Minimalement invasive Transverse Aortic constriction chez la souris

Résumé

Minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC) conserve l'essentiel de constriction aortique transverse régulière (TAC), tout en éliminant l'utilisation d'un ventilateur avec intubation trachéale. Il se révèle être une méthode hautement souhaitable pour les études à haut débit sur la surcharge ventriculaire gauche, en particulier dans les études translationnelles.

Résumé

Minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC) est une méthode plus souhaitable pour le rétrécissement de l'aorte transverse chez la souris que thorax ouvert constriction aortique transverse standard (TAC). Bien que la constriction aortique transverse est un procédé hautement fonctionnel pour l'induction de la haute pression dans le ventricule gauche, il est une procédure plus longue et difficile en raison de son utilisation de la ventilation artificielle avec intubation trachéale. TAC est souvent aussi moins survivable, comme la méthode plus récente, MTAC, ne requiert pas le découpage des côtes et les muscles intercostaux ni intubation trachéale avec une installation de ventilation. Dans MTAC, par opposition à une thoracotomie pour avoir accès à la cavité thoracique, la crosse aortique est atteint par une incision médiane dans la partie antérieure du cou. La thyroïde est tirée en arrière pour révéler l'encoche sternale. Le sternum est ensuite coupé au niveau de la seconde nervure et la crosse aortique est atteint simplement en séparant les tissus conjonctifs et le thymus. Delà, une suture peut être enroulé autour de l'arc et à égalité avec une entretoise, puis la coupe sternal et de la peau peut être fermé. MTAC est une manière beaucoup plus rapide et moins invasive pour induire gauche hypertension ventriculaire et permet la possibilité pour les études à haut débit. Le succès de l'étranglement peut être vérifiée à l'aide à haute fréquence échocardiographie trans-thoracique, en particulier Doppler couleur et pulsé onde Doppler, afin de déterminer les vitesses d'écoulement de l'arc aortique et à gauche et les artères carotides droite, la dimension des vaisseaux sanguins, et la fonction ventriculaire gauche et la morphologie. Une constriction réussie sera également déclencher des changements histopathologiques importants, tels que l'hypertrophie cardiaque des cellules musculaires avec une fibrose interstitielle et périvasculaire. Ici, la procédure de MTAC est décrit, ce qui démontre comment les changements de flux résultant dans les artères carotides peuvent être examinées avec l'échocardiographie, la morphologie générale, et des changements histopathologiques dans le cœur.

Introduction

L'objectif général de cet article est de montrer comment une constriction aortique transverse (TAC) chez la souris peut être modifié pour produire une opération plus simple et plus avantageux. TAC a été introduit en 1991 ¹ et a permis à des biologistes moléculaires pour étudier les voies cellulaires et moléculaires qui conduisent à une hypertrophie du ventricule gauche et à l' insuffisance cardiaque, en particulier chez les petits animaux avec des génomes manipulés ^{2, 3, 4, 5, 6.} En dépit de son efficacité à produire une surcharge de pression désirée, cette technique est finalement limitée par la difficulté à exécuter la procédure et par son faible taux de survie. Un chirurgien conduite TAC doivent être en mesure d'effectuer une intubation trachéale, thoracotomie, et utiliser une ventilation artificielle, afin d'éviter l' effondrement du poumon ^1.

content "> Souvent, une méthode simple et moins invasive est souhaitée. En conséquence, peu invasive constriction aortique transverse (MTAC) a été conçu ^3. Bien que les résultats ( en particulier, l' hypertrophie ventriculaire gauche) est le même, la procédure implique beaucoup moins d' appareils et moins de dommages à l'animal. MTAC se révèle être un procédé souhaitable, qui a un taux de survie plus élevé, supérieur à 90% et possède un temps de fonctionnement de seulement 15 à 25 min. les rares cas de décès après une opération réussie peut être due à une trop constriction -tight de la crosse aortique, ce qui entraîne une surcharge ventriculaire gauche énorme et la réduction fatale de l'approvisionnement en sang vers les organes critiques tels que les reins.

Après la procédure est terminée, l'échocardiographie peut être utilisé pour évaluer le succès de baguage et la morphologie cardiaque et la fonction. Un système à ultrasons à haute fréquence peut être utilisée pour mesurer le diamètre et le débit des changements dans la gauche et à droiteartères carotides, pour visualiser l'étranglement de l' arc aortique pour mesurer la vitesse d'écoulement de pointe, et de déterminer l'épaisseur de la paroi du ventricule gauche et les paramètres fonctionnels ^{7, 8.} Après l'euthanasie, les organes peuvent aussi être collectées pour des études histopathologiques avec hématoxyline et éosine et picrosirius collagène coloration, ce dernier étant particulièrement utile pour l'observation de la fibrose.

Protocole

Le protocole suit les directives du Comité sur l'utilisation des animaux vivants dans l'enseignement et la recherche (CULATR) à l'Université de Hong Kong.

1. Opération de préparation du site

1. Désinfecter le site de l'opération avec 75% d'alcool isopropylique. Réglez la température du coussin chauffant à 37 ° C pour éviter des changements dans le cœur et la fréquence respiratoire du sujet animal.
2. Utiliser des instruments chirurgicaux stérilisés dans un autoclave à déplacement par gravité à 121 ° C pendant 30 minutes, ou par d'autres méthodes appropriées.
3. Prendre 2 - 4 aiguilles de calibre 30 et leur courbe avec un porte-aiguille, comme on le voit sur la figure 1, pour fabriquer un outil pour la ligature et le tissu de séparation et destiné à être utilisé en tant que rouleur. Monter l'aiguille maintenant courbe sur un coton pour une utilisation en chirurgie.
4. Blunt une aiguille de calibre 27 et de la courbe, il 90º avec le porte-aiguille. Lisser la pointe en frottant une surface dure pour faire un 0,4-mm entretoise à l'étape de ligature.

2. Préparation des animaux

1. Anesthetize à 2 mois, mâle, 22-25 g C57BL / 6N souris avec un kétamine approprié et mélange de xylazine par rapport au poids corporel: 100 mg / kg + 10 mg / kg ip Confirmez le anesthetization avec la queue négative pincée réflexe .
2. Retirez les cheveux sur la partie antérieure du cou et de la poitrine avec une application de 2 à 3 min de la crème dépilatoire. Retirer la crème à l'eau tiède et un applicateur de coton.
3. Appliquer une pommade ophtalmique ou de gel pour les yeux de l'animal pour éviter le dessèchement de la cornée.
4. Placez l'animal sur un coussin chauffant en position couchée et effectuer une surveillance peropératoire, en étant sûr de conserver la documentation appropriée à chaque intervalle de 15 min.
5. Utilisez du ruban de papier chirurgical pour fixer les membres au coussin chauffant afin de maintenir l'animal dans la position correcte pendant la chirurgie.
6. Désinfecter la peau en alternance avec de l'alcool et la solution de povidone-iode trois fois.
7. Utilisez un dr stérilesinge avec un champ d'opération exposée pour éviter la contamination. Utiliser de nouveaux gants stériles pour chaque souris et au besoin.

3. Procédure Ligation

1. Ouvrir la peau de la souris à la position de la ligne médiane du cou et de la poitrine avec un scalpel.
2. Tirez la glande thyroïde vers la tête en séparant doucement les tissus conjonctifs avec des ciseaux émoussés.
3. Séparer la couche musculaire de la trachée à l'axe médian en direction des deux côtés avec des aiguilles courbes.
4. En utilisant les ciseaux émoussés, couper le sternum à la deuxième nervure (environ 5 mm). Ouvrez la coupe avec un écarteur ou pince courbe.
5. Séparer les lobes thymus les uns des autres et de la paroi inférieure de la poitrine, en séparant le tissu conjonctif avec l'aiguille courbe; la crosse aortique et deux artères carotides sont bien visibles à ce stade.
6. Placer l'aiguille courbée sous la voûte plantaire et perforent entre la paroi du vaisseau et du tissu conjonctif de l'autre côté par le pushing la tête courbée sur.
7. Utilisation de l'aiguille courbe, tirer la suture 6-0 monofilament sous la crosse de l'aorte.
8. Placez l'entretoise dans la boucle et fixer la suture en place avec un double noeud. Retirer l'entretoise doucement.
9. Confirmer une constriction réussie avec la position de noeud et couper les extrémités de la suture.
10. Fermez la paroi thoracique en utilisant 6/0 suture de soie avec un motif de suture interrompue simple. Fermer la peau avec une suture mono-filament 6/0 dans un motif de suture continue.

Soins 4. post-opératoire

1. Appliquer la solution de povidone-iode au site de suture et placer l'animal dans une cage préchauffée pour la récupération et le suivi post-opératoire.
2. Injecter buprénorphine (0,05 à 0,1 mg / kg sc toutes les 12 h) après que l'animal a repris conscience pour soulager la douleur et de fournir la souris avec de la nourriture appropriée et douce.
3. Retour de l'animal à un 12 h de lumière / salle de cycle d'obscurité après guérison complète.

5.Échocardiographie: Confirmation de Ligation et mesures réussie

1. Après une semaine, anesthésier la souris préalablement bagué avec 3-5% d'isoflurane, pour l'induction, et de 1 à 1,5%, pour l'entretien, avec un taux de 1 L / min d'oxygène flux.
2. Retirez les cheveux de la poitrine à l'aide de la crème dépilatoire. Retirer soigneusement la crème avec de l'eau chaude et un applicateur de coton.
3. Fixer la souris dans la position couchée à la plate-forme des animaux de manutention, maintenu à 37 ° C. Appliquer le gel d'électrode sur les pattes et les enregistrer sur le tampon avec des électrodes.
4. Appliquer le gel échographique à la poitrine de la souris. Avec une sonde de 40 MHz MS550D et un système d'ultrasons à haute fréquence, effectuer Doppler couleur et Doppler pulsé à balayage d'ondes sur les artères carotides gauche et droite, ainsi que sur la crosse aortique.
5. Utilisation de B-Mode, localiser le ventricule gauche. En utilisant M-mode, la tension artérielle systolique et diastolique, l'épaisseur de paroi peuvent être mesurées. Utilisez Cine Store et Cadre Store pour sauvegarder les données et les images selon les besoins.
6. Uchanter B-Mode, recherchez la gauche artère carotide commune avant le point de ramification. Utilisez pulsée-ondes et Doppler couleur pour évaluer l'écoulement. Répéter l'opération avec l'artère carotide droite à un point similaire. Enregistrez les images dans Cine Store et modes Cadre de magasins pour analyser plus tard.
7. Inclinez la plate-forme des animaux de manutention à l'extrême gauche de sorte que la souris est en position de décubitus gauche. Placer la sonde sur la souris, 30 ° décalés par rapport à une position parallèle à la tête à la position parasternale, et manipuler X et Y pour trouver la crosse de l'aorte.
8. Localisez la constriction. Utilisez le mode Doppler couleur pour rendre le site de la constriction plus visible, que le sang sera coule à travers un canal étroit entre le point où les deux artères carotides ramifient de la crosse aortique.
9. Utilisez pulsée-ondes et Doppler couleur pour mesurer la vitesse du débit de pointe. Utilisez Cine Store et Cadre Store pour sauvegarder les données et les images selon les besoins.
10. Laisser l'animal de récupérer sur un coussin chauffant en position couchée.Retour à l'animal de la cage d'origine dans un / salle de cycle d'obscurité de 12 h de lumière après qu'il a complètement récupéré de l'anesthésie.

Résultats

MTAC permet l'induction d'une hypertension importante dans le ventricule gauche en temps voulu.

Comme on le voit sur la figure 1, la préparation des principaux outils pour la procédure est simple et minimal, ne nécessitant que 2 - 4 aiguilles de calibre 30 à cintrer et maintenu en place avec un tube de polyuréthane. La procédure chirurgicale elle-même est également moins compliqué, par rapport au TAC, et peut ...

Discussion

Rockman et ses collègues ont conçu la première méthode pour cerclage aortique comme une méthode pour étudier une surcharge de pression dans le cœur. Cette recherche a permis de commencer à découvrir les conséquences cellulaires et moléculaires de l' hypertension et l' insuffisance cardiaque ^1. Un procédé amélioré, minimalement invasive constriction aortique transverse (MTAC), fournit une méthode souple, en fonction du temps pour l'induction d' une surcharge de pression ventriculai...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Aiguilles de calibre <>1 pouce 30	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, États-Unis.	305128	Courbée comme dans la procédure et Figure 1<
strong>27 Gauge Needle	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA.  ;	301629	Rendre émoussé et lisse pour spacer
6/0 Dafilon	B. Braun, 34212 Melsungen, Hesse, Allemagne.	C0933066
6/0 Silkam	B. Braun, 34212 Melsungen, Hesse, Allemagne.	C0762067
Sterile gloves	A.R. Medicom, Inc (Asie), Hong Kong.
strong	Mannings, Quarry Bay, Hong Kong.		Local Shopping Center
Depilatory Cream	Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong		Local Shopping Center
Lexer-Baby Scissor	FST, Colombie-Britannique V7H 0A6, Canada.	14078-10
Pince à iris incurvée	FST, Colombie-Britannique V7H 0A6, Canada.	11065-07
Porte-aiguille Micro Olsen-Hegar	WPI, Sarasota, FL 34240, États-Unis.  ;	501989
Stereo Micrioscope	WPI, Sarasota, FL 34240, États-Unis.  ;	PZMIII-BS
strong>GenTeal Eye Gel	Novartis, East Hanover, NJ 07936, États-Unis.  ;		Local Pharmacy
Heating Pad	Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, États-Unis.	DCT-20
Ruban chirurgical	Laboratory Animal Unit
Kétamine and Xylazine	Laboratory Animal Unit
Betadine	Laboratory Animal Unit
Buprenorphine	Laboratory Animal Unit