כאן אנו מתארים ניתוח לולאת לחץ לב תחת מינונים הולכים וגדלים של איזופרוטרנול תוך ורידי כדי לקבוע את תפקוד הלב המהותי ואת המילואים β-adrenergic בעכברים. אנו משתמשים בגישה שונה של חזה פתוח למדידות לולאת נפח הלחץ, שבה אנו כוללים אוורור עם לחץ חיובי של תפוגת קצה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
תגובת לב לגירוי β-אדנרגיות שנקבע על ידי ניתוח לולאת נפח לחץ
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
קביעת תפקוד הלב היא ניתוח נקודת קצה חזק במודלים של בעלי חיים של מחלות לב וכלי דם על מנת לאפיין השפעות של טיפולים ספציפיים על הלב. בשל היתכנות של מניפולציות גנטיות העכבר הפך למודל החייתי היונקים הנפוץ ביותר לחקר תפקוד הלב ולחיפוש אחר מטרות טיפוליות פוטנציאליות חדשות. כאן אנו מתארים פרוטוקול כדי לקבוע את תפקוד הלב ב vivo באמצעות מדידות לולאה נפח לחץ וניתוח במהלך מצבים בסיסיים ותחת גירוי β-adrenergic על ידי עירוי תוך ורידי של הגדלת ריכוזים של isoproterenol. אנו מספקים פרוטוקול מעודן כולל תמיכה באוורור תוך התחשבות בלחץ חיובי של תפוגת קצה כדי לשפר השפעות שליליות במהלך מדידות חזה פתוח, ומשככי כאבים חזקים (Buprenorphine) כדי למנוע מתח שריר הלב בלתי נשלט מעורר על ידי כאב במהלך ההליך. כל זאת יחד התיאור המפורט של ההליך והדיון על מלכודות אפשריות מאפשר ניתוח לולאת נפח לחץ סטנדרטי מאוד וניתן לשחזור, ומפחית את הדרת בעלי החיים מהחבורה הניסיונית על ידי מניעת הטיה מתודולוגית אפשרית.
מבוא
מחלות לב וכלי דם משפיעות בדרך כלל על תפקוד הלב. בעיה זו מצביעה על החשיבות בהערכת תפקוד הלב המפורט של vivo במודלים של מחלות בעלי חיים. ניסויים בבעלי חיים מוקפים במסגרת של שלושת העקרונות המנחים של Rs (3Rs) (צמצום/מקד/החלפה). במקרה של הבנת פתולוגיות מורכבות המערבות תגובות מערכתיות (כלומר, מחלות לב וכלי דם) ברמה ההתפתחותית הנוכחית, האפשרות העיקרית היא לחדד את השיטות הזמינות. זיקוק יוביל גם לירידה במספרי בעלי החיים הנדרשים בשל פחות שונות, מה שמשפר את כוח הניתוח והמסקנות. בנוסף, שילוב של מדידות התכווצות לב עם מודלים בעלי חיים של מחלות לב כולל אלה המושרה על ידי גירוי נוירוהומורלי או על ידי עומס יתר בלחץ כמו פסים בתחום העורקים, אשר מחקה למשל קטכולאמין שונה / β-adrenergic רמות....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל הניסויים בבעלי חיים אושרו ובוצעו על פי תקנות המועצה האזורית קרלסרוהה ואוניברסיטת היידלברג (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) בהתאם להנחיות הנחיה 2010/63/האיחוד האירופי של הפרלמנט האירופי להגנה על בעלי חיים המשמשים למטרות מדעיות. הנתונים המוצגים בפרוטוקול זה נגזרים מעכברים זכרים מסוג C57Bl6/N (17 ± גיל שבוע וחצי). עכברים נשמרו בתנאים מוגדרים ללא פתוגן במתקן בעלי החיים (IBF) של הפקולטה לרפואה היידלברג. עכברים שוכנו במחזור של 12 שעות של אור-חושך, עם לחות יחסית בין 56-60%, שינוי אוויר של פי 15 לשעה וטמפרטורת החדר של 22 מעלות צלזיוס +/- 2 מעלות צלזיוס. הם הוחזקו בכלובים קונבנציונליים מסוג II או סוג II שסופקו זמן ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
מדידת לולאת נפח הלחץ (PVL) היא כלי רב עוצמה לנתח פרמקודינמיקה לבבית של תרופות ולחקור את פנוטיפ הלב של מודלים עכבר מהונדס גנטית בתנאים נורמליים ופתולוגיים. הפרוטוקול מאפשר הערכה של רזרבה β-אדנרגיות לב במודל העכבר למבוגרים. כאן אנו מתארים שיטת חזה פתוח תחת הרדמה איזופלורנית בשילוב עם buprenorphine (כאבים) ופנקורוניום (מרפה שרירים), המתמקדת בתגובת הלב לגירוי β-אדנרגני על ידי הטמעת ריכוזי איזופרוטרנול באמצעות צנתר וריד הירך. חלק מהנתונים הייצוגיים המוצגים בפרוטוקול זה נגזרים מעכברים זכרים מסוג פראי C57Bl6/N
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
כאן, אנו מספקים פרוטוקול כדי לנתח את תפקוד הלב in vivo בעכברים תחת הגדלת גירוי β-adrenergic. ההליך יכול לשמש כדי לטפל בשניהם, פרמטרים בסיסיים של תפקוד הלב ואת עתודה adrenergic (למשל, inotropy ו כרונוטרופיה) בעכברים מהונדסים גנטית או על התערבויות. היתרון הבולט ביותר של מדידות לולאת נפח לחץ (PVL) בהשוואה לאמצעים אחרים לקביעת תפקוד הלב הוא ניתוח של תפקוד לב מהותי, בלתי תלוי עומס. כל השיטות האחרות (למשל, MRI ואקוקרדיוגרפיה) יכולות רק להעריך פרמטרים תלויי עומס של תפקוד הלב ובמיוחד התכווצות הלב לא ניתן לקבוע באופן אמין. זה עוש.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
אין להצהיר על ניגוד אינטרסים.
תודות
אנו מודים למנואלה ריצל, הנס-פיטר גנשהיימר, כריסטין ריכטר והצוות מאינטרפאקולטר ביומדיזינישה פורשונגסיינריכטונג (IBF) מאוניברסיטת היידלברג לסיוע טכני מומחה.
עבודה זו נתמכה על ידי DZHK (המרכז הגרמני לחקר הלב וכלי הדם), BMBF (משרד החינוך והמחקר הגרמני), באדן-וירטמברג חדשנות המדינה הפדרלית וחיבה לחדשנות של המדינה הפדרלית דויטשה Forschungsgemeinschaft (DFG, קרן המחקר הגרמנית) פרויקט-ID 239283807 - TRR 152, עבור 2289 ומרכז המחקר השיתופי (SFB) 1118.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1.4F SPR-839 קטטר | Millar Instruments, ארה"ב | 840-8111 | |
| מזרקים 1 מ"ל | בקטון דיקינסון, ארה"ב | מגבר ביו REF303172 | |
| ADInstruments, ארה"ב | FE231 | ||
| מגבר גשר | ADInstruments, ארה"ב | FE221 | |
| סרום בקר אלבומין | רוט, גרמניה | 8076.2 | |
| בופרנורפין הידרוכלוריד | באייר, גרמניה | קובטת | |
| מילר, ארה"ב | 910-1049 | ||
| מתמר לחץ דיפרנציאלי MPX | הוגו זקס אלקטרוניק- מכשיר הרווארד, גרמניה | סוג 39912 | |
| מלקחיים של דומונט #5/45 | כלי מדע עדינים בע"מ | 11251-35 | |
| דומונט מלקחיים #7B | Fine Science Tools Inc. | 11270-20 | |
| Graefe Forceps | Fine Science Tools Inc. | 11051-10 | |
| GraphPad פריזמה | תוכנת GraphPad | גרסה 8.3.0 | |
| EcoLab-PE-Micotube | Smiths, ארה"ב | 004/310/168-1 | |
| Etomidate Lipuro | Braun, גרמניה | 2064006 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Heparin | Ratiopharm, גרמניה | R26881 | |
| פלטה חמה ויחידת בקרה | Labotec, גרמניה | Hot Plate 062 | |
| Isofluran | Baxter, גרמניה | HDG9623 | |
| Isofluran Vapor | Abbot | Vapor 19.3 | |
| Isoprenalinhydrochloride | Sigma-Aldrich, ארה"ב | I5627 | |
| צינורות פוליאתן עדינים 0.61 מ"מ OD, 0.28 מ"מ ID | Smiths Medical International Ltd, UK | Ref. 800/100/100 | |
| MiniVent מאוורר לעכברים | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, גרמניה | Type 845 | |
| MPVS Ultra PVL System | Millar Instruments, ארה"ב | ||
| NaCl | AppliChem, גרמניה | A3597 | |
| NaCl 0.9% איזוטוני | בראון, גרמניה | 2350748 | |
| Pancuronium-bromide | Sigma-Aldrich, ארה"ב | BCBQ8230V | |
| Perfusor 11 בנוסף | מכשירי הרווארד | מס' 70-2209 | |
| Powerlab 4/35 יחידת בקרה | ADInstruments, ארה"ב | PL3504 | |
| סט צריבה נטענת | Faromed, גרמניה | 09-605 | |
| מספריים | כלי מדע עדינים בע"מ. | 140094-11 | |
| מעבדת תוכנהתרשים 7 Pro | ADInstruments, ארה"ב | LabChart 7.3 Pro | |
| Standard מזון עכבר | LASvendi GmbH, גרמניה | Rod18 | |
| מיקרוסקופ סטריאו | Zeiss, גרמניה | Stemi 508 | |
| תפר כירורגי 8/0 | סופרמה, גרמניה | Ch.B.03120X | |
| ניקור ורידים-צינורית Venflon Pro Safty 20-gauge | בקטון דיקינסון, ארה"ב | 393224 | |
| מלקחיים לקנולציה של כלי שיט | Fine Science Tools Inc. | 00574-11 | |
| אמבט מים | תרמו פישר סיינטיפיק, ארה"ב | ||
| מסנן מזרק (Filtropur S 0.45) | Sarstedt, גרמניה | Ref. 83.1826 |
מקורות
- Bacmeister, L., et al. Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology. 114 (3), 19(2019).
- Hartupee, J., Mann, D. L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nature ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
