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Methodenartikel

Umfassende echokardiographische Beurteilung der Funktion des rechten Ventrikels in einem Rattenmodell der pulmonalen arteriellen Hypertonie

4.9K Aufrufe

DOI:

10.3791/63775

20. Januar 2023

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt die echokardiographische Charakterisierung der rechtsventrikulären Morphologie und Funktion in einem Rattenmodell der pulmonalen arteriellen Hypertonie.

Zusammenfassung

Die pulmonale arterielle Hypertonie (PAH) ist eine fortschreitende Erkrankung, die durch Vasokonstriktion und Umbau der kleinen Arterien in der Lunge verursacht wird. Dieser Umbau führt zu einem erhöhten pulmonalen Gefäßwiderstand, einer verschlechterten rechtsventrikulären Funktion und einem vorzeitigen Tod. Derzeit zugelassene Therapien für PAH zielen weitgehend auf pulmonale Vasodilatatorwege ab; In jüngster Zeit aufkommende therapeutische Modalitäten konzentrieren sich jedoch auf andere neuartige Signalwege, die an der Pathogenese der Krankheit beteiligt sind, einschließlich des Umbaus des rechten Ventrikels (RV). Bildgebende Verfahren, die eine Längsschnittbewertung neuartiger Therapeutika ermöglichen, sind sehr nützlich, um die Wirksamkeit neuer Medikamente in präklinischen Studien zu bestimmen. Die nichtinvasive transthorakale Echokardiographie ist nach wie vor der Standardansatz zur Beurteilung der Herzfunktion und wird häufig in Nagetiermodellen verwendet. Die echokardiographische Beurteilung des RV kann jedoch aufgrund seiner anatomischen Position und Struktur eine Herausforderung darstellen. Darüber hinaus fehlen standardisierte Richtlinien für die Echokardiographie in präklinischen Nagetiermodellen, was es schwierig macht, eine einheitliche Beurteilung der RV-Funktion über Studien hinweg in verschiedenen Labors durchzuführen. In präklinischen Studien wird das Monocrotalin (MCT)-Verletzungsmodell bei Ratten häufig verwendet, um die Wirksamkeit von Arzneimitteln zur Behandlung von PAH zu bewerten. Dieses Protokoll beschreibt die echokardiographische Auswertung des RV bei naiven und MCT-induzierten PAH-Ratten.

Einleitung

PAH ist eine fortschreitende Erkrankung, definiert als ein mittlerer pulmonaler arterieller Ruhedruck von mehr als 20 mmHg1. Zu den pathologischen Veränderungen bei PAH gehören der Umbau der Lungenarterien (PA), die Vasokonstriktion, die Entzündung sowie die Aktivierung und Proliferation von Fibroblasten. Diese pathologischen Veränderungen führen zu einem erhöhten pulmonalen Gefäßwiderstand und folglich zu rechtsventrikulärem Umbau, Hypertrophie und Versagen2. PAH ist eine komplexe Erkrankung, bei der mehrere Signalwege miteinander verbunden sind. Die derzeit zugelassenen Medikamente zur Behandlung von PAH zielen hauptsä....

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Protokoll

Alle Experimente in diesem Protokoll wurden gemäß den Tierpflegerichtlinien der University of Illinois in Chicago, Chicago Institutional Animal Care and Use Committee, durchgeführt. Männliche Sprague-Dawley-Ratten (SD) wogen zum Zeitpunkt der MCT-Injektion zwischen 0,200 und 0,240 kg; Das in diesem Artikel beschriebene Protokoll kann jedoch mit einem breiteren Körpergewichtsbereich verwendet werden. Die Tiere stammen aus einer kommerziellen Quelle (siehe Materialtabelle).

1. Studiendesign

  1. Tiere
    1. Holen Sie sich männliche SD-Ratten und lassen Sie sie 4-7 Tage lang akklimatisieren. Die Ratten w....

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Ergebnisse

In dieser Studie wurden MCT-behandelte Ratten als Modell für PAH verwendet. Die echokardiographische Analyse wurde am Studientag 23 nach der MCT-Verabreichung durchgeführt, und alle Messungen und Berechnungen stellten Durchschnittswerte aus drei aufeinanderfolgenden Zyklen dar. Echokardiographische Parameter, die von Kontrollratten (Vehikel: deionisiertes Wasser) und MCT-behandelten (60 mg/kg) Ratten erhalten wurden, sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Repräsentative Bilder der PLAX.......

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Diskussion

Die echokardiographische Auswertung des RV ist ein wertvolles Entdeckungswerkzeug für das Screening der Wirksamkeit neuartiger Behandlungen in Tiermodellen von PAH. Eine eingehende Charakterisierung der RV-Struktur und -Funktion ist als neuartige Ziele bei der Behandlung von PAK-Adressen RV 4,14 erforderlich. Diese Studie beschreibt ein detailliertes Protokoll, das die erfolgreiche Charakterisierung der RV-Struktur und -Funktion ermöglicht.

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde unterstützt durch NHLBI K01 HL155241 und AHA CDA849387, die an den Autor P.C.R.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,9% Natriumclorid Injektion USPBaxter2B1324
Geflochtene Watterollen4MD Medical SolutionsRIHD201205
EnthaarungsmittelWallgreensNair Haarentferner
ElektrodengelParker Laboratories 15-60
Hochfrequenz-Ultraschallbildsystem und BildgebungsstationFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo 2100
IsofluranMedVetRXISO-250
Männliche Sprague Dawley-RattenCharles River LaboratoriesCD 001CD IGS Ratten (Crl:CD(SD))
Monocrotalin (MCT)Sigma-AldrichC2401
Rektaler Temperaturfühler  Physitemp RET-3
Abgedichtete InduktionskammernScivena ScientificRES644 3 L Größe
Solid-State-Array-UltraschallwandlerFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo MicroScan Schallkopf MS250S
Edelstahl Digitale MessschieberVWR Digitale Messschieber62379-531
Ultraschallgel  Parker Laboratorien 11-08
Vevo Lab SoftwareFUJIFILM VisualSonics, Inc.Version 5.5.1

Referenzen

  1. Galie, N., McLaughlin, V. V., Rubin, L. J., Simonneau, G. An overview of the 6th World Symposium on Pulmonary Hypertension. European Respiratory Journal. 53 (1), 1802148(2019).
  2. Tyagi, S., Batra, V. Novel therapeutic approaches of pulmonary arterial hyp....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Monokrotalin-induzierte Schädigungapikaler VierkammerblickGewebedoppler-SonographiePulklappenmessungRemodeling des rechten VentrikelsEbene des Trikuspidalannulus