Ambulatoires enregistrement de l'ECG chez des souris
27 mai 2010
Télémétrique ECG a émergé comme un outil essentiel dans l'évaluation de modèles animaux pour des arythmies cardiaques et de mort cardiaque subite. Ici, nous présentons un guide pas à pas pour les enregistrements ECG télémétrique pour une application à long terme surveillance ECG ambulatoire chez la souris.
Chirurgie du marqueur en rasant la souris, en la plaçant sous anesthésie et en stérilisant l'abdomen et le thorax au niveau du site opératoire prévu, pratiquez une incision médiane verticale dans l'abdomen à l’aide d’un scalpel afin d’exposer le péritoine. Réalisez une autre incision médiane verticale dans le péritoine pour l'insertion du télémètre. Insérez le TER dans l'abdomen droit sous le péritoine, en laissant uniquement les électrodes exposées.
Ainsi, fermer le péritoine par un implant sous-cutané des électrodes TER de sorte que l'électrode négative ou blanche soit implantée dans la partie supérieure droite du thorax et l'électrode positive ou rouge soit implantée au-dessus de l'abdomen supérieur gauche. Enfin, fermer la peau avec des points de suture. Bonjour, je suis Mark McCauley du laboratoire de Xandr Wearan, du Département de médecine au Baylor College of Medicine.
Aujourd'hui, je vais vous montrer une technique d'implantation de TER d'ECG chez la souris. Nous utilisons cette technique pour étudier les modifications de la fréquence cardiaque et du rythme cardiaque chez la souris. Commençons donc.
Avant d'insérer un télémètre ECG chez la souris, il est important de s'assurer que le télémètre est stérile et en bon état de fonctionnement. Il s'agit ici d'un exemple de télémètre pour petit animal de Data Sciences International, doté d'une électrode positive rouge et d'une électrode négative blanche. Chaque électrode possède une gaine isolante, deux millimètres de fil exposé et une extrémité recouverte d'un capuchon en plastique, qui empêche l'érosion de l'électrode à travers la peau.
Les nouveaux dispositifs de télémétrie sont généralement fournis dans un état stérile par le fabricant, mais les TER peuvent être réutilisés à condition d'être nettoyés à l'air avec une solution de zyme à 1 % pendant plus de quatre heures. En outre, utilisez le désinfectant WA OFI O pendant toute une nuit pour stériliser le télémètre ECG. Veillez à rincer soigneusement le désinfectant à l'eau stérile avant l'implantation chez les souris.
Vérifiez l'intégrité des fils conducteurs et de la gaine isolante des câbles du télémètre. Allumez l'émetteur de télémétrie à l'aide d'un aimant et testez le signal avec une fréquence radio AM cinq 30. Le signal doit être fort et clair, et son intensité ainsi que son ton doivent varier selon la manipulation des câbles.
Enregistrez le numéro de modèle, le numéro de série du TER et la valeur d'étalonnage du ECG. Le cas échéant, les fabricants recommandent souvent que le TER soit allumé pendant 24 heures avant l'implantation. Reportez-vous au manuel d'instructions de votre TER spécifique.
Pour préparer l'électrode de RER, couper l'électrode négative ou blanche à environ 3,5 centimètres et l'électrode positive ou rouge à 2,5 centimètres. Ces longueurs sont optimales pour l'implantation de l'électrode négative dans la partie droite de la poitrine et de l'électrode positive dans l'abdomen gauche. Ensuite, retirer la gaine isolante afin d'exposer sept millimètres de fil.
Peignez les extrémités du fil métallique avec de la colle super glue, puis fixez des capuchons sur les pointes métalliques. Ces capuchons éviteront l'érosion cutanée due au placement des fils. Environ deux à trois millimètres du fil métallique doivent rester exposés pour la détection électrique du rythme cardiaque natif.
L'utilisation de techniques stériles est cruciale lors de la chirurgie. Pour l'implantation du télémètre, vous aurez besoin de gants stériles, d'un champ opératoire stérile et de six sutures en proline O. Tous les instruments chirurgicaux doivent être stérilisés dans un stérilisateur à billes de verre chauffé à 250 degrés Celsius.
Ces instruments comprennent deux paires de pinces, une paire de ciseaux à extrémités émoussées, un scalpel et un porte-aiguille. Assurez-vous de stériliser et de laver le TER comme décrit précédemment. Utilisez-les pour préparer la souris en vue de l'intervention chirurgicale.
Tout d'abord, anesthésiez l'animal dans une chambre d'induction. Après avoir confirmé par une pincée du orteil que la souris est suffisamment sédée, rasez complètement l'abdomen et la poitrine de la souris à l'aide d'un tondeur électrique. Réanesthésiez la souris avec de l'isoflurane, puis transférez-la vers un tube d'anesthésie à débit constant.
Placez-le en position supine, la tête orientée vers l'extérieur et la queue vers vous. Fixez les pattes de la souris sur la table chirurgicale chauffante à l'aide de ruban adhésif. Utilisez un tapis chauffant pour maintenir la température de l'animal anesthésié dans une plage étroite de 37 ± 1 °C.
Une sonde rectale peut être utilisée pour surveiller la température ; essuyez l'abdomen avec un tampon d'alcool afin d'éliminer les poils coupés et de nettoyer le champ opératoire. Appliquez du Bétadine avec des tampons trois fois pour désinfecter l'abdomen et le thorax. Placez le champ stérile sur l'abdomen de la souris pour l'implantation intrapéritonéale du toter.
Commencez par utiliser un scalpel pour réaliser une incision médiane verticale d'environ 2,5 centimètres de longueur dans la peau, au niveau de l'abdomen, à l'aide de ciseaux contondants. Séparez soigneusement la peau des tissus conjonctifs sous-jacents. Ensuite, réalisez une incision médiane verticale dans l'aponévrose linéaire, au-dessus du péritoine, d'environ 1,5 centimètre de longueur.
En outre, créez un petit trou dans le péritoine, juste au niveau crânial de l'incision péritonéale, qui servira de sortie pour les électrodes sous-cutanées. Pendant l'intervention chirurgicale, maintenez le site opératoire humide en appliquant de temps en temps du sérum physiologique stérile sur la zone opératoire. Insérez le TER dans la cavité péritonéale droite.
Insérez une pince dans le trou, supérieur au TER, et tirez les deux fils vers le haut à travers le trou de passage des fils de sorte qu'ils dépassent du péritoine. Utilisez des sutures continues en polyproline 6-0 pour fermer l'incision verticale médiane péritonéale de 1,5 centimètre. Pour positionner les électrodes de l'ECG en configuration dérivation deux.
La dérivation négative avec la gaine blanche transparente sera placée dans la région thoracique droite. Commencez par créer une incision cutanée de 0,5 centimètre dans la partie supérieure droite de la poitrine de la souris. Ensuite, utilisez des ciseaux contondants pour créer un tunnel en direction de l'incision abdominale.
Tirer le fil négatif à travers le tunnel et utiliser un point de suture en prolène de six zéro pour fixer le fil au muscle pectoral. Veiller à ce que le point de suture soit placé au-dessus de la partie exposée du fil et établisse un bon contact entre le fil métallique exposé et le muscle sous-jacent. Utiliser un deuxième point de suture situé proximalement par rapport au précédent pour immobiliser le fil au muscle.
Fermer l'incision cutanée à l'aide de deux ou trois sutures en proline. L'électrode positive est placée dans l'abdomen gauche, sous le diaphragme gauche et sous le cœur. Aucune incision supplémentaire n'est nécessaire ici, car le site d'implantation de l'électrode est proche de l'incision médiane verticale.
Utilisez un fil de suture proline 6-0 pour fixer l'électrode au muscle abdominal sous-jacent, en veillant à ce qu'elle soit bien en contact avec le tissu. Enfin, fermez successivement le muscle abdominal et la peau en couches successives à l'aide de sutures en proline 6-0. Fournissez au souris des soins postopératoires appropriés, tels que décrits dans le texte de notre protocole.
Nous allons maintenant présenter quelques résultats représentatifs d'un tracé normal d'ECG. L'ECG normal d'une souris de type sauvage montre clairement une onde P, qui représente la dépolarisation auriculaire, suivie d'une onde QRS, qui représente la dépolarisation ventriculaire. Remarquez que les ondes P et QRS se distinguent nettement du bruit de fond faible et que chaque onde P précède chaque onde QRS selon un rapport un pour un.
Remarquez également que la distance entre chaque onde R, appelée intervalle R à R, et entre chaque onde P, appelée durée du cycle sinusal, est régulière, ce qui indique que la souris présente un rythme sinusal normal. Nous venons donc de vous montrer comment implanter un ECG TER chez une souris pour un enregistrement ambulatoire de l'ECG. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de bien nettoyer le TER avant son insertion, de placer correctement les lamelles, de refermer complètement l'abdomen, et enfin de prodiguer une analgésie appropriée à la souris après l'intervention.
Voilà donc tout. Merci d'avoir regardé et bonne chance avec vos expériences.
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Aperçu
Cet article présente un guide étape par étape pour les enregistrements électrocardiographiques télémétriques destinés à la surveillance électrocardiographique ambulatoire à long terme chez la souris. L'électrocardiogramme télémétrique est essentiel pour évaluer les modèles animaux d'arythmies cardiaques et de mort subite cardiaque.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Électrophysiologie cardiaque
- Modèles animaux
- Surveillance télémétrique
Contexte
- Les arythmies cardiaques posent des risques importants dans les modèles animaux.
- La mort cardiaque subite est un domaine de recherche critique.
- L'ECG télémétrique offre des capacités de surveillance continue.
- Comprendre la fonction cardiaque chez la souris est essentiel pour la recherche translationnelle.
Objectif de l'étude
- Présenter une méthodologie détaillée pour l'électrocardiogramme télémétrique chez la souris.
- Approfondir la compréhension des événements cardiaques dans les modèles animaux.
- Faciliter la recherche sur les arythmies cardiaques et la mort subite cardiaque.
Méthodes utilisées
- Raser et anesthésier la souris.
- Implantation chirurgicale d’un télémètre dans l’abdomen.
- Positionnement des électrodes de l’ECG à des emplacements anatomiques spécifiques.
- Fermeture du site chirurgical à l’aide de points de suture.
Résultats principaux
- Implantation réussie de dispositifs de télémétrie ECG.
- Surveillance efficace à long terme de l'activité cardiaque.
- Démonstration de la faisabilité de la procédure chez la souris.
- Applications potentielles dans l'étude de la santé cardiaque et des maladies cardiovasculaires.
Conclusions
- L'ECG télémétrique est un outil précieux pour la recherche cardiaque.
- La méthodologie peut être appliquée à diverses études chez la souris.
- Des recherches supplémentaires peuvent améliorer la compréhension des arythmies cardiaques.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La télémétrie ECG ambulatoire chez la souris permet une surveillance continue et à long terme de l'électrophysiologie cardiaque, ce qui est essentiel pour réduire les risques liés aux mécanismes d'arythmie et aux phénotypes de mort subite cardiaque dans les modèles précliniques. Cette approche soutient la validation des cibles en fournissant des données quantitatives et reproductibles sur la fréquence cardiaque et le rythme, permettant ainsi de relier la découverte aux programmes de cardiologie translationnelle. L'enregistrement multipostes scalable améliore le débit pour l'identification des composés candidats et le criblage prédictif de sécurité dans les pipelines de découverte de médicaments cardiovasculaires.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques en capturant des arythmies spontanées et des anomalies de conduction chez des souris libres de mouvement pendant des périodes allant de plusieurs semaines à plusieurs mois.
- Valeur opérationnelle : Fournit des données longitudinales sur la variabilité de la fréquence cardiaque et sur l'intervalle QT afin de valider fonctionnellement des cibles ioniques ou structurales impliquées dans la sécurité cardiaque.
Tests et développement de dosages
- Valeur scientifique : Génère des ondes électrocardiographiques normalisées et résistantes au bruit (onde P, complexe QRS) pour la mesure automatisée des intervalles et les tests de détection des arythmies.
- Valeur opérationnelle : Favorise la reproductibilité des tests grâce à la préparation stérile de la télémétrie, aux protocoles de fixation des électrodes et à la validation préopératoire de l'intégrité du signal par test de fréquence radio AM.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Facilite la modélisation de systèmes pertinents pour les maladies en permettant la détection d'épisodes arythmiques rares et de variations de la durée du cycle sinusal qui reflètent l'électrophysiologie cardiaque humaine.
- Valeur opérationnelle : Assure une continuité translationnelle de la découverte à la validation préclinique grâce à un positionnement cohérent des dérivations (configuration d’Einthoven II) et à des protocoles de surveillance postopératoire standardisés.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Cette méthode s'intègre dans le continuum de découverte cardiovasculaire, depuis le test d'hypothèses sur la cible jusqu'à l'optimisation du composé candidat et l'évaluation préclinique de la sécurité, en fournissant un phénotypage ambulatoire qui éclaire les décisions de poursuite ou d'abandon.
- Biologie de la découverte : Facilite la réduction des risques mécanistiques en isolant les variables d'électrophysiologie cardiaque chez des souris conscientes et ambulatoires, réduisant ainsi les interférences dues à l'anesthésie ou à la contention.
- Tri : Permet l'enregistrement simultané et évolutif de plusieurs animaux pour le criblage à haut contenu des effets des composés sur la variabilité de la fréquence cardiaque et la charge arythmique.
- Analytique : Fournit des variables dépendantes quantitatives, notamment l'intervalle R à R, la durée du cycle sinusal, la morphologie de l'onde P et la durée du complexe QRS, permettant des comparaisons statistiques entre génotypes ou groupes de traitement.
- Recherche translationnelle : S'inscrit dans une continuité préclinique en modélisant des paramètres de conduction cardiaque pertinents pour l'humain et en permettant des études longitudinales de pharmacologie de sécurité.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une plateforme de télémétrie réutilisable pour la surveillance cardiaque chronique dans divers domaines thérapeutiques (par exemple, insuffisance cardiaque, channelopathies) au sein de plateformes centralisées.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans la validation des cibles en réduisant l'ambiguïté mécanistique grâce à une détection électrogramme directe et à long terme dans des états physiologiquement pertinents.
- Valeur opérationnelle : Améliore la standardisation et la reproductibilité par l'application de techniques aseptiques, de spécifications de longueur des électrodes (3,5 cm négatif, 2,5 cm positif) et de protocoles de fixation par suture.
- Valeur stratégique : Optimise l'efficacité du capital en permettant la capture d'événements rares (par exemple, tachycardie ventriculaire) qui exigeraient sinon des fréquences d'échantillonnage par ECG de surface peu pratiques.
- Impact sur le portefeuille : Soutient les décisions d'avancement ajustées au risque en fournissant des métriques objectives d'incidence des arythmies et de variabilité de la fréquence cardiaque pour l'évaluation des risques cardiovasculaires.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en chirurgie stérile sur rongeurs, incluant l'incision péritonéale, le tunneling sous-cutané des électrodes et les techniques de suture ancrées au muscle.
- Dépend de l'infrastructure matérielle de télémétrie (émetteurs, récepteurs, outils de validation des fréquences radio AM) et des capacités de stérilisation (stérilisateur à billes de verre, nettoyage enzymatique, protocoles de désinfection).
- Exige une standardisation interéquipes entre les groupes de chirurgie, de soins aux animaux et d'analyse des données afin d'assurer un positionnement cohérent des électrodes (électrode blanche au thorax supérieur droit, électrode rouge à l'abdomen supérieur gauche) et des seuils de qualité du signal.
- Implique des adaptations selon les souches de souris ou les modèles de maladie, où le positionnement des électrodes peut nécessiter des ajustements en fonction de l'anatomie thoracique ou de l'indice de masse corporelle.
- Comprend des limites pratiques telles que le risque d'érosion des électrodes, atténué par des embouts en plastique, et les besoins en analgésie postopératoire pour le respect des exigences en matière de bien-être animal.
