Aquí describimos un análisis de asa presión-volumen cardíaco bajo dosis crecientes de isoproterenol infundido por vía intravenosa para determinar la función cardíaca intrínseca y la reserva β-adrenérgica en ratones. Utilizamos un enfoque de pecho abierto modificado para las mediciones de bucle presión-volumen, en el que incluimos ventilación con presión positiva al final de la espiración.
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Artículo de método
Respuesta cardíaca a la estimulación β-adrenérgica determinada por análisis de asa presión-volumen
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Resumen
Resumen
La determinación de la función cardíaca es un análisis de punto final robusto en modelos animales de enfermedades cardiovasculares con el fin de caracterizar los efectos de tratamientos específicos en el corazón. Debido a la viabilidad de las manipulaciones genéticas, el ratón se ha convertido en el modelo animal de mamíferos más común para estudiar la función cardíaca y buscar nuevas dianas terapéuticas potenciales. Aquí describimos un protocolo para determinar la función cardíaca in vivo utilizando mediciones y análisis de asa presión-volumen durante condiciones basales y bajo estimulación β-adrenérgica por infusión intravenosa de concentraciones crecientes de isoproterenol. Proporcionamos un protocolo refinado que incluye soporte de ventilación teniendo en cuenta la presión positiva al final de la espiración para mejorar los efectos negativos durante las mediciones de tórax abierto, y analgesia potente (buprenorfina) para evitar el estrés miocárdico incontrolable evocado por el dolor durante el procedimiento. En conjunto, la descripción detallada del procedimiento y la discusión sobre posibles escollos permite un análisis de bucle presión-volumen altamente estandarizado y reproducible, reduciendo la exclusión de animales de la cohorte experimental al prevenir posibles sesgos metodológicos.
Introducción
Las enfermedades cardiovasculares suelen afectar la función cardíaca. Este número señala la importancia de evaluar in vivo la función cardíaca detallada en modelos de enfermedades animales. La experimentación animal está rodeada por un marco de los tres principios rectores de las Tres R (3R) (Reducir/Refinar/Reemplazar). En caso de comprender patologías complejas que involucran respuestas sistémicas (es decir, enfermedades cardiovasculares) en el nivel de desarrollo actual, la opción principal es refinar los métodos disponibles. El refinamiento también conducirá a una reducción del número de animales requerido debido a una menor variabilidad, lo que mejora el poder de....
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Protocolo
Todos los experimentos con animales fueron aprobados y realizados de acuerdo con las regulaciones del Consejo Regional de Karlsruhe y la Universidad de 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) se ajustan a las directrices de la Directiva 2010/63/UE del Parlamento Europeo sobre la protección de los animales utilizados con fines científicos. Los datos mostrados en este protocolo se derivan de ratones machos salvajes tipo C57Bl6 / N (17 ± 1,4 semanas de edad). Los ratones se mantuvieron en condiciones específicas libres de patógenos en la instalación de animales (IBF) de la Facultad de Medicina de Heidelberg.....
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Resultados
La medición del bucle de volumen de presión (PVL) es una herramienta poderosa para analizar la farmacodinámica cardíaca de los medicamentos e investigar el fenotipo cardíaco de los modelos de ratón modificados genéticamente en condiciones normales y patológicas. El protocolo permite la evaluación de la reserva cardíaca β-adrenérgica en el modelo de ratón adulto. Aquí describimos un método de pecho abierto bajo anestesia isoflurano combinado con buprenorfina (analgésico) y pancuronio (relajante muscular), que se centra en.......
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Discusión
Aquí, proporcionamos un protocolo para analizar la función cardíaca in vivo en ratones bajo estimulación β-adrenérgica creciente. El procedimiento se puede utilizar para abordar tanto los parámetros basales de la función cardíaca como la reserva adrenérgica (por ejemplo, inotropía y cronotropía) en ratones modificados genéticamente o en intervenciones. La ventaja más destacada de las mediciones de bucle de presión-volumen (PVL) en comparación con otros medios para determinar la función cardíaca es el análisis de la funci.......
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Divulgaciones
No hay que declarar ningún conflicto de intereses.
Agradecimientos
Agradecemos a Manuela Ritzal, Hans-Peter Gensheimer, Christin Richter y al equipo de la Interfakultäre Biomedizinische Forschungseinrichtung (IBF) de la Universidad de Heidelberg por la asistencia técnica experta.
Este trabajo fue apoyado por el DZHK (Centro Alemán de Investigación Cardiovascular), el BMBF (Ministerio Alemán de Educación e Investigación), un fondo de innovación del estado federal de Baden-Württemberg y el Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundación Alemana de Investigación) Project-ID 239283807 - TRR 152, FOR 2289 y el Centro de Investigación Colaborativa (SFB) 1118.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Catéter 1.4F SPR-839 | Millar Instruments, EE. UU. | 840-8111 | |
| Jeringas de 1 ml | Beckton Dickinson, EE. UU. | REF303172 | |
| Bio Amplifier | ADInstruments, EE. UU | FE231 | |
| Amplificador de puente | ADInstruments, EE. UU. | FE221 | |
| Albúmina sérica bovina | Roth, Alemania | 8076.2 | |
| Clorhidrato de buprenorfina | Bayer, Alemania | 4007221026402 | |
| Cubeta de calibración | Millar, EE. UU. | 910-1049 | |
| Transductor de presión diferencial MPX | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Alemania | Tipo 39912 | |
| Pinzas Dumont #5/45 | Fine Science tools Inc. | 11251-35 | |
| Pinzas Dumont #7B | herramientas de Fine Science Inc. | 11270-20 | |
| Pinzas Graefe Herramientas | de ciencia fina Inc. | 11051-10 | |
| GraphPad Prisma | Software GraphPad | versión 8.3.0 | |
| EcoLab-PE-Micotube | Smiths, EE. UU | 004/310/168-1 | |
| Etomidato Lipuro | Braun, Alemania | 2064006 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Heparin | Ratiopharm, Alemania | R26881 | |
| Placa calefactora y unidad de control | Labotec, Alemania | Placa caliente 062 | |
| Isofluran | Baxter, Alemania | HDG9623 | |
| Vaporizador Isofluran | Abbot | Vapor 19.3 | |
| Isoprenalinhidrocloruro | Sigma-Aldrich, EE. UU. | I5627 | |
| Tubo de polietileno de diámetro exterior fino, 0,61 mm diámetro exterior, 0,28 mm ID | Smiths Medical International Ltd, Reino Unido | Ref. 800/100/100 | |
| MiniVent ventilador para ratones | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Alemania | Tipo 845 | |
| MPVS Ultra PVL | System Millar Instruments, EE. UU. | ||
| NaCl | AppliChem, Alemania | A3597 | |
| NaCl 0.9% isotónico | Braun, Alemania | 2350748 | |
| bromuro de pancuronio | Sigma-Aldrich, EE. UU | ||
| Perfusor 11 Plus | Harvard Apparatus | Nr. 70-2209 | |
| Powerlab 4/35 unidad de control | ADInstruments, USA | PL3504 | |
| Juego de cauterio recargable | Faromed, Alemania | 09-605 | |
| Tijeras | Fine Science tools Inc. | 140094-11 | |
| Software LabChart 7 Pro | ADInstruments, Estados Unidos | LabChart 7.3 Pro | |
| Alimento estándar para ratones | LASvendi GmbH, Alemania | Rod18 | |
| Microscopio estereoscópico | Zeiss, Alemania | Stemi 508 | |
| Sutura quirúrgica 8/0 | Suprama, Alemania | Ch.B.03120X | |
| Cánula de venopunción Venflon Pro Safty calibre 20 | Beckton Dickinson, EE. UU. | Pinzas | |
| vasos | Fine Science tools Inc. | 00574-11 | |
| Baño de agua | Thermo Fisher Scientific, USA | ||
| Filtro de jeringa (Filtropur S 0.45) | Sarstedt, Alemania | Ref. 83.1826 |
Referencias
- 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 ....
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Reimpresiones y permisos
