Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

O-ring aortabånd versus traditionel tværgående aortaforsnævring til modellering af trykoverbelastningsinduceret hjertehypertrofi

Published: October 6, 2022 doi: 10.3791/64455

Summary

Den nuværende protokol beskriver en ny teknik med aortabånd hos mus for at inducere trykoverbelastning hjertehypertrofi. Til banding anvendes en gummiring med en fast indvendig diameter. Denne nye teknik lover mindre varians og mere reproducerbare data til fremtidige eksperimenter.

Abstract

Aortabånd hos mus er en af de mest almindeligt anvendte eksperimentelle modeller til overbelastningsinduceret hjertehypertrofi og induktion af hjertesvigt. Den tidligere anvendte teknik er baseret på en gevindsutur omkring aortabuen bundet over en stump 27 G nål for at skabe stenose. Denne metode afhænger af, at kirurgen manuelt strammer tråden og dermed fører til høj varians i diameterstørrelsen. En nyligt raffineret metode beskrevet af Melleby et al. lover mindre varians og mere reproducerbarhed efter operationen. Den nye teknik, o-ring-aorta banding (ORAB), bruger en skridsikker gummiring i stedet for en sutur med en tråd, hvilket resulterer i reduceret variation i trykoverbelastning og reproducerbare fænotyper af hjertehypertrofi. Under operationen placeres o-ringen mellem brachiocephalic og venstre halspulsårer. Vellykket indsnævring bekræftes af ekkokardiografi. Efter 1 dag resulterer korrekt placering af ringen i en øget strømningshastighed i den tværgående aorta over den o-ringinducerede stenose. Efter 2 uger er nedsat hjertefunktion bevist ved nedsat udstødningsfraktion og øget vægtykkelse. Det er vigtigt, at ORAB ud over mindre varians i diameterstørrelsen er forbundet med lavere intra- og postoperativ dødelighed sammenlignet med tværgående aortaforsnævring (TAC). ORAB repræsenterer således en bedre metode end den almindeligt anvendte TAC-kirurgi, hvilket resulterer i mere reproducerbare resultater og en mulig reduktion i antallet af dyr, der er behov for.

Introduction

Mens fysiologisk hjertehypertrofi kan observeres under udvikling, motion og graviditet, reagerer patologisk hjertehypertrofi på hæmodynamiske stresstilstande som arteriel hypertension, hjerteklapsygdom eller genmutationer. I første omgang gennemgår hjertet en ombygning præget af øget kardiomyocytstørrelse og fortykkelse af ventrikulære vægge for at opretholde hjertefunktionen 1,2. På den anden side er patologisk hjerteombygning forbundet med en øget risiko for arytmi, pludselig død og høj dødelighed. Endelig resulterer det med tiden i ventrikulær dilatation, et stærkt fald i kontraktil funktion og eventuel progression til hjertesvigt (HF), som er forbundet med høj sygelighed, dødelighed og samfundsmæssige omkostninger3. Derfor er der et presserende behov for at forstå den molekylære baggrund for at udvikle nye terapeutiske strategier4.

Aorta banding er en model, der efterligner trykoverbelastningsinduceret venstre ventrikulær (LV) hypertrofi og hjertesvigt hos mus5. Med denne metode er det muligt at undersøge patomekanismerne for trykoverbelastningsinduceret hjerteombygning in vivo. Den første aortabåndsprocedure hos mus blev rapporteret af Rockman et al.6. Trykoverbelastning induceres af en trådsuturbaseret ligering omkring aorta (mellem brachiocephalic og venstre fælles halspulsåre). For at skabe en stenose med en diameter på 0,4 mm placeres en sutur omkring en 27 G nål og aorta. Efter ligering fjernes nålen 6,7.

Selvom nålediameteren er fast, er trådens tæthed meget afhængig af kirurgen og påvirker derfor den inducerede fænotype af hjertehypertrofi. Derudover er der i den tråd/suturbaserede metode en variabel grad af stenosediameter efter operationen, forbundet med en høj variation i dødeligheden 8,9. Desuden er træning af denne metode udfordrende, især med hensyn til at finde det rigtige niveau og konsistens i stramning af tråden. Endelig forekommer der i begyndelsen af træningen høj intra- og postoperativ dødelighed på grund af forstyrrelse af aorta eller anden vævsskade samt stor variation i omfanget af stenose hos de overlevende dyr.

For nylig blev en optimeret procedure for aortabånd beskrevet af Melleby et al.10. De præsenterede ORAB-metoden (o-ring aortabanding) med mindre varians i stenose og meget reproducerbare niveauer af trykoverbelastning ved hjælp af en skridsikker gummi-o-ring med en fast indvendig diameter på 0,71 mm, 0,66 mm og 0,61 mm. Kort sagt skæres o-ringen op, placeres omkring den stigende bue og lukkes igen med tråde. Andre forskere, der brugte disse o-ringe, rapporterede mindre variabilitet i den inducerede hjertehypertrofi9. De observerede også intra- og postoperativ dødelighed samt bedre reproducerbarhed og mindre varians i den inducerede hypertrofiske fænotype 9,11. Denne artikel beskriver proceduren for denne unikke strategi i en trinvis protokol. Den ekspertise, der deles i denne rapport, vil hjælpe andre forskere med at forbedre deres teknikker på dette område.

For at fremkalde hjertehypertrofi, der resulterer i hjertesvigt efter 6 uger, anbefales 12 uger gamle C57BL / 6N-hanmus til operation. En sammenligning 2 uger efter aortabånd mellem musestammerne C57BL/6N og C57BL/6J viste alvorlig hjertedysfunktion og tilhørende øget dødelighed hos C57BL/6N-mus. Derfor er disse bedre egnet til modeller af hjertesvigt12. Tolv uger gamle han- og hunmus har en optimal størrelse til eksponering af aorta og placering af o-ringen med specielle instrumenter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyreforsøgene blev udført efter principperne fra det regionale udvalg (Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein, tilladelsesnummer: V242-21249/2020 [38-4/20]). De mus, der blev anvendt til denne undersøgelse, blev hentet fra en kommerciel kilde (se Materialetabel). Dyrene blev holdt under standardbetingelser med en 12 timers lys, 12 timers natcyklus; vand og mad blev tilbudt ad libitum.

1. Dyrepleje

  1. Hus musene i specialiserede bure med strøelse, redemateriale, et skjulested og ordentlig adgang til drikkevand og mad.
  2. Hold dyrene under kontinuerlig specialiseret veterinærkontrol og behandling.
    BEMÆRK: For mus bestilt af eksterne leverandører skal du sikre dig 7 dages akklimatisering, inden proceduren påbegyndes.

2. Forberedelse af o-ringen

BEMÆRK: En o-ring med en fast diameter på 0,4 mm anbefales til at inducere hjertehypertrofi efter 2 uger. Omfanget og sværhedsgraden af den inducerede hjertefænotype afhænger af størrelsen af o-ringdiameteren.

  1. Udfør først et snit af o-ringen (se Materialetabel) under mikroskopet ved hjælp af en saks eller en skalpel for at muliggøre placeringen omkring aorta (figur 1A, B).
  2. Gennembor hver ringside tæt på snittet med en nål forbundet med en 8-0 ikke-absorberbar sutur og træk tråden. Skær og lad 2-3 cm stå på den ene side og 2 cm på den anden side for at fastgøre o-ringen omkring aorta i det sidste trin (figur 1C, D).
  3. Før operationen skal du tage ligationshjælpemidlet (artsinstrument, se Materialetabel) og trække enden af tråden (som holdes længere) på den ene ringside gennem hullet i indsnævringen (figur 1E, F). Læg ligationshjælpemidlet med den vedhæftede o-ring til side til placering i det følgende trin (trin 6).
  4. Til desinfektion af ringen med trådene anbringes ringen i en alkoholopløsning i en halv time. Læg det derefter på cellulose for at tørre. Opbevar den tørrede ring i et lukket kar eller etui indtil brug. Under operationen, efter at have trukket tråden gennem ligeringshjælpemidlet, skal du placere ringen på en ren overflade indtil brug.

Figure 1
Figur 1: Udførelse af o-ringpræparatet til ligering . (A) En o-ring med en fast diameter skæres med en saks eller en skalpel på den ene side. (B) Billede af en o-ring. (C) Hver o-ringside er gennemboret med en 8-0 prolene tråd. (D) O-ring gennemboret med to tråde. (E) Trådene på den ene ringside af o-ringen trækkes gennem hullet på ligationshjælpemidlet. (F) Endelig position inden placering: Trådene på den ene side placeres gennem hullet på ligationshjælpemidlet, mens trådene på den anden side holdes løse. Klik her for at se en større version af denne figur.

3. Formedicinering af musene og forberedelse af operationsfeltet

  1. For at få tilstrækkelig analgesi under operationen injiceres det smertestillende middel buprenorphin (0,1 mg/kg, se Materialetabel) intraperitonealt 20 minutter før operationen fortsættes.
    BEMÆRK: Til denne undersøgelse blev smertestillende medicin brugt efter anbefalingerne fra Gesellschaft für Versuchstierkunde / Society of Laboratory Animal Science (GV-SOLAS).
  2. Efter præmedicinering bedøves musen i et induktionskammer med 2%-4% isofluran blandet med 0,5-1,0 L/min af 100%O2.
  3. Barber pelsen på venstre brystkasse side af den bedøvede mus. Efter barbering skal du sætte musen tilbage i det isofluranfyldte kammer og vente på tilstrækkelig sedation, før du intuberer dyret.
    BEMÆRK: Det rigtige tidspunkt for sedationen viser langsom vejrtrækning, men undgår snap vejrtrækning. Afhængigt af isoflurangasindstillingen tager det 2-3 minutter at opnå det rigtige niveau af sedation.
  4. Tænd for varmepuden før operationen for at opretholde dyrets kropstemperatur (37 °C). Tilslut varmepuden til en rektal sonde (se Materialetabel) for automatisk at opretholde musens kropstemperatur.

4. Intubation af musene

  1. Forbered de nødvendige instrumenter (figur 2A). Desinficer laryngoskopet før operationen ved at placere det i alkohol i ca. 1-3 minutter og derefter holde det til tørring natten over.
  2. Stræk et gummibånd rundt om varmepuden for at fastgøre musen med fortænderne på pladen. Placer den bedøvede mus på varmepuden i liggende stilling.
  3. Placer elastikken over dyrets fortænder for at forlænge nakken på pladen.
  4. Fokuser en lyskilde på halsen for god synlighed af åbningen af luftrøret til endotracheal intubation (figur 2B).
  5. Åbn munden forsigtigt med den ene hånd, der placerer et intubationshjælpemiddel (håndlavet laryngoskop, se Materialetabel) (figur 2A[3]).
  6. Med den anden hånd og små tang skal du forsigtigt bevæge tungen for at rydde åbningen af luftrøret.
  7. Brug også denne hånd til at indføre endotrachealrøret i luftrøret. På den anden side skal du stadig holde intubationshjælpen. Til intubation skal du bruge en 22 G kanyle (se materialetabel) (figur 2A[1]).
  8. Tilslut endotrachealrørets position via en trevejs stophane til en ventilator (se Materialetabel) for mus for at bekræfte den korrekte endotracheale rørposition (endotracheal).
  9. Overvåg den rigtige ventilation i henhold til producentens anvisninger (tidevandsvolumen på 200 μL og respirationshastighed mellem 100-150 vejrtrækninger / min) (figur 2C).
  10. Bekræft tilstrækkelig bedøvelsesdybde ved en tåknibereflekskontrol (intet refleksrespons).
  11. Vend anæstesiindstillingen til 2% isofluran blandet med 0,5-1,0 L/min 100% O2.
  12. Påfør oftalmisk salve på øjnene for at undgå tørhed under operationen.
  13. Brug en vatpind til at desinficere operationsområdet 3 gange med en kommercielt tilgængelig desinfektionsmiddelopløsning (se Materialetabel).

Figure 2
Figur 2: Intubation af musen. (A) Intubationsinstrumenter: (1) En 22 G i.v. kanyle bruges som et endotracheal rør (uden mandarin); (2) Pincet; (3) Håndlavet laryngoskop (deformeret/fladtrykt kanyle limet med træpinde og tape). (B) Udførelse af intubation på den placerede varmepude. (C) Intuberet mus tilsluttet en ventilator. Klik her for at se en større version af denne figur.

5. Kirurgi og forberedelse til ringpositionering

BEMÆRK: Brug sterile materialer og instrumenter for at undgå infektioner.

  1. Brug en saks til at lave et 0,5-1 cm langt hudsnit midt i en linje mellem xyphoidprocessen og venstre axilla. Brug tang til at adskille muskellaget fra de underliggende ribben og læg to retraktorer (5 mm længde, se Materialetabel) i snittet for at udsætte brystkassen.
  2. For at starte venstre thoracotomi skal du udføre et lille snit (~ 1-2 mm) i de interkostale muskler mellem det andet og tredje ribben ved hjælp af mikrofjedersaks. Åbn brysthulen, og spred snittet med 45° vinklet tang.
  3. Placer tre brystretraktorer (1,0-2,5 mm længde) i snittet for at åbne brysthulen for at forbedre visualiseringen.
  4. For at udsætte aortabuen skal du prøve at løfte op og forsigtigt adskille thymus og fedtvæv fra buen med fin spids 45 ° vinklet tang.

6. Ligering af den tværgående aorta med o-ringen

  1. Udsæt aortabuen med 45° vinklet tang i den ene hånd. Med den anden hånd anbringes o-ringen, der er forbundet med ligeringhjælpemidlet, via trådene på den ene side (trin 2).
  2. Før trådene ved hjælp af ligationshjælpemidlet under aortabuen fra den kaudale side til kranialsiden af den tværgående aorta mellem brachiocephalic og venstre fælles halspulsårer (figur 3A).
  3. Tag begge tråde mellem ligationshjælpemidlet og aortabuen med tangen forsigtigt. Træk ligeringshjælpemidlet tilbage, og placer forsigtigt o-ringen rundt om buen ved at trække i trådene på hver side (figur 3B).
  4. Efter vellykket positionering skal du fastgøre o-ringen med trådene og en kirurgisk knude. Lav en ekstra for at undgå at åbne knuden på hver side (figur 3C).

Figure 3
Figur 3: Udførelse af o-ringimplantationen . (A) Aortabuen er eksponeret af tre retraktorer på 1,0-2,5 mm. Begge lange tråde på den ene ringside føres under aorta. (B) O-ringen placeres ved forsigtigt at skubbe ringen og trække i trådene. (C) Is o-ringen er i den rigtige position, og en kranietråd er knyttet med kaudaltråd på hver side. Klik her for at se en større version af denne figur.

7. Sutur og postoperativ genopretning

  1. Fjern de tre brystretraktorer (2,5 mm længde) fra snittet.
  2. Fjern om nødvendigt restluften fra brystkassen ved at fylde den med en varm 0,9% isotonisk saltopløsning.
  3. For at udsætte thoraxindsnittet for sutur skal du tage to retraktorer (5 mm længde) igen for at holde huden på siden.
  4. Luk brystkassen med to eller tre 6-0 ikke-absorberbare suturer (se Materialetabel) og klem udstrømningen af ventilatoren i 2 s for at genoplive lungerne.
  5. Fjern de to retraktorer og luk huden med tre til fem 4-0- absorberbare suturer.
  6. Sluk for isofluran og overvåg. Når dyret begynder at trække vejret selv, bevæger whiskers sig, og tåspidsreflekserne kan udløses, ekstubere musen. Læg musen på venstre side under varmelampen i dens plejeenhed og observer den, indtil den er helt vågen.
  7. Efterlad ikke et dyr uden opsyn, før det har genvundet tilstrækkelig bevidsthed.
    BEMÆRK: Et dyr, der har gennemgået kirurgi, skal få sin egen plejeenhed (bur) for bedre genopretning.
  8. Udfør smertebehandling med tramadol (1 mg/ml) i drikkevand i 7 dage og buprenorphin (0,1 mg/kg, 3x dagligt) ved intraperitoneal injektion i 3 dage efter operationen, hvis det er nødvendigt.
    BEMÆRK: Følg lokale dyreetiske komités anbefalinger for postoperativ analgesi.
  9. Kontroller medicin ved at veje vandflaskerne dagligt og se dyrets adfærd.

8. Bekræftelse af vellykket indsnævring og ringens rigtige position

  1. En dag efter operationen verificeres stenose ved hjælp af ultralyd ved at måle den maksimale strømningshastighed over stenose.
  2. Til målinger skal du bruge ekkokardiografi med et ultralydssystem og en transducersonde med en frekvens på 30 MHz (se Materialetabel).
  3. Som beskrevet ovenfor opretholdes anæstesi ved hjælp af en maske ved 1,5% -2% isofluran med 0,5-1,0 l / min af 100%O2.
  4. Placer det bedøvede dyr på varmepuden i liggende stilling. Tilslut varmepuden med en rektal sonde for at holde kropstemperaturen ved 37 °C ± 1 °C, og overvåg pulsen med et EKG ved hjælp af fire musepotesensorer (se Materialetabel).
  5. For bedre visualisering, brug depilation creme.
  6. En vellykket udført ORAB resulterer i en øget strømningshastighed over stenose målt ved ultralyd (~ 2.400 mm / s) (figur 4C). Til denne måling skal du placere transducerhovedet parasternalt på højre brystkasse for at lokalisere aortabuen ved todimensionel (2D) billeddannelse ("B-tilstand").
    1. Brug farven Doppler til at visualisere blodgennemstrømningen i aorta og måle med den pulserende bølge Doppler blodgennemstrømningshastighed over stenose.
      BEMÆRK: Sham-opererede mus (kontrolkirurgi uden indsnævring) viser en blodgennemstrømningshastighed på ~ 600-900 mm / s. Derudover resulterer en vellykket ORAB også i et øget hastighedsstrømningsforhold mellem højre halspulsår (~ 150 mm / s) (RC, figur 4A) og venstre carotis (~ 300 mm / s) LC, figur 4B) i musen.
  7. Visualiser højre og venstre arteria carotis interna ved todimensionel (2D) billeddannelse (B-tilstand). Placer transducerhovedet vandret på venstre og højre side af halsen i en vinkel på 45°, og brug den pulserende bølge Doppler til at bestemme blodgennemstrømningshastigheden.
    BEMÆRK: I sham-opererede mus er hastighedsstrømmen i begge arterier ens.

Figure 4
Figur 4: Bekræftelse af tværgående aorta-ligering ved hjælp af pulsbølge Dopplerhastighedsmåling i halspulsårerne. (A) Repræsentative pulserende bølge Dopplerhastighedssignaler fra højre halspulsåre. (B) Stenose resulterer i en højere strømningshastighed i højre halspulsåre end i venstre. (C) Stenosen induceret af indsnævring resulterer i en strømningshastighed i den faldende aorta på mere end 2.400 mm/s. Falske mus viser en strømningshastighed på 600-900 mm/s. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Generelt efterligner aortabånd human aortastenose og inducerer hjertehypertrofi hos mus. En vellykket procedure er kendetegnet ved ombygning af hjertevæv afspejlet ved hjertehypertrofi og nedsat hjertefunktion 5,6.

Direkte 1 dag efter operationen kan effekten af o-ringindsnævring af den tværgående aorta bestemmes in vivo ved ekkokardiografi13. Vellykket induktion af aortastenose er vist ved øget blodgennemstrømningshastighed over stenose i aorta målt ved pulserende bølge Doppler ultralyd (figur 4C). Derudover bestemmer vi som beskrevet ovenfor blodgennemstrømningshastighedsforholdet mellem højre og venstre indre halspulsårer som en funktionel markør for ORAB (figur 4A, B).

To uger efter placering af 0,4 mm o-ringen kan den vellykkede induktion af hjertehypertrofi bestemmes ved ekkokardiografi. Den todimensionelle (2D) tidsbevægelsestilstand (M-tilstand) viser de visualiserede hjertestrukturer, når de ændrer sig i løbet af hjertecyklussen. To uger efter operationen kan der observeres øgede venstre ventrikulære (LV) bageste væg (LVPW) og interventrikulær septum (IVS) diametre i diastole (figur 5B). Derudover kan en progressiv forværring af hjertefunktionen dokumenteres ved at måle nedsat venstre ventrikulær udstødningsfraktion (LVEF).

Figure 5
Figur 5: Bekræftelse af induceret hjertehypertrofi efter 2 uger efter operationen ved ekkokardiografi. (A) Repræsentativt M-mode billede af en sham-opereret mus 2 uger efter operationen. (B) M-mode billeddannelse af en ORAB-opereret mus 2 uger efter operationen med øget venstre ventrikulær posterior væg (LVPW) og interventrikulær septum (IVS) diametre i diastol. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Tråd / suturbaseret aortabånd er blevet brugt i mange år til at inducere trykoverbelastning hjertehypertrofi hos mus. Det er en etableret metode til at undersøge patomekanismerne i hjerteombygning og sygdomsprogression in vivo. Begrænsningerne er den relativt høje varians i graden af stenose og dermed ombygningen. Den nyligt introducerede ORAB-teknik, der først blev beskrevet af Melleby et al.10 , optimerer den konventionelle metode ved hjælp af en gummi-o-ring.

Den mest værdifulde fordel ved denne teknik er o-ringens faste diameter, hvilket fører til mindre variation i graden af stenose og følgelig til mere reproducerbare fænotyper af hjertehypertrofi efter operationen. En anden fordel er den hurtigere læring og lettere placering i denne metode. Med den tråd / suturbaserede proces tager det normalt tid og erfaring at finde den rigtige grad af ligering omkring aorta. I modsætning hertil er dette ikke nødvendigt i samme omfang med o-ring-tilgangen på grund af den faste diameter eller o-ringen.

Åben brystkirurgi er et kritisk punkt i ORAB-teknikken, som er smertefuld for dyret, men nødvendig for o-ringligation. For at opnå bedre restitution og undgå forekomst af atelektase er det vigtigt at forebygge lungeskader og overvåge ventilation gennem respiratoren. For den tråd/suturbaserede metode er der mulighed for en minimalt invasiv teknik. I denne procedure spredes vævet med et par tang kun for at sætte tråden omkring aorta 7,13. Ulempen ved denne procedure er dog stadig den mulige skade på aorta på grund af ligeringen.

For nylig rapporterede Nakao et al.9 en lignende teknik til ORAB-tilgangen. Den såkaldte o-ring-inducerede tværgående aortaindsnævring (OTAC) udføres med en mini-stereotomi uden intubation. I lighed med den nuværende undersøgelse viser resultaterne høj reproducerbarhed. Imidlertid kan sternotomi hos mus være mere smertefuldt for dyr end at sprede vævet med retraktorer.

Den unikke ORAB-teknik er en forbedring af den tråd-/suturbaserede teknik. Med o-ringens faste diameter er variabiliteten af stenose og efterfølgende hjertehypertrofi lavere, hvilket resulterer i mere reproducerbare resultater. Desuden kræver træning i proceduren færre mus. Den lave dødelighed af denne metode tyder på, at det er et potentielt overlegent alternativ til tråd / sutur TAC-modellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) til L.L., N.F. og O.J.M. (IVOLADMT-HF; FKZ 01KC2006A).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 x long Fixators, 6 cm  18200-01
2 x Blunt Retractors, 5 mm wide  18200-11
2 x Short Fixators, 3 cm  18200-02
2 x fine tip 45° angled forceps  FST (fine sience tools) 11160-10
3 x Blunt Retractors, 2.5 mm wide  18200-10
3 x Retractor Wires  18200-05
4-0 absorbable suture (Vicryl) ETHICON SABBKLT0 Used to suture skin
6-0 suture (Prolene), needle size:13 mm ETHICON JDP879 Used to suture chest muscle
8-0 suture (Prolene), needle size: 6.5 mm ETHICON RHBECH Used to fast the Ring 
Anesthetizing Box, Small Havard apparatus  50-0108
C57BL/6N mice Charles River
Fluosorber Activated Charcoal Filter Canister Havard apparatus  34-0415 Used to induce and maintain anesthesia
Handmade laryngsopcope  Intubationshelp
Harvard Apparatus Anesthetic Vaporizer Havard apparatus  Used to induce and maintain anesthesia
Heating pad + rectal probe (LSI Letica Scientific Instruments:Temperature control unit HB 101/2 ) Panlab/ Havard apparatus  Used to control and maintain body temperature 
i.v. cannula blue 22-gauge (Vasofix Braunüle 0.9 x 25 mm) B/Braunsharing Expertise  4268091B intubation 
isofluran Baxter Anesthesia
Kodan (betadine solution) Schülke 20003960-A Desinfection 
ligation aid FST (fine sience tools) 18062-12 Used to perform liagtion with O-ring 
Microscope Lighting: Schott VisiLED Set MC1500/S80-55 (+ controller) SCHOTT Ligth
Microscope camera (Leica IC80 HD) Leica Used for visualiation operating field 
MiniVac Complete Anesthesia Systems for small rodents Havard apparatus  75-0233 Used to induce and maintain anesthesia
Mouse Ventilator MiniVent Type 845 Havard Apparatus  73-0044 Used to ventilation during surgery 
Needle holder  FST (fine sience tools)  TE-10804
O-ring, non-slip rubber (0.0018 mm x 0.020 mm) Apple Rubber Products  Liagtion of the aortic arch
Scissors FST (fine sience tools) 14040-09 Used to cut the skin and threads 
Small Animal Retraction System (Kit for Animals up to 200 g) FST (fine sience tools) 18200-20
Small Base Plate, 20 x 30 cm   18200-03
Table intgerated with heating pad + rectal probe + ECG and  transducer tripod FujiFilm Visual Sonics Imaging System Echocardiography 
Temgesic (Buprenorphin) Indivior UK Limited 997.00.00 Pain pre-medication 
three-way stop cock (blue)
Tramal (Tamadol) Grünental Pain post-medication 
transducer probe MS400 (Visual Sonics)  FujiFilm Visual Sonics Imaging System Echocardiography 
Ultrasound system with cardioligy package  FujiFilm Visual Sonics Imaging System Echocardiography 
Vannas Spring Scissors - 2.5 mm Cutting Edge FST (fine sience tools) 15000-08 Used to cut intercostal chest muscle 
vet ointment  Bepanten Used to prevent eyes from drying out

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Frey, N., Olson, E. N. Cardiac hypertrophy: The good, the bad, and the ugly. Annual Review of Physiology. 65, 45-79 (2003).
  2. Bui, A. L., Horwich, T. B., Fonarow, G. C. Epidemiology and risk profile of heart failure. Nature Reviews Cardiology. 8 (1), 30-41 (2011).
  3. Bolli, R. New initiatives to improve the rigor and reproducibility of articles published in Circulation Research. Circulation Research. 121 (5), 472-479 (2017).
  4. Dunlay, S. M., Weston, S. A., Jacobsen, S. J., Roger, V. L. Risk factors for heart failure: A population-based case-control study. The American Journal of Medicine. 122 (11), 1023-1028 (2009).
  5. Riehle, C., Bauersachs, J. Small animal models of heart failure. Circulation Research. 115 (13), 1838-1849 (2019).
  6. 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 Sciences of the United States of America. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  7. Hu, P., et al. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 285 (3), 1261-1269 (2003).
  8. Mohammed, S. F., et al. Variable phenotype in murine transverse aortic constriction. Cardiovascular Pathology. 21 (3), 188-198 (2012).
  9. Nakao, Y., et al. O-ring-induced transverse aortic constriction (OTAC) is a new simple method to develop cardiac hypertrophy and heart failure in mice. Scientific Reports. 12, 85 (2022).
  10. 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).
  11. Lindsey, M. L., Kassiri, Z., Virag, J. A. I., de Castro Bras, L. E., Scherrer-Crosbie, M. Guidelines for measuring cardiac physiology in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 733-752 (2018).
  12. 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 Circulatory Physiology. 305 (3), 397-402 (2013).
  13. deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (38), e1729 (2010).

Tags

Medicin udgave 188
O-ring aortabånd versus traditionel tværgående aortaforsnævring til modellering af trykoverbelastningsinduceret hjertehypertrofi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Schmiedel, N., Remes, A., Valadan,More

Schmiedel, N., Remes, A., Valadan, M., Hille, S., Matzen, A., Frank, D., Frey, N., Lehmann, L., Müller, O. J. O-Ring Aortic Banding Versus Traditional Transverse Aortic Constriction for Modeling Pressure Overload-Induced Cardiac Hypertrophy. J. Vis. Exp. (188), e64455, doi:10.3791/64455 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter