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Methodenartikel

Untersuchung des linksventrikulären Reverse Remodeling durch Aortendefletieren bei Nagetieren

5K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60036

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14. Juli 2021

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir ein Schritt-für-Schritt-Protokoll der chirurgischen Aortendepaling im etablierten Mäusemodell der Aortenverengung. Dieses Verfahren ermöglicht es nicht nur, die Mechanismen zu untersuchen, die dem linksventrikulären Reverse Remodeling und der Regression von Hypertrophie zugrunde liegen, sondern auch neue therapeutische Optionen zu testen, die die Myokardregeneration beschleunigen könnten.

Zusammenfassung

Um das linksventrikuläre (LV) Reverse Remodeling (RR) besser zu verstehen, beschreiben wir ein Nagetiermodell, bei dem Mäuse nach einem durch Aortenbänder induzierten LV-Remodeling nach Entfernung der Aortenverengung einer RR unterzogen werden. In diesem Artikel beschreiben wir ein schrittweises Verfahren zur Durchführung einer minimalinvasiven chirurgischen Aortendebandung bei Mäusen. Die Echokardiographie wurde anschließend verwendet, um den Grad der Herzhypertrophie und -dysfunktion während des LV-Umbaus und der RR zu beurteilen und den besten Zeitpunkt für die Aortendebandierung zu bestimmen. Am Ende des Protokolls wurde eine terminale hämodynamische Bewertung der Herzfunktion durchgeführt und Proben für histologische Studien gesammelt. Wir haben gezeigt, dass die Debandierung mit chirurgischen Überlebensraten von 70-80% verbunden ist. Darüber hinaus löst zwei Wochen nach der Debandierung die signifikante Verringerung der ventrikulären Nachlast die Regression der ventrikulären Hypertrophie (~ 20%) und Fibrose (~26%), Wiederherstellung der diastolischen Dysfunktion, beurteilt durch die Normalisierung der linksventrikulären Füllung und enddiastolischen Drücken (E / e ' und LVEDP). Aortendevolrierung ist ein nützliches experimentelles Modell, um LV RR bei Nagetieren zu untersuchen. Das Ausmaß der myokardialen Erholung ist zwischen den Probanden variabel und ahmt daher die Vielfalt der RR nach, die im klinischen Kontext auftritt, wie z. B. Aortenklappenersatz. Wir kommen zu dem Schluss, dass das Aortenbanding/Debanding-Modell ein wertvolles Werkzeug darstellt, um neue Erkenntnisse über die Mechanismen der RR zu gewinnen, nämlich die Regression der Herzhypertrophie und die Wiederherstellung der diastolischen Dysfunktion.

Einleitung

Die Verengung der transversalen oder aufsteigenden Aorta in der Maus ist ein weit verbreitetes experimentelles Modell für Drucküberlastungs-induzierte Herzhypertrophie, diastolische und systolische Dysfunktion und Herzinsuffizienz1,2,3,4. Aortenverengung führt zunächst zu kompensierter konzentrischer Hypertrophie des linken Ventrikels (LV), um die Wandspannung zu normalisieren1. Unter bestimmten Umständen, wie z. B. einer längeren Herzüberlastung, reicht diese Hypertrophie jedoch nicht aus, um die Wandbelastung zu ver....

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Protokoll

Alle Tierversuche entsprechen dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren (NIH-Publikation Nr. 85–23, überarbeitet 2011) und dem portugiesischen Tierschutzgesetz (DL 129/92, DL 197/96; S. 1131/97). Die zuständigen lokalen Behörden haben dieses Versuchsprotokoll genehmigt (018833). Sieben Wochen alte männliche C57B1/J6-Mäuse wurden in geeigneten Käfigen mit einer regelmäßigen 12/12 h Hell-Dunkel-Zyklusumgebung, einer Temperatur von 22 °C und 60% Luftfeuchtigkeit mit Zugang zu Wasser und einer Standarddiät ad libitum gehalten.

1. Vorbereitung des Operationsfeldes

  1. Desinfizieren Sie die Operationsstelle mit 70% Alko....

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Ergebnisse

Postoperatives und spätes Überleben
Das perioperative Überleben des Banding-Verfahrens beträgt 80% und die Mortalität im ersten Monat beträgt typischerweise <20%. Wie bereits erwähnt, hängt der Erfolg der Debanding-Operation stark davon ab, wie invasiv die vorherige Operation war. Nach einer Lernkurve liegt die Sterblichkeitsrate während der Debanding-Verfahren bei etwa 25%. Für diese Mortalität sind hauptsächlich Todesfälle während des chirurgischen Eingriffs verantwortlich, einschließlich Aorta o.......

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Diskussion

Das hier vorgeschlagene Modell ahmt den Prozess des LV-Umbaus bzw. der RR nach Aortenbanding bzw. Debanding nach. Daher stellt es ein ausgezeichnetes experimentelles Modell dar, um unser Wissen über die molekularen Mechanismen, die an der nachteiligen LV-Umgestaltung beteiligt sind, zu erweitern und neue therapeutische Strategien zu testen, die in der Lage sind, die myokardiale Genesung dieser Patienten zu induzieren. Dieses Protokoll beschreibt Schritte zur Erstellung eines Nagetiertiermodells für Aortenbanding und -deb.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keinen Interessenkonflikt.

Danksagungen

Die Autoren danken der Portugiesischen Stiftung für Wissenschaft und Technologie (FCT), der Europäischen Union, der Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN), der Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) und dem Programa Operacional Factores de Competitividade (COMPETE) für die Finanzierung der Forschungseinheit UnIC (UID/IC/00051/2013). Dieses Projekt wird von FEDER durch COMPETE 2020 – Programa Operacional Competitividade E Internacionalização (POCI), das Projekt DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003), unterstützt durch das regionale operationelle Programm Norte Portugal (NORTE 2020), im Rahmen der Partnerschaftsvereinbarung Portugal 2020, über den Euro....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AbsorptionsspeereF.S.T18105-03Zur Aufnahme von Flüssigkeiten während der Operation
KlingenF.S.T10011-00Zur Durchführung des Hautschnitts
BuprenorphinBupreliefAnalgesiemedikament
CatuteryF.S.T18010-00Zur Vorbeugung von Blutung
Catutery TippsF.S.T18010-01Zur Vorbeugung Ausbluten
WattestäbchenJohnson'sZur Aufnahme von Flüssigkeiten
EnthaarungscremeVeetZur Verfeinerung des Tieres
Einweg-Tischabdeckung für den OperationssaalMEDKINEDYND4030SBZur Abdeckung des Operationsbereichs
EchosondeSiemensSequoia 15L8WUltraschallsignalerfassung
EchokardiographSiemensAcuson Sequoia C512Ultraschall-Signalerfassung
Endtidaler CO2-MonitorKent ScientificCapnoStatZur Kontrolle der Sättigung des Exspirationsgases
Pinzette/PinzetteF.S.T11255-20Zum Präzieren des Gewebes und der Aorta
Pinzette/PinzetteF.S.T11272-30Zum Präparieren des Gewebes und der Aorta
Pinzette/PinzetteF.S.T11151-10Zum Präparieren des Gewebes und der Aorta
PinzetteF.S.T11152-10Zum Präparieren des Gewebes und der Aorta
GassystemPenlon Sigma DeltaZur Anästhesie und mechanischen Beatmung
HämostatikaF.S.T13010-12Zum Halten der Naht vor dem Festziehen der Aorta
HämostatikaF.S.T13011-12Um die Naht zu halten, bevor die Aorta festgezogen
LigaturhilfenF.S.T18062-12Um eine Naht um die Aorta zu legen
Magnetischer RetraktorF.S.T18200-20Um das Tier in der richtigen Position zu halten
NadelhalterF.S.T12503-15Zum Nähen des Tieres
Nadel 26GB-BRAUNAls Form für die Aortenverengung Durchmesser
SauerstoffLuft FlüssigkeitZur Anästhesie und mechanischen Beatmung
Polipropilen-NahtVycrilW8304/W8597Zum Nähen des Tieres und zur Verengung
Povidon-Jod-LösungBetadine® Hautantiseptikum
Millar InstrumentsZur Analyse der hämodynamischen Daten
PVSchleifenkatheterMillar instrumentsSPR-1035. 1.4 FPV-Schleife Signalerfassung
RetraktorF.S.T17000-01Zur besseren Übersicht über die Aorta
SkalpellgriffF.S.T10003-12Zur Durchführung des Hautschnitts
SchereF.S.T15070-08Zum Schneiden der Naht bei der Debandierungschirurgie
SchereF.S.T14084-09Zum Schneiden von anderem Material während der Operation, z.B. Naht, papper
SevofluranBaxter533-CA2L9117
TemperiermodulKent ScientificRightTempZur Kontrolle der Körpertemperatur von Tieren
BeatmungsgerätKent ScientificPhysioSuiteZur Beatmung des
Tieres WasserbadThermo Scientific™TSGP02Zur Aufrechterhaltung einer Wassertemperatur, die zur Erwärmung der P-V-Schleifenkatether ausreicht
während der Operation wird 4665457 PowerLab Millar Instrumente ML880 PowerLab 16/30 PV loop Signal Aquisition Pulsoximeter Kent Scientific MouseStat Zur Kontrolle der Herzfrequenz und Blutsättigung PVAN-Software

Referenzen

  1. 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).
  2. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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