מאמר זה מדגים מודל ללמוד שיפוץ לב לאחר שריר הלב קריופגיעה בעכברים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מודל לפציעה בהקפאה לחקור אוטם שריר הלב בעכבר
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
השימוש במודלים בעלי חיים חיוני לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות לתסמונת כלילית חריפה ולסיבוכים שלה. במאמר זה, אנו מדגימים סיכונים מורטין מודל הנזק שיוצר מידות סיכונים מדויקות עם היכולת הגבוהה והכפיל הגבוה. בקצרה, לאחר צנרור וכריתת החיה, מוסר הלב מהחזה. הבדיקה של מערכת כף יד משלוח חנקן נוזלי מוחל על הקיר שריר הלב כדי לגרום לקריופגיעה. ניתן לעקוב אחר תפקוד חדרית לקוי והולכה חשמלית באמצעות מיפוי האקו או המיפוי האופטי. שיפוץ שריר הלב של האזור הinfarcted מאופיין על ידי התצהיר קולגן ואובדן קרדיומיקוציטים. לעומת מודלים אחרים (למשל, בחור ליטל), מודל זה מנצל מערכת משלוח של חנקן נוזלי כף יד כדי ליצור יותר אחיד סיכונים גדלים.
מבוא
תסמונת כלילית חריפה (ACS) היא הגורם המוביל למוות בעולם המערבי1,2. חסימה חריפה של העורקים הכליליים מוביל להפעלת האיסכמי ונמק של רקמת לב מושפעת3. שריר הלב הפגום מוחלף בהדרגה על ידי רקמת צלקת שאינה מעטפת, אשר הבחינה קלינית כישלון לב4,5. למרות ההתקדמות האחרונה בטיפול של acs, השכיחות של acs וכישלון הלב הקשור לacs עולה, ואפשרויות טיפוליות מוגבלות6,7. לכן, פיתוח מודלים של בעלי חיים כדי ללמוד ACS והסיבוכים שלה הם בעלי עניין עצום.
עד כה, המודל החי הנפוץ ביותר לחקר ACS ושיפוץ שריר הלב של ACS המושרה הוא הארכה של עורק העורק השמאלי היורד (LAD). הארכה של הנער מובילה איסכמיה חריפה של שריר הלב, דומה רקמת שריר הלב האנושי במהלך ACS. עם זאת, מידות סיכונים שאינן עקביות נותרות עקב אכילס של היחידה למען הילד. וריאציה כירורגית והשונות האנטומית של הנער להוביל לגדלים סיכונים לא עקביים ולעכב את היכולת להיות שיכפול והכפיל של הליך זה8,9,10. בנוסף, התקשרות לנער יש תמותה גבוהה פנים וכירורגית. למרות המאמצים האחרונים כדי לשפר את התמותה ולהפחית את תמותת11,12, מספר גדול של בעלי חיים עדיין יש צורך להעריך כראוי נגד שיפוץ טיפולים.
מודלים חלופיים של ACS הוצעו ולמדו בשנים האחרונות, כולל רדיותדר 13, תרמי14 או פציעות קריוגניים15,16,17,18. שיטות נוכחיות של נזקי ההקפאה מחילות מוט מתכת מקורר בחנקן נוזלי כדי לפגוע ברקמת הלב של הנבדק15,16. עם זאת, יש לחזור על הליך זה מספר פעמים כדי להפיק גודל סיכונים מספיק. בשל מוליכות גבוהה וקיבולת חום נמוכה של המוט לעומת הרקמה, החללית מתחמם במהירות, ואת הרקמה הוא מקורר (ובכך infarcted) הטרוגנאני. כדי להתגבר על מגבלות אלה, אנו מתארים כאן מודל קריואוטם ניצול מערכת שנערך משלוח חנקן נוזלי. מודל זה הוא לאפשר, קל לבצע והוא יכול להיות מהיר ואמין. מופק מסיכונים מפני הנגעים בלתי תלויים של אנטומיה כלילית נוצרת, אשר בסופו של דבר מוביל לכישלון לב. שיטה זו מתאימה במיוחד כדי ללמוד את תהליך שיפוץ עבור הערכה של הרומן תרופתי טיפולית ורקמות מבוססי הנדסה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
בעלי חיים קיבלו טיפול הומאני בציות למדריך לעקרונות בעלי חיים מעבדתיים, שהוכנו על ידי המכון למשאבי בעלי חיים במעבדה, ופורסם בידי המכון הלאומי לבריאות. כל פרוטוקולי החיות אושרו על ידי הרשות המקומית אחראי (אוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו (UCSF) טיפול בעלי חיים מוסדיים והוועדה השימוש).
1. טיפול בבעלי חיים
- להשיג עכברים בגיל 14 שבועות במשקל כ 27 g (למשל, מן המכון לחיות מעבדה).
הערה: עכברים BALB/c משמשים עבור מאמר זה. - לשמור על עכברים תחת תנאים קונבנציונליים בארונות מאוורר, להאכיל אותם עכברים סטנדרטיים האוכל והמים האוטופית המודעה libitum.
2. הכנת העכבר
- השתמש בחדר אינדוקציה כדי הרדים עכבר עם isofלאנה (3.5%).
- מסירים את השיער מעל החזה והצוואר בעזרת קוצץ שיער.
- מקום העכבר במיקום פרקדן על משטח מחומם ולשמור על הרדמה עם מסכה מכסה הפה ואת האף של העכבר.
- בדוק עומק מספיק של הרדמה על ידי צובט את הרגליים האחוריות ואת הזנב כדי לוודא העדר רפלקסים.
- הכנס בופרנורפין תת עורית (0.03 מ"ג/ק"ג) לחוסר כאבים.
- מורחים את הגפיים האחוריות והקידמה ומסדרים את עמדתם באמצעות קלטת.
- עם povidone יוד, לחטא את האזור מגולח, ואחריו קרצוף עם 80% אתנול. חזור על שלב זה פעמיים.
- השתמש מספריים קטנים כדי להפוך את העור באמצע חתך משליש התחתון של עצם החזה אל הסנטר.
- השתמש מלקחיים מעוקל ובזהירות להפריד את השרירים סביב הצוואר כדי לחשוף את קנה הנשימה.
- השתמש מיקרו מספריים לבצע פיום קנה הנשימה בין טבעות הסחוס השני והשלישי.
- הגדר את המאוורר לתדר אוורור של 110/מזערי עם נפח הגאות של 0.5 mL.
- הסר את המסכה והכנס צינורית פלסטיק (20 גר'), המחוברת למכונת ההנשמה, אל קנה הנשימה. . לאוורר את החיה
הערה: ודא שצינורית האוורור אינה מוכנסת עמוק מדי על-ידי אישור אוורור דו-לטאי. - השימוש נמנעתי לנתק את השריר הימני הימנית מהמקור הסטראלי שלו בין הצלעות השלישי והשביעי.
- השתמש בצד מספריים בזווית האביב כדי לחתוך את הצלעות הרביעי עד שישית קרוב ככל האפשר לעצם החזה.
- מצרוב את עורק החלב, אם הדימום גלוי.
- . הנמך את ה2.5%
- מנתחים רקמת החיבור הבסיסית כדי לקבל מבט ברור לתוך חלל החזה.
- השתמש בלקחיים בוטים כדי לפתוח. את קרום הלב ולחשוף את הלב
- השתמש במפסק מיני גולדשטיין כדי לפזר את הצלעות ולשמור על חלל החזה פתוח.
- הרם את הלב מחלל בית החזה. עם מוט קהה
- להקטין את המתח של המפסק כדי להפחית את פתיחת החזה כדי לשמור על הלב מפני נפילה.
- לצנן את הקריופלסט (3 מ"מ קוטר) עבור 10 s.
- החל את הקריוהחלוק על הקיר השמאלי הקדמי הגוף להקפיא עבור 10 s כדי ליצור סיכונים הגוף השמאלי פגיעה הגוף.
הערה: ניתן למרוח את הקריוהחלוק על קירות לב שונים, בהתאם לשאלה המדעית ולצורך. - . לנתק את המקדח מהקיר השמאלי
- השתמש במפסק כדי להגדיל את פתיחת החזה.
- החזר בעדינות את הלב לחלל. בית החזה עם מוט קהה
- להסיר את המפסק ולחבר את כריתת האונה עם קשר אחד באמצעות 6-0 תפר.
- סגור את חלל החזה באמצעות 6-0 הפעלת תפר. השתמש במזרק 10 מ ל כדי לפנות את כל האוויר שנותר מהחזה לפני קשירת הקשר.
- להתאים את העור על קצה caudal ולתפור אותו לנקודה של פתיחת קנה הנשימה עם תפר הפעלה (5-0).
- הגדר את ה1.5% והמתן עד שהחיה תקבל נשימה ספונטנית.
- הסר את קטטר הקנה והחלה מחדש את המסכה על הפה של בעל החיים והאף כדי לשמור על ההרדמה.
- סגור את חתך הקנה עם אחד 8-0 תפר.
- מקמו את שרירי הצוואר הגהים. בחזרה לעמדתם כדי לכסות את קנה הנשימה
- . השלימו את תפר העור
- הוסף מטאמיאזול אל מי השתייה (50 מ ג מטאמיאזול ל100 mL) לכאבי כאבים במשך 3 ימים ונטר את החיה היומית.
הערה: תקופת התצפית לדגם זה היא שמונה שבועות. הקפידו לעקוב אחר ההנחיות של המוסד שלכם לגבי משטר כאבים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
מודל סיכונים בהקפאה מתאים לחקר ACS ולסיבוכים שלה. שיעורי תמותה נמוכים והתאוששות כירורגית יעילה נתפסת במודל זה. הנגרמת מפגיעת שריר הלב נזק מוביל לתפקוד לב מופחת, בלתי צימוד חשמלי, ושיפוץ התמרה.
ניתן להשתמש באקו-קרדיוגרפיה כדי לפקח על תפקוד הלב באופן בלתי פולשני בvivo. בלבבות שנפגעו בהקפאה, האקו ממחישה את שבר הפליטה באופן משמעותי ושינוי אזור חלקי (איור 1א-ג). ליקוי פונקציונלי ממשיך מיום 7 לאחר ניתוח עד נקודת התצפית של 56 ימים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מאמר זה מתאר מודל הקפאה של העכבר כדי לחקור ACS ו הקשורים אפשרויות תרופתי וטיפולי.
הצעד המכריע ביותר הוא יישום של הקריוהחלוק על רקמת הלב. משך ההתקשרות חייב להיות נשלט באופן הדוק על מנת להשיג את הגודל הסיכונים האופטימלי ולהבטיח תוצאות שניתן לשנות. התקררות ממושכת של שריר הלב תוביל לinfarcts מנופחים או ניקוב המוח. לעומת זאת, זמן הצינון המקוצר יוצר נגעים אפילטיים מוגבלים ואינו מסלק את כל התאים המתמחים. מכאן, זה יכול להיות הקמתה בעת לימוד השתלת תא התחדשות.
לעומת שיטות קרי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
. למחברים אין מה לגלות
תודות
אנו מודים לכריסטיאן פדרמן על הסיוע הטכני שלה. D.W. נתמך על ידי קרן מקס קאדה. T.D. קיבל מענקים משאר הדברים האחרים (2012) ו-"הגרמני" (DE2133/2 -1 _). ס. ס. התקבלו מענקי מחקר מהגרמני פורשונגססבישדורסואס (DFG; SCHR992/3-1, SCHR992/4-1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 10 מ"ל מזרק | Thermo Scientific | 03-377-23 | |
| 5-0 תפר פרולן | Ethicon | EH7229H | |
| 6-0 תפר פרולן | Ethicon | 8706H | |
| 8-0 Ethilon suture | Ethicon | 2808G | |
| Absorption Spears | Fine Science Tools | 18105-01 | |
| BALB/c | מעבדת ג'קסון | מספר מלאי 000651 | |
| משחת עיניים ואף Bepanthen | Bayer | 1578675 | משחת עיניים |
| Betadine Solution | Betadine Purdue Pharma | NDC:67618-152 | |
| מלקחיים קהים | Fine Science Tools | 18025-10 | |
| Buprenex | Reckitt Benckiser | NDC קודים: 12496-0757-1, 12496-0757-5 | בופרנורפין |
| Cryoprobe 3 מ"מ | Brymill מערכות קריוגניות | Cry-AC-3 B-800 | |
| אתנול 70% | Th. גייר | 2270 | |
| מלקחיים מעוקלים | S& T | 00284 | |
| מלקחיים משובחים | כלי מדע עדינים | 11251-20 | |
| מלקחיים סטנדרטיים | כלי מדע עדינים | 11023-10 | |
| בדיקת אנטומיה ברוטו | כלי מדע עדינים | 10088-15 | |
| קוצץ שיער | WAHL | 8786-451A ARCO SE | |
| ערכת צריבה בטמפרטורה גבוהה | Bovie | 18010-00 | |
| ISOFLURANE | Henry Schein Animal Health | 029405 | |
| IV קטטר 20G | B. Braun | 603028 | |
| Mini-Goldstein Retractor | Fine Science | Tools 17002-02 | |
| NaCl 0.9% | B.Braun | PZN 06063042 אמנות. מס': | |
| מחזיק מחט | Fine Science Tools | 12075-14 | |
| מחזיק מחט, | מכשיר הרווארד | 72-0146 | |
| Novaminsulfon | Ratiopharm | PZN 03530402 | Metamizole |
| לוח הפעלה | Braintree Scientific | 39OP | |
| להחלפה קצה עדין | Bovie | H101 | |
| מספריים | מדע עדינים | 14028-10 | |
| מאוורר בעלי חיים קטנים | Kent Scientific | RV-01 | |
| מספריים אביביים - זווית לצד | כלי מדע עדינים | 15006-09 | |
| מיקרוסקופ כירורגי | Leica | M651 | |
| סרט כירורגי Transpore | 3M | 1527-1 | |
| Vannas מספריים קפיצים | כלים מדעיים עדינים | 15400-12 | |
| וופורייזר | קנט סיינטיפיק | ווטפלו-1205S |
מקורות
- Writing Group. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 38-360 (2016).
- de Alencar Neto, J. N. Morphine, Oxygen, Nitrates, and Mortality Reducing Pharmacological Treatment for Acute Coronary Syndrome: An Evidence-based Review. Cureus. 10 (1), 2114(2018).
- Detry, J. M. The pathophysiology of myocardial ischaemia. European Heart Journal. 17, Suppl G 48-52 (1996).
- Ertl, G., Frantz, S. Healing after myocardial infarction. Cardiovascular Research. 66 (1), 22-32 (2005).
- Jugdutt, B. I. Ventricular remodeling after infarction and the extracellular collagen matrix: when is enough enough. Circulation. 108 (11), 1395-1403 (2003).
- Velagaleti, R. S., Vasan, R. S. Heart failure in the twenty-first century: is it a coronary artery disease or hypertension problem. Cardiology Clinics. 25 (4), 487-495 (2007).
- Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2017 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 135 (10), 146-603 (2017).
- Morrissey, P. J., et al. A novel method of standardized myocardial infarction in aged rabbits. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 312 (5), 959-967 (2017).
- Degabriele, N. M., et al. Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction. Experimental Physiology. 89 (4), 497-505 (2004).
- Chen, J., Ceholski, D. K., Liang, L., Fish, K., Hajjar, R. J. Variability in coronary artery anatomy affects consistency of cardiac damage after myocardial infarction in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 313 (2), 275-282 (2017).
- Reichert, K., et al. Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (122), e55353(2017).
- Kim, S. C., et al. A murine closed-chest model of myocardial ischemia and reperfusion. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (65), e3896(2012).
- Antonio, E. L., et al. Left ventricle radio-frequency ablation in the rat: a new model of heart failure due to myocardial infarction homogeneous in size and low in mortality. J Card Fail. 15 (6), 540-548 (2009).
- Ovsepyan, A. A., et al. Modeling myocardial infarction in mice: methodology, monitoring, pathomorphology. Acta Naturae. 3 (1), 107-115 (2011).
- Ciulla, M. M., et al. Left ventricular remodeling after experimental myocardial cryoinjury in rats. Journal of Surgical Research. 116 (1), 91-97 (2004).
- Grisel, P., et al. The MRL mouse repairs both cryogenic and ischemic myocardial infarcts with scar. Cardiovascular Pathology. 17 (1), 14-22 (2008).
- Duerr, G. D., et al. Comparison of myocardial remodeling between cryoinfarction and reperfused infarction in mice. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 961298(2011).
- Ma, N., et al. Intramyocardial delivery of human CD133+ cells in a SCID mouse cryoinjury model: Bone marrow vs. cord blood-derived cells. Cardiovascular Research. 71 (1), 158-169 (2006).
- Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology (1985). 102 (6), 2104-2111 (2007).
- van den Bos, E. J., Mees, B. M., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (3), 1291-1300 (2005).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
