Hier beschreiben wir eine Herzdruck-Volumen-Schleifenanalyse unter steigenden Dosen von intravenös infundiertem Isoproterenol zur Bestimmung der intrinsischen Herzfunktion und der β-adrenergen Reserve bei Mäusen. Für die Druck-Volumen-Schleifenmessungen verwenden wir einen modifizierten Open-Chest-Ansatz, bei dem wir die Beatmung mit positivem endexspiratorischem Druck einbeziehen.
Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.
Methodenartikel
Kardiale Reaktion auf β-adrenerge Stimulation durch Druck-Volumen-Schleifenanalyse bestimmt
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Bestimmung der Herzfunktion ist eine robuste Endpunktanalyse in Tiermodellen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, um Effekte spezifischer Behandlungen auf das Herz zu charakterisieren. Aufgrund der Machbarkeit genetischer Manipulationen ist die Maus zum häufigsten Säugetiertiermodell geworden, um die Herzfunktion zu untersuchen und nach neuen potenziellen therapeutischen Zielen zu suchen. Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Bestimmung der Herzfunktion in vivo unter Verwendung von Druck-Volumen-Schleifenmessungen und -analysen unter basalen Bedingungen und unter β-adrenergen Stimulation durch intravenöse Infusion von steigenden Isoproterenolkonzentrationen. Wir bieten ein verfeinertes Protokoll einschließlich Beatmungsunterstützung unter Berücksichtigung des positiven endexspiratorischen Drucks zur Verbesserung negativer Effekte bei Messungen am offenen Brustkorb und einer starken Analgesie (Buprenorphin), um unkontrollierbaren Myokardstress zu vermeiden, der durch Schmerzen während des Eingriffs hervorgerufen wird. Insgesamt ermöglicht die detaillierte Beschreibung des Verfahrens und die Diskussion über mögliche Fallstricke eine hochstandardisierte und reproduzierbare Druck-Volumen-Schleifenanalyse, die den Ausschluss von Tieren aus der experimentellen Kohorte reduziert, indem mögliche methodische Verzerrungen verhindert werden.
Einleitung
Herz-Kreislauf-Erkrankungen beeinflussen typischerweise die Herzfunktion. Diese Frage weist auf die Bedeutung der Beurteilung der detaillierten In-vivo-Herzfunktion in Tierversuchsmodellen hin. Tierversuche sind von einem Rahmen der drei Rs (3Rs) Leitprinzipien (Reduce/Refine/Replace) umgeben. Im Falle des Verständnisses komplexer Pathologien mit systemischen Reaktionen (d.h. Herz-Kreislauf-Erkrankungen) auf der aktuellen Entwicklungsebene besteht die Hauptoption darin, die verfügbaren Methoden zu verfeinern. Die Verfeinerung wird auch zu einer Verringerung der erforderlichen Tierzahlen aufgrund der geringeren Variabilität führen, was die Aussagekraft der Analyse und ....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Protokoll
Alle Tierversuche wurden nach den Vorschriften des Regierungspräsidiums Karlsruhe und der Universität Heidelberg (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) genehmigt und durchgeführt und entsprechen den Richtlinien der Richtlinie 2010/63/EU des Europäischen Parlaments zum Schutz wissenschaftlich verwendeter Tiere. Die in diesem Protokoll gezeigten Daten stammen von männlichen Wildtypen C57Bl6/N (17 ± 1,4 Wochen). Mäuse wurden unter spezifizierten pathogenfreien Bedingungen in der Tierhaltung (IBF) der Medizinischen Fakultät Heidelberg gehalten. Die Mäuse waren in einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus untergebracht, mit ....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Ergebnisse
Die Druckvolumenschleifenmessung (PVL) ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um die kardiale Pharmakodynamik von Medikamenten zu analysieren und den kardialen Phänotyp gentechnisch veränderter Mausmodelle unter normalen und pathologischen Bedingungen zu untersuchen. Das Protokoll ermöglicht die Beurteilung der kardialen β-adrenergen Reserve im erwachsenen Mausmodell. Hier beschreiben wir eine Open-Chest-Methode unter Isoflurananästhesie in Kombination mit Buprenorphin (Analgetikum) und Pancuronium (Muskelrelaxans), die sich.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Diskussion
Hier stellen wir ein Protokoll zur Analyse der in vivo Herzfunktion bei Mäusen unter zunehmender β-adrenerger Stimulation zur Verfügung. Das Verfahren kann verwendet werden, um sowohl Die Basisparameter der Herzfunktion als auch die adrenerge Reserve (z. B. Inotropie und Chronotropie) bei genetisch veränderten Mäusen oder bei Eingriffen zu adressieren. Der wichtigste Vorteil von PVL-Messungen (Pressure-Volume Loop) im Vergleich zu anderen Mitteln zur Bestimmung der Herzfunktion ist die Analyse der intrinsischen, lastunab.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Offenlegungen
Es muss kein Interessenkonflikt erklärt werden.
Danksagungen
Wir danken Manuela Ritzal, Hans-Peter Gensheimer, Christin Richter und dem Team der Interfakultären Biomedizinischen Forschungseinrichtung (IBF) der Universität Heidelberg für die kompetente technische Unterstützung.
Unterstützt wurde diese Arbeit vom DZHK (Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung), dem BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung), einem baden-württembergischen Landesinnovationsfonds und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) Projekt-ID 239283807 - TRR 152, FOR 2289 und dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1118.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1.4F SPR-839 Katheter | Millar Instruments, USA | 840-8111 | |
| 1 ml Spritzen | Beckton Dickinson, USA | REF303172 | |
| Bio Amplifier | ADInstruments, USA | FE231 | |
| Bridge-Amplifier | ADInstruments, USA | FE221 | |
| Rinderserumalbumin Roth | , Deutschland | 8076.2 | |
| Buprenorphinhydrochlorid | Bayer, Deutschland | 4007221026402 | |
| Kalibrierküvette | Millar, USA | 910-1049 | |
| Differenzdruckmessumformer MPX | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Deutschland | Typ 39912 | |
| Dumont Pinzette #5/45 | Fine Science tools Inc. | 11251-35 | |
| Dumont Pinzetten #7B | Fine Science Tools Inc. | 11270-20 | |
| Graefe Forceps | Fine Science Tools Inc. | 11051-10 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software | Ver. 8.3.0 | |
| EcoLab-PE-Micotube | Smiths, USA | 004/310/168-1 | |
| Etomidate Lipuro | Braun, Deutschland | 2064006 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Heparin | Ratiopharm, Deutschland | R26881 | |
| Heizplatte und Steuereinheit | Labotec, Deutschland | Heizplatte 062 | |
| Isofluran | Baxter, Deutschland | HDG9623 | |
| Isofluran-Verdampfer | Abbot | Vapor 19.3 | |
| Isoprenalinhydrochlorid | Sigma-Aldrich, USA | I5627 | |
| Polyethylenschlauch mit feiner Bohrung 0,61 mm Außendurchmesser, 0,28 mm ID | Smiths Medical International Ltd, UK | Ref. 800/100/100 | |
| MiniVent Beatmungsgerät für Mäuse | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Deutschland | Typ 845 | |
| MPVS Ultra PVL System | Millar Instruments, USA | ||
| NaCl | AppliChem, Deutschland | A3597 | |
| NaCl 0,9% isotonisch | Braun, Deutschland | 2350748 | |
| Pancuroniumbromid | Sigma-Aldrich, USA | BCBQ8230V | |
| Perfusor 11 Plus | Harvard Apparat | Nr. 70-2209 | |
| Powerlab 4/35 Steuergerät | ADInstruments, USA | PL3504 | |
| Wiederaufladbares Kauter-Set | Faromed, Deutschland | 09-605 | |
| Schere | Fine Science tools Inc. | 140094-11 | |
| Software LabChart 7 Pro | ADInstruments, USA | LabChart 7.3 Pro | |
| Standard Mausnahrung | LASvendi GmbH, Deutschland | Rod18 | |
| Stereomikroskop | Zeiss, Deutschland | Stemi 508 | |
| Chirurgisches Nahtmaterial 8/0 | Suprama, Deutschland | Ch.B.03120X | |
| Venenpunktionskanüle Venflon Pro Safty 20-gauge | Beckton Dickinson, USA | 393224 | |
| Kanülenzange für Gefäße | Fine Science Tools Inc. | 00574-11 | |
| Wasserbad | Thermo Fisher Scientific, USA | ||
| Spritzenvorsatzfilter (Filtropur S 0.45) | Sarstedt, Deutschland | Ref. 83.1826 |
Referenzen
- Bacmeister, L., et al. Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology. 114 (3), 19(2019).
- Hartupee, J., Mann, D. L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nature ....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Nachdrucke und Genehmigungen
