लर महाधमनी प्रवाह वेग >2.5 मीटर/एस द्वारा सत्यापित किया गया था, जो संशोधित बर्नौली समीकरण(चित्रा 5)का उपयोग करके 25 एमएमएचजी के दबाव ढाल से मेल खाती है। नकली चूहों की तुलना में, बैंडिंग ने एलवी हाइपरट्रॉफी को बढ़े हुए एलवी द्रव्यमान(तालिका 1 और चित्रा 5)और बिगड़ा डायस्टोलिक कार्य द्वारा उच्च भरने के दबाव (ई) को जल्दी भरने के माइट्रल पीक वेग का अनुपात (ई) से प्रारंभिक डायस्टोलिक माइट्राल वलीय वेग (ई'), (ई/ई)), और लेफ्ट वेंट्रिकुलर एंड-डायस्टोलिक प्रेशर (एलवी ईडीपी) और लंबे समय तक छूट (एलवीईडीपी) और लंबे समय तक छूट (एलवीईडीपी) द्वारा मूल्यांकन किया गया है। तालिका 1, चित्रा 5,और चित्रा 6)7 सप्ताह के भीतर। इंजेक्शन अंश अभी भी बीमारी के इस चरण में संरक्षित किया गया था।
हिस्टोलॉजिकल रूप से, महाधमनी बैंडिंग के सात सप्ताह ने महत्वपूर्ण कार्डियोमायोसाइट हाइपरट्रॉफी और फाइब्रोसिस(चित्र 7)को प्रेरित किया।
महाधमनी डिबैंडिंग और मायोकार्डियल रिवर्स रीमॉडलिंग
डिबैंडिंग के अधीन चूहों में, महाधमनी स्टेनोसिस को सफलतापूर्वक हटाने को इको डॉप्लर वेग(टेबल 1 और चित्रा 5)द्वारा सत्यापित किया गया था। कुल मिलाकर, डिबैंडिंग ने आफ़ोड़ (एलवी्सपी) और एलवी हाइपरट्रॉफी (मॉर्फोमेट्री, इकोकार्डियोग्राफी और हिस्टोलॉजी द्वारा मूल्यांकन) की एक महत्वपूर्ण कमी को बढ़ावा दिया। इसके अलावा, हमने डायस्टोलिक फ़ंक्शन और महाधमनी वेग(तालिका 1, चित्र 5, चित्र 6और चित्र 7) कोसामान्य रूप से देखा।
तालिका 1: इकोकार्डियोग्राफी और हीमोडायनामिक्स द्वारा मूल्यांकन किए गए बाएं वेंट्रिकल मॉर्मोफंक्शनल परिवर्तन।
महत्वपूर्ण कदम | सलाह |
बैंडिंग सर्जरी की आक्रामकता |
इससे बचना महत्वपूर्ण है: ● लिगाशन के दौरान आरोही महाधमनी का लंबे समय तक ऑक्सीकरण, जिससे फेफड़ों के एडीमा और भड़काऊ रास्तों की सक्रियता हो सकती है जो फेनोटाइप और रोग की गंभीरता को प्रभावित करने में सक्षम हैं15 ● स्तन धमनी का रक्तस्राव, जो समय पर दरकिनार नहीं किया जाता है, रक्तचाप में कमी आ सकती है और छाती (डिबैंडिंग) को फिर से खोलते समय फाइब्रोसिस की उच्च मात्रा को बढ़ावा दे सकती है; ● हानिकारक चूहों प्लूरा और फेफड़ों; बैंडिंग और डिबैंडिंग (एक ही जगह; वर्तमान अध्ययन) बनाम लेफ्ट पार्श्व थोराकोटॉमी के लिए बैंडिंग और डिबैंडिंग सर्जरी11के लिए एक स्टर्नोटॉमी के लिए मिनी लेफ्ट पार्श्व थोराकोटॉमी: ● पहले कम आक्रामक है और एक कम वसूली समय है, जो खुले सीने में हीमोडायनामिक की सफलता में सुधार दो हफ्ते बाद प्रदर्शन किया । इसके बावजूद, छाती को फिर से खोलने के लिए एक ही स्थिति का उपयोग आसंजन (बाएं एट्रियम, फेफड़े की धमनी, आदि के आसपास) के कारण जटिलताओं की संख्या में वृद्धि कर सकता है। बैंडिंग प्रक्रिया के दौरान एक्सट्रासफुल होने से इस मुद्दे को दूर करें। |
सीवन आंतरिककरण |
उपयोग करके रोका जा सकता है: ● दो बैंडिंग टांके साथ-साथ16; ● पॉलीप्रोपाइलीन11के बजाय रेशम ; ● टाइटेनियम क्लिप या महाधमनी के चारों ओर एक ओ-छल्ले अपने संकीर्तन21प्रेरित करने के लिए; ● डबल लूप-क्लिप थेकनिक15; ● इन्फ्लेटेबल कफ बाहर ले जाने के लिए सुप्राकोररी महाधमनी बैंडिंग22. |
शारीरिक मापदंड |
सर्जरी के दौरान निगरानी करना महत्वपूर्ण है: ● हृदय गति; ● रक्त ऑक्सीजन, इसे 90% से ऊपर रखते हुए (विशेष रूप से महाधमनी मनुपिणा के दौरान); ● संज्ञाहरण, जानवर पर असुविधा को कम किए बिना इसे सबसे कम खुराक पर रखते हुए। |
तालिका 2: प्रोटोकॉल के महत्वपूर्ण कदम।
चित्रा 1:बैंडिंग और डिबैंडिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रा फाइन सर्जिकल उपकरण। (A)2 सुई धारकों और एक स्केलपेल ब्लेड; चूहों इंडबेशन और एक कैंची के लिए 2 कैथेटर; एक स्केलपेल, 2 घुमावदार संदंश, एक लिगेशन सहायता, एक माइक्रोसर्जिकल कैंची, 3 सीधे संदंश; (ख)और 26G-सुई और कुंद 26G-सुई चूहों छोटे वक्ष खोलने ठीक से फिट करने के लिए घुमावदार । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 2:महाधमनी बैंडिंग प्रक्रिया। (ए)आरोही महाधमनी के लिए वक्ष दृष्टिकोण एक चुंबकीय फिक्सेटर रिऐक्शन सिस्टम (3 रिट्रैक्टर्स दिखाई दे रहे हैं) की मदद से प्रदर्शन किया । (ख)आरोही महाधमनी स्पष्ट रूप से विच्छेदित और दृश्यमान है । कुंद सुई और पॉलीप्रोपाइलीन सीवन 6-0 महाधमनी बैंडिंग करने के लिए सही स्थिति में रखा जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 3:महाधमनी डिबेंटिंग प्रक्रिया। (A)माउस को चुंबकीय रिऐक्शन सिस्टम में रखा जाता है, जो मांसपेशियों और ऊतकों को वापस लेने के लिए एक आसान उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है। माउस यांत्रिक वेंटिलेशन के लिए intubated है। एक गुदा जांच तापमान को नियंत्रित करती है और सर्जरी के दौरान रक्त ऑक्सीजन की निगरानी के लिए सही चूहों पंजा पर एक ऑक्सीमीटर रखा जाता है। फाइब्रोसिस और अनुयायी ऊतक ध्यान से महाधमनी और सीवन के आसपास हटा दिया जाता है, सीवन(बी)और(सी)में कटौती करने में सक्षम होने के लिए । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4:चूहों के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल डिजाइन। मायोकार्डियल रिमॉडलिंग (लाल) और रिवर्स रीमॉडलिंग (ग्रीन) सभी मूल्यांकन कार्यों के साथ नीचे में दिखाए जाते हैं। ध्यान दें, debanding सर्जरी रिवर्स रीमॉडलिंग की अलग डिग्री के साथ जानवरों के दो समूहों को जंम दे सकते हैं । इस प्रकार, हमने पूर्ण (डीईबी-कॉम्प) और अपूर्ण (डीईबी-इनकॉम) मायोकार्डियल रिकवरी के साथ डीईबी माउस प्राप्त किया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5:हृदय संरचना और कार्य का इकोकार्डियोग्राफिक मूल्यांकन। (ए)महाधमनी प्रवाह वेग; (ख)एलवी द्रव्यमान; (C)वेंट्रिकुलर आयाम (एलवी व्यास, एलवीडी) और दीवार की मोटाई (एलवी पीछे की दीवार, एलवीपीडब्ल्यू और एलवी पूर्वकाल दीवार, एलवीडब्ल्यू); (घ)संचारित प्रवाह (देर से माइट्रल प्रवाह वेग की नाड़ी डॉप्लर तरंग की चोटी, ए, और प्रारंभिक माइट्रल फ्लो वेग, ई) और(ई)मायोकार्डियल वेग (स्वर्गीय डायस्टोलिक माइट्राल वलाकार ऊतक वेग, ए'; प्रारंभिक डायस्टोलिक माइट्रल वलयाकार ऊतक वेग, ई' और सिस्टोलिक माइटरल वलीय ऊतक ऊतक वेग की चोटी) । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 6:शाम, बीए और डीईबी समूहों के लिए प्रतिनिधि दबाव-मात्रा छोरों । डेटा लगातार 1000 हर्ट्ज पर प्राप्त किया गया और बाद में PVAN सॉफ्टवेयर द्वारा ऑफ लाइन का विश्लेषण किया गया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 7:Myocardial हाइपरट्रॉफी और फाइब्रोसिस का आकलन हिस्टोलॉजिकल रूप से किया गया । (ए)हेमेटोक्सीलिन-ियोसिन (एचई) के कार्डियोमायोसाइट्स सेक्शनल एरिया द्वारा आंके गए लेफ्ट वेंट्रिकल हाइपरट्रॉफी-दाग सेक्शन (5 माइक्रोन) शाम (एन = 17), बीए (एन = 14) और डीईबी ग्रुप (एन = 12) से । (ख)बाएं वेंट्रिकुलर इंटरस्टिशियल फाइब्रोसिस और रेड सीरियस-दाग वर्गों (5 माइक्रोन) की प्रतिनिधि छवियां शाम (एन = 17), बीए (एन = 13) और डीईबी (एन = 12) से। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
यहां प्रस्तावित मॉडल क्रमशः महाधमनी बैंडिंग और डिबैंडिंग के बाद एलवी रिमॉडलिंग और आरआर की प्रक्रिया की नकल करता है । इसलिए, यह प्रतिकूल एलवी रीमॉडलिंग में शामिल आणविक तंत्र पर हमारे ज्ञान को आगे बढ़ाने और इन रोगियों की मायोकार्डियल वसूली को प्रेरित करने में सक्षम उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए एक उत्कृष्ट प्रयोगात्मक मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रोटोकॉल सर्जिकल आघात को कम करने के लिए एक न्यूनतम आक्रामक और अत्यधिक रूढ़िवादी शल्य चिकित्सा तकनीक के साथ महाधमनी बैंडिंग और डिबैंडिंग के कृंतक पशु मॉडल बनाने के तरीके पर कदम उठाता है।
प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण कदम महाधमनी बैंडिंग के दौरान सर्जिकल आक्रामकता की डिग्री से संबंधित है। बाद में महाधमनी डिबैंडिंग सर्जरी की सफलता एक न्यूनतम आक्रामक बैंडिंग प्रक्रिया पर काफी निर्भर करती है जो महाधमनी के चारों ओर ऊतक आक्रामकता और फाइब्रोसिस से बचती है और इसलिए, कम आक्रामक दृष्टिकोण अनिवार्य है(तालिका 2)। सीवन आंतरिककरण कम एलवी हाइपरट्रॉफी और बेहतर कार्डियक फ़ंक्शन16 (टेबल 2)से जुड़ा हुआ है और महाधमनी टूटना पैदा किए बिना प्रदर्शन करने के लिए डिबैंडिंग प्रक्रिया को असंभव बनाता है। वर्तमान अध्ययन में, हमने रेशम का उपयोग करने की कोशिश की, क्योंकि यह बैंडिंग साइट पर अधिक निशान ऊतक बनाता है, जिससे दबाव अधिभार की अधिक स्थिर डिग्री ट्रिगर होती है। हालांकि, हमारे हाथों में, debanding सर्जरी अधिक मांग की थी जब रेशम का इस्तेमाल किया गया था क्योंकि यह एक बहुफ़ाइल तार है यह महाधमनी से कुल हटाने और अधिक कठिन बना रही है । फिर भी, ये तकनीकी मुद्दे हैं जो व्यापक रूप से प्रोटोकॉल और ऑपरेटर-निर्भर हैं, और ये विविधताएं, सीवन का प्रकार, अच्छी तकनीकी प्रथाओं और प्रजनन परिणामों के साथ असंगत नहीं है। मॉडल कार्यान्वयन(तालिका 2)की सफलता के लिए बैंडिंग के दौरान और विशेष रूप से डिबैंडिंग के दौरान शारीरिक मापदंडों की निगरानी अनिवार्य है।
1 99 1 में, रॉकमैन एट अल ने पहली बार4के लिए माउस में ट्रांसवर्स ऑक्टा संकीर्तन (टीएसी) का वर्णन किया। तब से काफी मात्रा में कागजात पशु आयु/आकार17,चूहों आनुवंशिक पृष्ठभूमि18,सुई का व्यास/संकीर्तन19,बैंडिंग के लिए इस्तेमाल सामग्री, बैंडिंग के महाधमनी स्थान, बैंडिंग की अवधि19 और debanding11के संबंध में विविधताओं के साथ इस प्रक्रिया के कई संस्करण प्रदान करने के लिए बाहर आया था । ये सभी पद्धतिगत विकल्प तब तक मान्य हैं जब तक कि वे प्रत्येक अध्ययन के लक्ष्यों को पूरा करते हैं। हालांकि, हमें इस बात पर जोर देना चाहिए कि दिल की विफलता के प्रति रोग की प्रगति तेज है और इस प्रकार आरआर का चयन करते समय अधिक अधूरा है: 1) लंबी बैंडिंग अवधि, 2) भारी/पुराने चूहों20 और 3) छोटे सुई व्यास महाधमनी कसना (महाधमनी कसना के उच्च प्रतिशत)16के लिए इस्तेमाल किया ।
बैंडिंग की अवधि और डिबैंडिंग बीमारी के चरण को काफी प्रभावित करते हैं और इसलिए आरआर के दौरान वसूली। इसी तरह, debanding के लिए सही समय का चयन करने के लिए परिकल्पित रोग की गंभीरता को समायोजित करने के लिए अनिवार्य है । हमारे अध्ययन में देखे गए परिणाम कार्डियोमायोसाइट्स हाइपरट्रॉफी को छोड़कर पूर्व-अस्तित्व वाले पशु11,21 और मानव अध्ययन22के अनुसार हैं, जहां कुछ अध्ययनों ने इसके सामान्यीकरणको 10,21 और अन्य को23आंशिक प्रतिगमन दिखाया। इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि, फाइब्रोसिस प्रतिगमन लंबी अवधि (मानव रोगियों के लिए ७० महीने)24में हो सकता है । परिणाम फाइब्रोसिस25को संबोधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक पर निर्भर प्रतीत होते हैं । हाल ही में, ट्रेइबेल एट अल. टी 1 मैपिंग22के साथ हृदय चुंबकीय अनुनाद का उपयोग करके महाधमनी वाल्व रिप्लेसमेंट (एवीआर) के बाद महाधमनी स्टेनोसिस वाले रोगियों में सेलुलर (मायोसाइट्स, फाइब्रोब्लास्ट, एंडोथेलियल, लाल रक्त कोशिकाओं) और एक्सट्रासेलुलर (ईसीएम, ब्लड प्लाज्मा) डिब्बों के बीच अंतर करने में सक्षम थे। उन्होंने बताया कि एवीआर के बाद एलवी द्रव्यमान का प्रतिगमन अकेले मैट्रिक्स प्रतिगमन से संचालित किया जा सकता है, जहां बाह्राश मात्रा कम हो जाती है; 2) अकेले सेलुलर प्रतिगमन, जहां बाह्राश मात्रा बढ़ जाती है; 3) या सेलुलर और मैट्रिक्स डिब्बों में आनुपातिक प्रतिगमन से, जहां बाह्राश मात्रा अपरिवर्तित है22। इन लेखकों ने निष्कर्ष निकाला है कि, एवीआर के बाद, जबकि विसरे फाइब्रोसिस और मायोकार्डियल सेलुलर हाइपरट्रॉफी पीछे हटना, फोकल फाइब्रोसिस हल नहीं करता है। इस प्रकार, मैट्रिक्स की मात्रा द्वारा मूल्यांकन किए गए इंटरस्टिटियल फाइब्रोसिस को फैलाना एक संभावित चिकित्सीय लक्ष्य है। हमारे अध्ययन में, फाइब्रोसिस की कमी आरआर के 2 सप्ताह के भीतर और कार्डियोमायोसाइट्स हाइपरट्रॉफी सामान्यीकरण से पहले होने लगती है। इसके अलावा, debanding के बाद 2 सप्ताह जानवरों का त्याग DEB समूह के बीच वेंट्रिकुलर विविधता प्राप्त करने के लिए सही समय था, अर्थात् डायस्टोलिक रोग हठ (DEB-INCOM) के साथ जानवरों और पूर्ण एलवी बड़े पैमाने पर उलट और डायस्टोलिक समारोह सुधार (DEB-COM) के साथ दूसरों । इसके अलावा, जैसे ही 2 सप्ताह के बाद debanding, हम पहले बैंडिंग समूह में महत्वपूर्ण सही वेंट्रिकुलर परिवर्तन दिखाया है कि आंशिक रूप से26debanding के बाद ठीक हो, जबकि Bjornstad एट अल भ्रूण जीन अभिव्यक्ति के सामान्यीकरण की सूचना दी, एक ही समय सीमा11के भीतर मायोकार्डियल remodeling का संकेत ।
बैंडिंग/डिबेंटिंग की सर्जिकल प्रक्रिया चूहों में भी की जा सकती है26,हालांकि, कुछ मतभेदों को उजागर किया जाना चाहिए । इसके बड़े आकार के कारण, चूहों में चूहों की तुलना में अधिक मांसपेशी परतें होती हैं जो महाधमनी दृश्य को कम करती हैं और महाधमनी के चारों ओर लिगेचर की स्थिति में बाधा डालती हैं। दूसरी ओर, आसन्न ऊतकों और अंगों, जैसे अटरिया या फेफड़ों को नुकसान पहुंचाने का खतरा कम हो जाता है। सीवन आंतरिककरण के मुद्दे को दूर करने के लिए हमने चूहों में एक बड़ा पॉलीप्रोपाइलीन लिगेचर का उपयोग किया ताकि महाधमनी (7.0 पॉलीप्रोपाइलीन के बजाय 6.0) को पकड़ा जा सके।
महाधमनी हेरफेर के कारण, डीबैंडिंग सर्जरी एलवी पर अतिरिक्त आफ़लोड लगाकर हृदय उत्पादन को कम कर सकती है और इस प्रकार संचार और श्वसन प्रणाली को ख़राब कर सकती है। चूहों की तुलना में, चूहे अधिक विस्तारित संवेदनाहारी अवधि के लिए अधिक प्रतिरोधी लगते हैं और इसलिए लंबी डिबैंडिंग सर्जरी के दौरान शारीरिक श्वसन मापदंडों को नियंत्रित रखना आसान होता है। चूहों में, एलवी हाइपरट्रॉफी विकास चूहों की तुलना में तेज है, लेकिन दिल की विफलता के लिए प्रगति करने में अधिक समय लगता है। इस प्रकार, डिबैंडिंग सर्जरी26इंजेक्शन अंश से समझौता किए बिना बैंडिंग प्रक्रिया के बाद 5-9 सप्ताह के बीच की जा सकती है।
बैंडिंग/debanding पशु मॉडल की प्रमुख सीमा ऑपरेटर की मांग microsurgical कौशल और तकनीक है, आमतौर पर एक लंबे समय तक सीखने की अवस्था की आवश्यकता को debanding सर्जरी को पूरा । एक और सीमा माउस और चूहे में करीब छाती हीमोडायनामिक्स प्रदर्शन करने की असंभवता है, जो अधिक शारीरिक होगा। हालांकि, इस विधि का उपयोग करके कैथेटर को सही कैरोटिड धमनी से एलवी में डालने के लिए अनिवार्य है, जो इस विशेष मामले में संभव नहीं है क्योंकि जानवरों को आरोही जानवरों में कैरोटिड शाखाओं से पहले संकुचित किया जाता है। इसके अलावा, माउस में, हम वेना कावा ऑक्क्लुज़न पैंतरेबाज़ी, मायोकार्डियल फ़ंक्शन के पर्याप्त लक्षण वर्णन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर प्रदर्शन करके लोड-स्वतंत्र संकुचन (ईएसपीवीआर) और डायस्टोलिक पैरामीटर (ईडीपीवीआर की ढलान) को मापने में सक्षम नहीं थे। हम इस पैंतरेबाज़ी उनके छोटे आकार (20-25g) के कारण आरोही महाधमनी संकीर्तन के साथ चूहों में प्रदर्शन करने के लिए मुश्किल पाया ।
बैंडिंग/डिबैंडिंग एनिमल मॉडल के फ्यूचर एप्लीकेशन में मायोकार्डियल बीमारियों के लिए उपन्यास चिकित्सीय दृष्टिकोणों का विकास और एलवी रिमॉडलिंग और आरआर की प्रक्रिया को रेखांकित करने वाले रास्तों का लक्षण वर्णन शामिल है ।
अंत में, यह चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक मॉडल अस्थायी और मशीनी रूप से एचएफ की ओर प्रगति की विशेषता के साथ-साथ इसकी वसूली की अनुमति देता है क्योंकि यह मायोकार्डियल रिमॉडलिंग और आरआर के विभिन्न चरणों में मायोकार्डियल नमूनों के संग्रह की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह असफल दिल की वसूली के उद्देश्य से चिकित्सीय रणनीतियों के परीक्षण के लिए एक उपयोगी प्रयोगात्मक मॉडल साबित होता है ।
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Disclosures
लेखकों के हितों का कोई टकराव नहीं है ।
Acknowledgments
लेखकों ने पुर्तगाली फाउंडेशन फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी (एफसीटी), यूरोपीय संघ, क्वाड्रो डी रेफरेन्सिया एस्ट्राटेगिको नैसिनल (क्यूआरएन), फंडो यूरोपु डी डेसेवोल्विमेंटो क्षेत्रीय (फेडरर) और प्रोग्रामा ओपेरासिनल फैक्टर्स डी प्रतिस्पर्धी (प्रतिस्पर्धा) को यूआईसी (यूआईडी/आईसी/00051/2013) अनुसंधान इकाई के वित्तपोषण के लिए धन्यवाद दिया । इस परियोजना को एफिलिव 2020 के माध्यम से फेडरर द्वारा समर्थित किया जाता है - प्रोग्रामा ओपेरासिओनल प्रतिस्पर्धी ई इंटरनसिओनलिज़ाकाओ (पीओसीआई), परियोजना DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003), नोर्टे पुर्तगाल क्षेत्रीय परिचालन कार्यक्रम (NORTE 2020), पुर्तगाल 2020 साझेदारी समझौते के तहत समर्थित, यूरोपीय क्षेत्रीय विकास कोष (ईआरडीएफ) के माध्यम से, परियोजना NETDIAMOND (POCI-01-0145-FEDER-016385), यूरोपीय संरचनात्मक और निवेश कोष, लिस्बन के क्षेत्रीय परिचालन कार्यक्रम २०२० द्वारा समर्थित । डेनिएला मिरांडा-सिल्वा और पैट्रिसिया रॉड्रिग्स को फैलोशिप अनुदान (SFRH/BD/87556/2012 और SFRH/BD/96026/2013) द्वारा क्रमशः Fundação पैरा ए सिनेसिया ई टेक्नोलोजिया (एफसीटी) द्वारा वित्त पोषित किया जाता है ।
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Absorption Spears | F.S.T | 18105-03 | To absorb fluids during the surgery |
Blades | F.S.T | 10011-00 | To perform the skin incision |
Buprenorphine | Buprelieve | Analgesia drug | |
Catutery | F.S.T | 18010-00 | To prevent exsanguination |
Catutery tips | F.S.T | 18010-01 | To prevent exsanguination |
cotton swab | Johnson's | To absorb fluids during the surgery | |
Depilatory cream | Veet | To delipate the animal | |
Disposable operating room table cover | MEDKINE | DYND4030SB | To cover the surgical area |
Echo probe | Siemens | Sequoia 15L8W | Ultrasound signal aquisition |
Echocardiograph | Siemens | Acuson Sequoia C512 | Ultrasound signal aquisition |
End-tidal CO2 monitor | Kent Scientific | CapnoStat | To control expiration gas saturation |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11255-20 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11272-30 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11151-10 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11152-10 | To dissect the tissues and aorta |
Gas system | Penlon Sigma Delta | To anesthesia and mechanical ventilation | |
Hemostats | F.S.T | 13010-12 | To hold the suture before tight the aorta |
Hemostats | F.S.T | 13011-12 | To hold the suture before tight the aorta |
Ligation aids | F.S.T | 18062-12 | To place a suture around the aorta |
Magnetic retractor | F.S.T | 18200-20 | To help keep the animal in a proper position |
Needle holder | F.S.T | 12503-15 | To suture the animal |
Needle 26G | B-BRAUN | 4665457 | To serve as a molde of aortic constriction diameter |
Oxygen | Air Liquide | To anesthesia and mechanical ventilation | |
Polipropilene suture | Vycril | W8304/W8597 | To suture the animal and to do the constriction |
Povidone-iodine solution | Betadine® | Skin antiseptic | |
PowerLab | Millar instruments | ML880 PowerLab 16/30 | PV loop Signal Aquisition |
Pulse oximeter | Kent Scientific | MouseStat | To control heart rate and blood saturation |
PVAN software | Millar Instruments | To analyse the haemodynamic data | |
PV loop cathether | Millar instruments | SPR-1035. 1.4 F | PV loop Signal Aquisition |
Retractor | F.S.T | 17000-01 | To provide a better overview of the aorta |
Scalpet handle | F.S.T | 10003-12 | To perform the skin incision |
Scissors | F.S.T | 15070-08 | To cut the suture in debanding surgery |
Scissors | F.S.T | 14084-09 | To cut other material during the surgery e.g. suture, papper |
Sevoflurane | Baxter | 533-CA2L9117 | |
Temperature control module | Kent Scientific | RightTemp | To control animal corporal temperature |
Ventilator | Kent Scientific | PhysioSuite | To ventilate the animal |
Water-bath | Thermo Scientific™ | TSGP02 | To maintain water temperature adequate to heat the P-V loop catethers |
References
- Arany, Z., et al. Transverse aortic constriction leads to accelerated heart failure in mice lacking PPAR-gamma coactivator 1alpha. Proceedings of the National Academy of Science U. S. A. 103 (26), 10086-10091 (2006).
- Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy. Journal of Visualized Experiment. (127), e56231 (2017).
- Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K., Chow, B. K. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. Journal of Visualized Experiment. (121), e55293 (2017).
- Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proceedings of the National Academy of Science. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- Koide, M., et al. Premorbid determinants of left ventricular dysfunction in a novel model of gradually induced pressure overload in the adult canine. Circulation. 95 (6), 1601-1610 (1997).
- Rodrigues, P. G., Leite-Moreira, A. F., Falcao-Pires, I. Myocardial reverse remodeling: how far can we rewind. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 310 (11), 1402-1422 (2016).
- Weidemann, F., et al. Impact of myocardial fibrosis in patients with symptomatic severe aortic stenosis. Circulation. 120 (7), 577-584 (2009).
- Bing, R., et al. Imaging and Impact of Myocardial Fibrosis in Aortic Stenosis. JACC Cardiovascular Imaging. 12 (2), 283-296 (2019).
- Conceicao, G., Heinonen, I., Lourenco, A. P., Duncker, D. J., Falcao-Pires, I. Animal models of heart failure with preserved ejection fraction. Netherlands Heart Journal. 24 (4), 275-286 (2016).
- Weinheimer, C. J., et al. Load-Dependent Changes in Left Ventricular Structure and Function in a Pathophysiologically Relevant Murine Model of Reversible Heart Failure. Circulation Heart Failure. 11 (5), 004351 (2018).
- Bjornstad, J. L., et al. A mouse model of reverse cardiac remodelling following banding-debanding of the ascending aorta. Acta Physiologica (Oxford). 205 (1), 92-102 (2012).
- Yarbrough, W. M., Mukherjee, R., Ikonomidis, J. S., Zile, M. R., Spinale, F. G. Myocardial remodeling with aortic stenosis and after aortic valve replacement: mechanisms and future prognostic implications. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 143 (3), 656-664 (2012).
- deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H.
Transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiment. (38), 1729 (2010). - Hamdani, N., et al. Myocardial titin hypophosphorylation importantly contributes to heart failure with preserved ejection fraction in a rat metabolic risk model. Circulation: Heart Failure. 6 (6), 1239-1249 (2013).
- Li, L., et al. Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging. Journal of Visualized Experiment. (112), e54101 (2016).
- Lygate, C. A., et al. Serial high resolution 3D-MRI after aortic banding in mice: band internalization is a source of variability in the hypertrophic response. Basic Research in Cardiology. 101 (1), 8-16 (2006).
- Platt, M. J., Huber, J. S., Romanova, N., Brunt, K. R., Simpson, J. A. Pathophysiological Mapping of Experimental Heart Failure: Left and Right Ventricular Remodeling in Transverse Aortic Constriction Is Temporally, Kinetically and Structurally Distinct. Frontiers in Physiology. 9, 472 (2018).
- Garcia-Menendez, L., Karamanlidis, G., Kolwicz, S., Tian, R. Substrain specific response to cardiac pressure overload in C57BL/6 mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulation Physiology. 305 (3), 397-402 (2013).
- Melleby, A. O., et al. A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice. Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).
- Li, Y. H., et al. Effect of age on peripheral vascular response to transverse aortic banding in mice. The Journal of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 58 (10), 895-899 (2003).
- Ruppert, M., et al. Myocardial reverse remodeling after pressure unloading is associated with maintained cardiac mechanoenergetics in a rat model of left ventricular hypertrophy. American Journal of Physiology-Heart and Circulation Physiology. 311 (3), 592-603 (2016).
- Treibel, T. A., et al. Reverse Myocardial Remodeling Following Valve Replacement in Patients With Aortic Stenosis. Journal of the American College of Cardiology. 71 (8), 860-871 (2018).
- Dadson, K., et al. Cellular, structural and functional cardiac remodelling following pressure overload and unloading. International Journal of Cardiology. 216, 32-42 (2016).
- Krayenbuehl, H. P., et al. Left ventricular myocardial structure in aortic valve disease before, intermediate, and late after aortic valve replacement. Circulation. 79 (4), 744-755 (1989).
- McCann, G. P., Singh, A. Revisiting Reverse Remodeling After Aortic Valve Replacement for Aortic Stenosis. Journal of the American College of Cardiology. 71 (8), 872-874 (2018).
- Miranda-Silva, D., et al. Characterization of biventricular alterations in myocardial (reverse) remodelling in aortic banding-induced chronic pressure overload. Science Reports. 9 (1), 2956 (2019).