הפרוטוקול הנוכחי מתאר הערכה אקוקרדיוגרפית של מורפולוגיה של חדר שמאל, תפקוד וזרימת דם כלילית בעכברים בני 7 ימים.
Method Article
הפרוטוקול הנוכחי מתאר הערכה אקוקרדיוגרפית של מורפולוגיה של חדר שמאל, תפקוד וזרימת דם כלילית בעכברים בני 7 ימים.
אקוקרדיוגרפיה היא הליך לא פולשני המאפשר הערכה של פרמטרים מבניים ותפקודיים במודלים של מחלות לב וכלי דם בבעלי חיים ומשמש להערכת ההשפעה של טיפולים פוטנציאליים במחקרים פרה-קליניים. מחקרי אקו-לב נערכים בדרך כלל בעכברים בוגרים צעירים (כלומר, בני 4-6 שבועות). ההערכה של תפקוד הלב וכלי הדם של ילודים מוקדמים אינה מבוצעת בדרך כלל בגלל גודלם הקטן של גורי העכברים והקשיים הטכניים הנלווים. אחד האתגרים החשובים ביותר הוא שהאורך הקצר של איברי הגורים מונע מהם להגיע לאלקטרודות בפלטפורמת האקו-קרדיוגרפיה. טמפרטורת הגוף היא האתגר השני, שכן גורים רגישים מאוד לשינויים בטמפרטורה. לכן, חשוב לקבוע מדריך מעשי לביצוע מחקרי אקו-לב בגורי עכברים קטנים כדי לסייע לחוקרים לזהות שינויים פתולוגיים מוקדמים ולחקור את התקדמות מחלות לב וכלי דם לאורך זמן. העבודה הנוכחית מתארת פרוטוקול לביצוע אקוקרדיוגרפיה בגורי עכברים בגיל צעיר של 7 ימים. כמו כן מתואר אפיון אקוקרדיוגרפי של מורפולוגיה לבבית, תפקוד וזרימה כלילית בעכברים ילודים.
המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לבחון את המורפולוגיה של הלב, תפקודו וזרימת העורקים הכליליים בגורי עכברים ילודים בני 7 ימים באמצעות אקוקרדיוגרפיה. הרציונל מאחורי פיתוח טכניקה זו הוא לקבוע שינויים מוקדמים בזרימה הכלילית ובתפקוד הלב במודלים של עכברים של מחלות לב1. האופי הלא פולשני של אקוקרדיוגרפיה הוא יתרון משום שהוא מאפשר לחוקרים להעריך את תפקוד הלב וכלי הדם בתנאים פיזיולוגיים ומספק לחוקרים כלי סינון לחקר טיפולים ממוקדים לטיפול במחלות לב וכלי דם 2,3. באופן מסורתי, מחקרים אקוקרדיוגרפיים נערכים עם עכברים בוגרים צעירים (4-6 שבועות); עם זאת, חלק מדגמי העכברים (כלומר, מודלים מהונדסים גנטית) כבר מציגים שינויים פתולוגיים ותפקוד לקוי של הלב בגיל זה. לכן, מחקרי לב באמצעות מודלים של בעלי חיים התמקדו בעיקר בחומרים טיפוליים המשפרים או מטפלים בתפקוד לקוי של הלב. לעומת זאת, לאחרונה, מאמצי המחקר הופנו להתמקד באמצעי מניעה והתערבויות מוקדמות במחלות לב4.
מחקרים קודמים תיארו את השימוש באקוקרדיוגרפיה למדידת תפקוד הלב במודלים של אוטם שריר הלב בעכברים ילודים 5,6; עם זאת, מחקרים אלה נכשלו במדידת הזרימה הכלילית, והכי חשוב, לא הצליחו לרשום נתוני אלקטרוקרדיוגרמה (א.ק.ג.) ודופק (HR) במהלך ההליך, ככל הנראה בשל גודלן הקטן של איברי הגורים, שלא הצליחו להגיע לרפידות האלקטרודה. אנו מתגברים על בעיה זו בפרוטוקול זה על ידי הצמדת רדיד אלומיניום לגפיים כדי לאפשר להן להגיע לרפידות האלקטרודה וליצור מעגל א.ק.ג. יתר על כן, פרוטוקול זה מתאר ומאפיין את זרימת העורקים הכליליים בעכברים ילודים.
מחקר זה השיג תמונות במצב B ובמצב M בתצוגות פאראסטרנליות ארוכות וקצרות למדידת פרמטרים מבניים ופונקציונליים 2,3. הפרמטרים המורפולוגיים כללו מידות פרוזדורים שמאליים, מידות חדר שמאל (LV), עובי דופן LV, מסת LV ועובי דופן יחסי (RWT). הפרמטרים הפונקציונליים כללו שבר פליטה (EF), קיצור שברים (FS), תפוקת לב (CO) ומהירות קיצור סיבים היקפיים (Vcf). דופלר גל דופק (PW) שימש למדידת זרימה אבי העורקים בראייה פאראסטרנלית קצרת צירים (PSAX) ולמדידת זרימת דם מיטרלית בראייה אפית בעלת ארבעה תאים. התצוגה האפיקלית בעלת ארבעת התאים שימשה גם לביצוע דופלר רקמה בחלק המחיצות של טבעת המסתם המיטרלי. זרימה כלילית בעורק הכלילי הקדמי השמאלי (LAD) נבדקה גם באמצעות תצוגה פרסטרנלית ארוכת ציר (PLAX). עתודת זרימה כלילית (CFR) חושבה לאחר אתגר לחץ שנגרם על ידי ריכוז איזופלורן מוגבר.
הפרוטוקול הנוכחי מדגים כי מחקרי אקו-לב יכולים להתבצע בגיל צעיר מאוד בעכברים ילודים, ובכך לאפשר זיהוי מוקדם של פתולוגיות לב ומחקרי מעקב אורכיים של המודינמיקה LV ופרמטרים של זרימה כלילית במודלים שונים של עכברים. טכניקה זו יכולה לשמש כדי ללמוד את התפקיד של שינויים גנטיים או התערבויות פרמקולוגיות בתפקוד הלב בגילאים מוקדמים לאחר הלידה. יתר על כן, הפרוטוקול מספק כלי רב ערך לקביעת הופעת מחלות לב בשלב מוקדם בחיים, ובכך מאפשר לחוקרים לפתוח את המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס השלבים הראשונים של מחלות לב במודלים שונים של עכברים.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל הניסויים אושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת אילינוי בשיקגו. לצורך הניסויים נעשה שימוש בעכברי FVB/N בני 7 ימים. הפרוטוקול מחולק להכנת עכברים, רכישת תמונת אקוקרדיוגרפיה וטיפול בבעלי חיים לאחר הדמיה.
1. הכנת עכבר
2. רכישת תמונה אקו-קרדיוגרפית וניתוחה
3. ניטור וטיפול בבעלי חיים לאחר הדמיה
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
במחקר זה נעשה שימוש בגורי עכברים בני 7 ימים כדי לאפיין את המורפולוגיה של הלב, תפקודו וזרימת העורקים הכליליים. הטיפול בעכבר צריך להיעשות בזהירות, ופלטפורמת העכבר חייבת להיות מותאמת לגודל הקטן של הגורים, כפי שמתואר באיור 1. תמונה מייצגת של תצוגת PLAX מוצגת באיור 2A ובסרטון משלים 1. בתצוגה זו, מצב M שימש למדידת קוטר האטריום השמאלי (LA) (איור 2B). תצוגת PSAX (סרטון משלים 2) שימשה למדידת ממדי החדר השמאלי...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בעידן הרפואה המונעת, נדרשת הערכה מוקדמת של שינויים בתפקוד הלב וכלי הדם כדי לקבוע את הופעת המחלה ולתכנן טיפולים התערבותיים מתאימים. עכברים משמשים יותר ויותר כמודלים פרה-קליניים במחקרי לב, ומחקרים אקוקרדיוגרפיים נערכים בדרך כלל עם עכברים בוגרים צעירים. עם זאת, כדי ללמוד את התפקיד של שינויים גנטיים או התערבויות פרמקולוגיות בשלבים המוקדמים של מחלות לב, הדמיה אקוקרדיוגרפית צריך להיות יזום מוקדם יותר בחיים. באופן בעייתי, מחקרים אקוקרדיוגרפיים בעכברים יילודים הם מאתגרים מבחינה טכנית. במחקר זה קבענו פרוטוקול לביצוע מדידות אקו-לב...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים לצ'אד מ. וורן, MS (אוניברסיטת אילינוי בשיקגו), על עריכת כתב היד הזה. עבודה זו נתמכה על ידי מענקי NIH/NHLBI K01HL155241 ו-AHA CDA849387 ל-PCR.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| חומר אפילציה | Nair מסיר | ||
| ג'ל אלקטרודה | Parker Laboratories | 15-60 | |
| אולטרסאונד בתדר גבוה | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | |
| Isoflurane | MedVet | RXISO-250 | |
| מערך ליניארי מתמר בתדר גבוה | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | MS550D | |
| זוג גידול עכברים | מעבדות צ'ארלס ריבר | FVB/N | קוד זן 207 |
| אולטרסאונד ג'ל | Parker Laboratories | 11-08 | |
| Vevo Lab Software | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | וריסון 5.5.1 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission