Name: Mesure de boucles de volume de pression chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Apprenez à mesurer les boucles pression-volume chez la souris pour évaluer la fonction cardiaque. Cette méthode permet d'analyser les effets physiologiques des manipulations génétiques sur le cœur.

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L&#39;auteur aimerait remercier le financement du NHLBI (K08 HL102066 et R01 HL114832).

<ol><li>Mozaffarian, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+disease+and+stroke+statistics--2015+update%3A+a+report+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131 (4), e29-e322 (2015).</li>
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<li>Townsend, D., Yasuda, S., Li, S., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergent+dilated+cardiomyopathy+caused+by+targeted+repair+of+dystrophic+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Emergent dilated cardiomyopathy caused by targeted repair of dystrophic skeletal muscle.</a> Mol Ther. 16 (5), 832-835 (2008).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+administration+of+micro-dystrophin+restores+cardiac+geometry+and+prevents+dobutamine-induced+cardiac+pump+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Systemic administration of micro-dystrophin restores cardiac geometry and prevents dobutamine-induced cardiac pump failure.</a> Mol Ther. 15 (6), 1086-1092 (2007).</li>
<li>Strakova, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrobrevin+increases+dystrophin%27s+binding+to+the+dystrophin-glycoprotein+complex+and+provides+protection+during+cardiac+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Dystrobrevin increases dystrophin's binding to the dystrophin-glycoprotein complex and provides protection during cardiac stress.</a> J Mol Cell Cardiol. 76, 106-115 (2014).</li>
<li>Yasuda, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrophic+heart+failure+blocked+by+membrane+sealant+poloxamer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dystrophic heart failure blocked by membrane sealant poloxamer.</a> Nature. 436 (7053), 1025-1029 (2005).</li>
<li>Townsend, D., Daly, M., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+dystrophin+loss+and+genetic+reconstitution+establish+a+molecular+link+between+dystrophin+and+heart+performance+during+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Age-dependent dystrophin loss and genetic reconstitution establish a molecular link between dystrophin and heart performance during aging.</a> Mol Ther. 19 (10), 1821-1825 (2011).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., McNally, E., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+pathophysiological+mechanisms+of+cardiomyopathy+in+hearts+lacking+dystrophin+or+the+sarcoglycan+complex%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Distinct pathophysiological mechanisms of cardiomyopathy in hearts lacking dystrophin or the sarcoglycan complex.</a> FASEB J. 25 (9), 3106-3114 (2011).</li>
<li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Bátkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li>
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<li>Palpant, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+disease+in+mucopolysaccharidosis+type+I+attributed+to+catecholaminergic+and+hemodynamic+deficiencies%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac disease in mucopolysaccharidosis type I attributed to catecholaminergic and hemodynamic deficiencies.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H356-H365 (2011).</li>
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<li>Schmähl, D., Port, R., Wahrendorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dose-response+study+on+urethane+carcinogenesis+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">A dose-response study on urethane carcinogenesis in rats and mice.</a> Int J Cancer. 19 (1), 77-80 (1977).</li>
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<li>Reyes, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+contractility+with+sustained+afterload+in+the+intact+murine+heart%3A+blunting+of+length-dependent+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Enhancement of contractility with sustained afterload in the intact murine heart: blunting of length-dependent activation.</a> Circulation. 107 (23), 2962-2968 (2003).</li>
<li>Segers, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductance+catheter-based+assessment+of+arterial+input+impedance%2C+arterial+function%2C+and+ventricular-vascular+interaction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Conductance catheter-based assessment of arterial input impedance, arterial function, and ventricular-vascular interaction in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288 (3), H1157-H1164 (2005).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+administration+of+membrane+sealant+prevents+severe+cardiac+injury+and+ventricular+dilatation+in+dystrophic+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Chronic administration of membrane sealant prevents severe cardiac injury and ventricular dilatation in dystrophic dogs.</a> J Clin Invest. 120 (4), 1140-1150 (2010).</li>
<li>Sato, T., Shishido, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ESPVR+of+in+situ+rat+left+ventricle+shows+contractility-dependent+curvilinearity%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">ESPVR of in situ rat left ventricle shows contractility-dependent curvilinearity.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (5 Pt 2), H1429-H1434 (1998).</li>
<li>Sunagawa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+coronary+arterial+pressure+on+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+of+isolated+canine+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of coronary arterial pressure on left ventricular end-systolic pressure-volume relation of isolated canine heart.</a> Circ Res. 50 (5), 727-734 (1982).</li>
<li>Cingolani, H. E., Pérez, N. G., Cingolani, O. H., Ennis, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Anrep+effect%3A+100+years+later%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">The Anrep effect: 100 years later.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (2), H175-H182 (2013).</li>
<li>Baan, J., van der Velde, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+to+type+of+loading+intervention+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs.</a> Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).</li>
<li>Rankin, J. S., Olsen, C. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+airway+pressure+on+cardiac+function+in+intact+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs.</a> Circulation. 66 (1), 108-120 (1982).</li>
</ol>

L’auteur n’a rien à divulguer.

Il y a trois étapes critiques dans cette procédure: 1) la mise en place du tube d&#39;intubation et une ventilation appropriée, 2) mise en place du cathéter IV jugulaire, et 3) la mise en place correcte du cathéter de PV dans le ventricule gauche. Détermination de la fréquence respiratoire appropriée est une partie importante de fournir une assistance ventilatoire. souris conscientes maintiennent généralement la ventilation alvéolaire avec peu profondes respirations rapides. En général, les souris ventilées auront beauc...

Les maladies cardiovasculaires continue d&#39;être une cause importante de mortalité et de morbidité dans le monde entier 1. Les maladies du cœur présentent des défis particulièrement difficiles dans le développement de nouvelles thérapies. Les progrès en génétique prévoient la possibilité d&#39;identifier une multitude de contributeurs potentiels génétiques au développement de maladies cardiaques. Le caractère intégrateur du système cardio-vasculaire exige que ces cibles génétiques validés dans des modèles animaux intacts. La flexibilité et le faible coût du logement génétiques de la souris ont apporté à l&#39;avant-garde pour l&#39;évaluation du rôle physiologique d&#39;un gène donné. La petite taille de la souris présente des défis uniques pour l&#39;évaluation de la fonction cardiaque. Il existe plusieurs modalités qui peuvent fournir des informations sur la fonction cardiaque, mais seule la mesure simultanée de la pression et du volume ventriculaire permet pression-volume (PV) d&#39;analyse de la boucle de la fonction ventriculaire. PV boucles toutoe la fonction cardiaque devant être analysé indépendamment de sa connexion au système vasculaire; un facteur important pour déterminer le rôle fonctionnel d&#39;un élément génétique particulier. L&#39;évaluation des boucles pression-volume a été utilisé expérimentalement et cliniquement depuis de nombreuses années et abondante littérature existe en ce qui concerne l&#39;analyse de ces ensembles de données 2,3. L&#39;adaptation de la technologie de boucle PV à la souris a été un progrès important pour la compréhension de la physiologie cardiaque murin 4-6. Cathéter à base couplent technologies de boucle PV un capteur de pression et l&#39;utilisation de conductance pour estimer le volume ventriculaire. Le volume ventriculaire est déterminée en examinant les variations d&#39;un champ électrique généré par le cathéter. Cette méthode modélise le ventricule d&#39;un cylindre, dont la hauteur est définie par la distance entre les électrodes sur le cathéter et le rayon est calculé à partir de conduction d&#39;un champ électrique à travers le sangle ventricule 7-9. Le signal de conductance mesuré par le cathéter comporte deux volets. Le premier est la conduction à travers le sang; celle-ci varie avec le volume du ventricule et constitue le signal principal utilisé pour déterminer le volume ventriculaire. Le second composant résulte de la conduction à travers et le long de la paroi du ventricule. Ceci est appelé conductance parallèle et doit être retiré afin de déterminer le volume ventriculaire absolue. Il existe deux systèmes disponibles dans le commerce pour la collecte de données pression-volume dans le laboratoire de recherche et la méthode utilisée pour calculer et retirer la conductance parallèle est la principale différence entre les 6,10,11. cathéters de conductance nécessitent l&#39;injection d&#39;une solution saline hypertonique pour le calcul de la conductance parallèle. Cette injection modifie transitoirement la conductivité du sang dans le ventricule, tandis que la conductivité de la paroi reste constante. A partir de ces données, il est possible de déterminer lacomposante du signal de conductance qui provient du sang et provient de ce que la paroi ventriculaire. Cette approche suppose que la conductance parallèle ne varie pas au cours du cycle cardiaque. La méthode d&#39;admission repose sur des changements de phase dans le champ électrique pour évaluer la contribution de la paroi ventriculaire au signal de volume global. Cette méthode repose sur une série de constantes prédéterminées pour la conductivité du sang et du myocarde afin de déterminer le volume final, mais permet des mesures en continu de la conductance parallèle au cours du cycle cardiaque. Ces deux systèmes fournissent de bonnes estimations du volume ventriculaire gauche et les différences entre eux ne sont pas susceptibles d&#39;être physiologiquement significative. Le modèle cylindrique du ventricule et d&#39;autres hypothèses rendent ces approches à base de cathéter pas aussi précis que d&#39;autres modalités, mais ces données sont fournies sur une base battement par battement qui est essentiel pour l&#39;évaluation de la charge des mesures indépendantes de la fonction cardiaque. La procédure décrite ici est utilisée dans mon laboratoire et a fourni des données pour un grand nombre d&#39;études portant sur ​​les mécanismes physiopathologiques de base de dystrophique cardiomyopathie 12-18. La procédure décrite ci-dessous est l&#39;un des deux qui peut être utilisé pour obtenir des données de boucle PV. Bien que bon nombre des principes sont applicables pour les deux approches, ce protocole mettra l&#39;accent sur une approche apical à thorax ouvert; un protocole de poitrine fermée a été détaillée ailleurs 19,20. Alors que la procédure sera décrite en détail, les principes généraux importants pour exposer le cœur avec un minimum de dommages, soit le cœur ou les poumons. Tout au long du protocole, il est important de se rappeler que c&#39;est une procédure non-survie et que d&#39;avoir une bonne exposition du cœur est d&#39;une importance cruciale pour la bonne mise en place du cathéter.

<table><tbody><tr><td>Dumont 5/45 (2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-33</td><td></td></tr><tr><td>Pince à dilatation de récipient</td><td>Outils de science fine</td><td>18153-11</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Micro Dissection Ciseaux à ressort</td><td>Roboz Instruments</td><td>RS-5668</td><td></td></tr><tr><td>Pince Octogon - Dentelée/Courbée</td><td>Outils de science fine</td><td>11041-08</td><td></td></tr><tr><td>Pince Octogon - Dentelée/droite</td><td>fine Outils scientifiques</td><td>11040-08</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux de dissection - Lame lourde</td><td>Outils de sciences fines</td><td>14082-09</td><td></td></tr><tr><td>Ruban chirurgical Transpore</td><td>3M</td><td>1527-1</td><td></td></tr><tr><td>3-0 Suture en soie</td><td>Outils scientifiques fins</td><td>18020-30</td><td></td></tr><tr><td>Ventilateur TOPO</td><td>Kent Scientific</td><td>TOPO</td><td></td></tr><tr><td>Martin ME 102 Unité électrochirurgicale</td><td>Appareil</td> <td>HarvardPY2 72-2484</td><td></td></tr><tr><td>Pompe à seringue</td><td>Lucca Technologies</td><td>GenieTouch</td><td></td></tr><tr><td>Stéréomicroscope avec support de perche</td><td>Nikon</td><td>SMZ-800N</td><td></td></tr><tr><td>Thermomètre à thermocouple</td><td>Cole Parmer</td><td>EW-91100-40</td><td></td></tr><tr><td>T/Pump Recirculateur d’eau chaude</td><td>Kent Scientific</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>ADVantage Système Pression-Volume</td><td>Transonic</td><td>ADV500</td><td></td></tr><tr><td>Acquisition et analyse de données</td><td>DSI</td><td>Ponemah ACQ-16</td><td></td></tr></tbody></table>

mesure de boucles de volume de pression chez la souris

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

Comprendre les causes et la progression de la maladie cardiaque présente un défi important pour la communauté biomédicale. La flexibilité génétique de la souris offre un grand potentiel pour explorer la fonction cardiaque au niveau moléculaire. La petite taille de la souris présente des défis en ce qui concerne l&#39;exécution phénotypage cardiaque détaillée. Miniaturisation et d&#39;autres progrès technologiques ont fait de nombreuses méthodes d&#39;évaluation cardiaque possible chez la souris. Parmi ceux-ci, la collecte simultanée des données de pression et de volume fournit une image détaillée de la fonction cardiaque qui ne sont pas disponibles par le biais de toute autre modalité. Voici une procédure détaillée pour la collecte de données en boucle pression-volume est décrit. Inclus est une discussion sur les principes qui sous-tendent les mesures et les sources potentielles d&#39;erreur. la gestion Anesthetic et approches chirurgicales sont discutées en détail car ils sont à la fois critique pour obtenir la mesure hémodynamique de haute qualités. Les principes du développement du protocole hémodynamique et les aspects pertinents de l&#39;analyse des données sont également abordées.

Par convention, le volume est tracée sur l&#39;axe X et la pression sur l&#39;axe des Y comme dans la figure 1. Les boucles pression-volume résultant d&#39; une pression de traçage en fonction du volume doit ressembler à un rectangle dont les arêtes verticales représentant la variation isovolumiques de la pression ( à savoir, lorsque les deux valves mitrale et aortique sont fermés). L &#39;horizontale inférieure représente le remplissage du ventricule à travers ...

Ce manuscrit décrit un protocole détaillé pour la collecte de données de pression-volume de la souris.

Mesure de boucles de volume de pression chez la souris

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...

L'objectif général de la mesure des boucles pression-volume chez la souris est d'obtenir une évaluation détaillée de la fonction cardiaque. Cette méthode est utile pour la caractérisation physiologique de souris possédant des manipulations génétiques spécifiques, ce qui peut à son tour permettre de mieux comprendre le rôle de protéines spécifiques dans la fonction cardiaque. Le principal avantage de cette technique réside dans le fait qu'elle fournit une évaluation détaillée de la fonction contractile, indisponible avec d'autres méthodologies.Une fois la souris préparée pour la chirurgie, commencez par pratiquer une incision au niveau de l'incisure sternale, s'étendant d'environ cinq millimètres à droite de la ligne médiane jusqu'à environ cinq millimètres à gauche de la ligne médiane. Réalisez une deuxième incision s'étendant le long du bord droit de la première incision, en direction rostrale, jusqu'à environ deux millimètres en retrait de l'extrémité de la mandibule. Ensuite, effectuez une troisième incision allant de l'extrémité rostrale de la deuxième incision jusqu'à environ cinq millimètres à droite de la ligne médiane.Et rétracter le lambeau cutané résultant vers la droite

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Biologie

Le CODA 8-canaux à haut débit système non invasif de pression artérielle mesure la pression sanguine dans jusqu'à 8 simultanément souris ou les rats. Ce système utilise la queue-coiffe enregistrement de la pression du volume (VPR) pour mesurer la pression artérielle en déterminant le volume de sang de la queue.

Mesurer la pression sanguine chez des souris en utilisant enregistrement de la pression du volume, une méthode Queue-coiffe

Mesure de la pression ventriculaire gauche (VG) chez la souris embryonnaires et néonatale est décrite. La pression est mesurée par l'insertion d'une aiguille reliée à un transducteur à remplissage de fluide dans le BT sous échographie. Des précautions doivent être prises pour maintenir une fonction cardiaque normale au cours du protocole expérimental.

Mesure de la pression ventriculaire gauche à la fin de souris embryonnaires et néonatale

Un protocole spécifique et rapide à la fois étudier la fonction cardiaque droite, une inflammation des poumons, et la réponse immunitaire est décrit comme un outil d'apprentissage. Vidéo et chiffres décrivent la physiologie et de techniques de microdissection dans une équipe organisée approche qui est adaptable pour être utilisé pour les petites et grandes études taille.

Mesures systolique ventriculaire droite pression en combinaison avec la récolte du poumon et des échantillons de tissus immunitaires chez des souris

L'évaluation de la physiologie respiratoire a traditionnellement compté sur des techniques, qui nécessitent une contention ou sédation de l'animal. Effrénée pléthysmographie corps entier, cependant, fournit une analyse précise et non invasive, quantitative de physiologie respiratoire dans des modèles animaux. En outre, la technique permet une évaluation répétée de souris respiratoire permettant d'études longitudinales.

Mesure de la fonction respiratoire chez la souris utilisant effrénée pléthysmographie corps entier

Nous présentons ici un protocole permettant de mesurer simplement et de manière fiable la courbe pression-volume pulmonaire chez la souris, montrant qu’elle est suffisamment sensible pour détecter des modifications phénotypiques du parenchyme dans deux pathologies pulmonaires courantes, la fibrose pulmonaire et l’emphysème. Cette mesure permet de quantifier les changements structurels du poumon avec l’évolution d’une pathologie.

La mesure de la courbe pression-volume dans les poumons de souris

Cet article décrit la mesure de la fonction ventriculaire gauche murine via l’analyse de la pression/volume à différentes fréquences cardiaques.

Cathétérisme cardiaque chez la souris pour mesurer le volume de pression Relation: Étudier les effets Bowditch

L’analyse de la boucle pression-volume cardiaque est le moyen le plus complet de mesurer la fonction cardiaque dans le cœur intact. Nous décrivons une technique pour effectuer et analyser des boucles de volume de pression cardiaque, à l’aide de cathéters à conductance.

Cardiac pression-volume Analyse boucle aide de la conductance cathéters chez la souris

Nous présentons ici un protocole permettant d’évaluer la fonction cardiaque biventriculaire chez la souris en générant des boucles pression-volume (PV) à partir du ventricule droit et du ventricule gauche chez le même animal à l’aide d’un cathétérisme thoracique fermé. L’accent est mis sur l’aspect technique de la chirurgie et l’acquisition de données.

Évaluation biventriculaire de la fonction cardiaque et des boucles pression-volume par cathétérisme thoracique fermé chez la souris

Nous décrivons ici une analyse de la boucle pression-volume cardiaque sous des doses croissantes d’isoprotérénol perfusé par voie intraveineuse pour déterminer la fonction cardiaque intrinsèque et la réserve β-adrénergique chez la souris. Nous utilisons une approche à poitrine ouverte modifiée pour les mesures de boucle pression-volume, dans laquelle nous incluons la ventilation avec une pression expiratoire positive.

Réponse cardiaque à la stimulation β-adrénergique déterminée par l’analyse de la boucle pression-volume

Ce protocole fournit une procédure étape par étape pour l’exécution de l’administration de plusieurs doses de bolus intraveineux et la surveillance hémodynamique invasive chez la souris. Les chercheurs peuvent utiliser ce protocole pour le dépistage futur de composés thérapeutiques pour l’hypertension artérielle pulmonaire.

Dosage multiple de bolus intraveineux et évaluation hémodynamique invasive dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire induite par l’hypoxie chez la souris

Apprenez à mesurer les boucles pression-volume chez la souris pour évaluer la fonction cardiaque. Cette méthode permet d'analyser les effets physiologiques des manipulations génétiques sur le cœur.

Mesure de boucles de volume de pression chez la souris

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