Stenosi di sinistra atriale indotta arterializzazione venosa polmonare e l'ipertensione polmonare gruppo 2 nel ratto

Sommario

Stenosi atriale sinistra (LAS) è una tecnica chirurgica utilizzata per studiare i meccanismi sottostanti arterializzazione venosa polmonare e ipertensione polmonare (PH) di gruppo 2. Qui, presentiamo un protocollo per costringere l'atrio sinistro utilizzando una clip di titanio per causare arterializzazione venosa polmonare e moderare il PH in un ratto.

Abstract

Il meccanismo di arterializzazione venosa polmonare indotta da stenosi mitrale e gruppo 2 l'ipertensione polmonare (PH) è poco chiaro. Non c'è nessun modello del roditore del gruppo 2 PH, a causa di stenosi mitrale (MS), per facilitare l'indagine sui meccanismi della malattia e potenziali strategie terapeutiche. Vi presentiamo un modello di romanzo del ratto di polmonare arterializzazione venosa venosa polmonare indotta da congestione e gruppo 2 PH causata da stenosi atriale sinistra (LAS). LAS è raggiunto dalla costrizione dell'atrio sinistro utilizzando una clip di titanio chiusa a metà. Dopo l'intervento di LAS, un ratto modello con una velocità di flusso transmitral maggiore di o uguale a 2,0 m/s su ecocardiografia sviluppa gradualmente arterializzazione venosa polmonare e gruppo 2 PH su un periodo di 8 - 10 settimane. In questo protocollo, forniamo la procedura dettagliata di come eseguire l'intervento di LAS. Il modello di ratto LAS presentato imita MS in esseri umani ed è utile per studiare il meccanismo molecolare di arterializzazione venosa polmonare e per la valutazione preclinica di terapie per il gruppo 2 PH.

Introduzione

Lo scopo di questo articolo è di dimostrare la procedura dettagliata di come eseguire l'intervento di LAS in ratti. Chirurgicamente indotta LAS imita molto attentamente il MS e cor triatriatum del cuore negli esseri umani, che comportano la creazione di un'ostruzione meccanica nell' atrio di sinistra¹. Ostruzione del afflusso (LV) ventricolare sinistra spesso provoca una congestione del circolo venoso polmonare, e i pazienti sviluppano gradualmente PH. L'organizzazione mondiale della Sanità classifica il PH a causa di malattie del cuore sinistro come gruppo 2, che è il gruppo più prevalente di PH^2,3,4. La diagnosi di PH in pazienti con malattie di cuore sinistro è associata a un maggiore rispetto a un aumento di sette volte in mortalità standardizzato 1 anno⁴. Attualmente, non esiste alcuna terapia approvata per il gruppo 2 PH oltre a trattare il sottostante lasciato malattie cardiache (ad es., sostituire chirurgicamente la valvola mitrale stenotica). Rimontaggio della valvola mitrale anche efficace non risolve tuttavia, PH completamente a fino a metà dei pazienti con MS⁵. Questo PH persistente è a causa di avverse rimodellamento vascolare polmonare, che è capita male. Quindi, modelli animali sono importanti per migliorare la nostra comprensione dei meccanismi molecolari del rimodellamento vascolare polmonare negativi nel gruppo 2 PH.

Ci sono alcuni modelli animali di legatura dell'arteria coronaria pH. gruppo 2^6,7 e trasversale aortica Bordatrici^8,9,10 nei roditori sono i più comunemente usati modelli animali di gruppo 2 PH. Lo svantaggio principale di questi modelli è il coinvolgimento di LV, che rende difficile interpretare il risultato di studi di gruppo 2 PH. Al contrario, il LV rimane intatto nel modello LAS. Inoltre, il modello di LAS è clinicamente rilevante perché comporta lo sviluppo lento e progressivo di PH nel corso di un periodo di 10 settimane¹¹. In esseri umani, MS è considerata significativa se la velocità di flusso di Doppler transmitral è maggiore di 2.0 m/s¹¹, e utilizziamo anche questo numero come un cut-off per determinare se l'ambulatorio di LAS ha prodotto stenosi significativa. Inoltre, anche se il modello di LAS genera PH lieve o moderata, dimostra cambiamenti istologici caratteristici, simili a quelli in pazienti umani, vale a dire lo sviluppo di arterializzazione venoso intrapolmonare¹¹. Modello del ratto di LAS è un romanzo e modello PH clinicamente rilevanti gruppo 2 con funzione di LV conservata. È adatto per studiare la patofisiologia di rimodellamento vascolare polmonare persistente, identificazione di bersagli molecolari e test di nuove terapie per il gruppo 2 PH.

Protocollo

Il protocollo sperimentale di LAS è stato approvato dal comitato etico (protocollo #2015-118) e ricerca universitaria e il Jikei University School di medicina animale cura Comitato.

1. preparazione pre-operatoria

1. Dopo il suo arrivo presso la struttura animale, fornire 5-settimana-vecchio maschio topi Sprague Dawley tra 150-200 g con 1 settimana di acclimatare alla loro nuova casa prima dell'operazione.
2. Preparare la seguente attrezzatura prima dell'intervento di sterilizzazione in autoclave: 1) un piccolo animale respiratore, 2) una macchina dell'anestetico, 3) un kit di intubazione (composto da una coppia di pinze pinza emostatica, un abbassalingua e un angiocatheter 18 G), 4) ferri chirurgici (che sono un paio di pinzetta, un paio di pinze dritte, un porta-ago, un riavvolgitore di petto, un paio di forbici, una sutura monofilamento 5-0, un applicatore clip, clip di medie-grandi dimensioni e un tubo della cassa 23 G).
3. Sono sterile Q-tips e garza pronto a trattare con sanguinamento.
4. Utilizzare un rilievo di riscaldamento per mantenere la temperatura del corpo animale intorno ai 37 ° C durante la chirurgia.

2. l'anestesia e l'intubazione endotracheale

1. Anestetizzare il ratto in una camera di induzione con isoflurano 5% mescolato con l'aria ambiente di 2 L/min.
2. Prima dell'intubazione, radersi i peli del torace del ratto con un rasoio capelli e applicare la crema depilatoria per rimuovere i capelli fini.
3. Controllare il riflesso pedale per confermare il successo anestesia prima dell'intubazione.
4. Agganciare i denti anteriori con una stringa e fi ssare la cordicella con due perni.
5. Aprire la bocca del ratto con la pinza emostatica e inserire l'abbassalingua in bocca.
6. Sollevare il divaricatore di linguetta per visualizzare le corde vocali.
   Nota: È utile a brillare una luce forte sulla regione della testa del ratto per consentire di visualizzare le corde vocali.
7. Inserire il angiocatheter 18 G come un tubo endotracheale nella trachea e poi rapidamente, collegare il catetere al respiratore.
8. Impostare il volume corrente a 10 µ l per grammo con una frequenza respiratoria di 100 respiri/minuto.
9. Mantenere l'anestesia con isoflurano 2% mescolato con l'aria ambiente di 2 L/min.

3. preparazione del sito chirurgico

1. Preparare il sito chirurgico con alternanza di scrub di clorexidina e alcool x3.
2. Dare la buprenorfina 0,01 mg/kg per via sottocutanea.
3. Coprire il topo con un telo sterile.
4. Controllare il riflesso pedale per confermare un'intubazione riuscita e il mantenimento dell'anestesia.

4. chirurgia stenosi atriale sinistra

1. Marchio dell'incisione di 2 cm di sotto ascella sinistra del ratto con una regola.
2. Fare un 2 cm cassa laterale parete incisione a sinistra con un paio di forbici.
3. Separare i muscoli intercostali tra la quarta e la quinta costola, utilizzando il dritto e il forcipe curvo, fino ad entrare la cavità toracica.
4. Inserire il divaricatore toracico nella cavità toracica. Continuare a utilizzare le pinze diritte e curve per separare il muscolo intercostale per ottenere una visualizzazione diretta del timo e del cuore.
5. Sollevare il timo con un paio di pinze dritte. Rimuovere il timo che copre il cuore con un paio di forbici. Evitare di tagliare o frugando in vasi sanguigni principali.
6. Passare accuratamente una sutura monofilamento 5-0 attraverso la superficie del ventricolo sinistro, proprio sotto l'auricola sinistra. Evitare di passare l'ago attraverso le arterie coronarie principali.
7. Dopo la sutura è a posto e non c'è Nessun sanguinamento significativo, un nodo sciolto.
8. Tirare il filo di sutura e avanti per sollevare il cuore fuori dal petto.
9. Una volta che il cuore è alzato fuori dal petto, applicare rapidamente un clip di medio-grandi per l'atrio sinistro, appena sopra la valvola mitrale.
   Nota: La clip è chiuso, con la punta della clip pizzicare l'atrio di sinistra, causando stenosi atriale sinistra a metà strada.
10. Rimettere rapidamente il cuore nel petto. Garantire il cuore non è di fuori del petto per più di 30 s.
11. Rimuovere la sutura di soggiorno usata per sollevare il cuore.
12. Chiudere il petto con una sutura monofilamento 5-0, utilizzando un semplice modello di interrotto.
13. Inserire un tubo della cassa 23 G collegato ad una siringa da 10 mL nel petto e quindi procedere con la chiusura del muscolo della parete di cassa e la pelle con i suturare interrotti semplice.
14. Tirare fuori qualsiasi aria, sangue e versamento pleurico tramite il tubo toracico inserito, utilizzando la siringa cc 10 collegata e quindi, tirare il tubo.
15. Chiudere lo strato della pelle con una sutura monofilamento 5-0, utilizzando un semplice modello di interrotto.
16. Dare la buprenorfina 0,01 mg/kg per via sottocutanea.
17. Spegnere l'isoflurano.
18. Staccare il respiratore dopo la respirazione spontanea è osservata.
19. Mantenere il ratto intubato e consentirle di recuperare il rilievo di riscaldamento fino a quando si sveglia.
20. In modo sicuro Estubare il ratto dopo uno o più dei seguenti segni è/sono osservati: il topo inizia a muoversi suoi quattro arti, si riacquista il suo riflesso di raddrizzamento, si riacquista il suo riflesso del vomito o Visualizza minzione spontanea.

5. post-operatorio

1. Ogni 8-12 h, dare buprenorfina 0,01 mg/kg per via sottocutanea. Carprofen 5 mg/kg viene somministrato per via sottocutanea su base giornaliera per 2 giorni e, quindi, se necessario, se il topo non si muove intorno bene e si presenta come è nel dolore.
2. Dare 5 mL di soluzione salina normale per via sottocutanea subito dopo l'intervento chirurgico, come il ratto può avere difficoltà a bere l'acqua di rubinetto, immediatamente postoperatorio.

6. conferma del successo della stenosi atriale sinistra con ecocardiografia

1. Eseguire un ecocardiogramma transtoracico 2 settimane dopo l'intervento chirurgico per determinare la velocità di afflusso di LV.
2. Anestetizzare il ratto seguendo le istruzioni riportate nella sezione 1.
3. Dopo l'induzione dell'anestesia, mantenere l'anestesia utilizzando un cono di naso con 2% isoflurane mescolato con aria della stanza di 2 L/min.
4. Parete toracica del ratto di radersi con un rasoio capelli e utilizzare la crema depilatoria per rimuovere qualsiasi capelli rimanenti.
5. Posizionare la sonda ad ultrasuoni all'apice del cuore, che si trova dietro il quinto spazio intercostale sul lato sinistro del petto. Spostare la sonda in questa regione fino ad ottenuta una buona vista del quattro-alloggiamento.
6. Misurare la velocità di afflusso di LV utilizzando la modalità Doppler pulsato-onda appena sopra l'anulus della valvola mitrale.
7. Una velocità di afflusso di LV superiore a 2.0 m/s è necessaria per lo sviluppo di ipertensione polmonare moderata alla chirurgia post-LAS 8-10 settimane.

7. operazione finta

1. Fatta eccezione per l'applicazione della clip (passo 4.9), eseguire tutti i passaggi precedenti per creare i ratti di controllo di pari età, sham-operated (SOC).

Risultati

L'efficacia del LAS è confermata mediante ecocardiografia, 2 settimane postoperatorie. Ratti con una velocità di afflusso di LV superiore a 2.0 m/s, misurata con una vista del quattro-alloggiamento, sono considerati hanno sviluppato la stenosi significativa (Figura 1) e sviluppare in modo affidabile PH moderato e arterializzazione venosa polmonare 8-10 settimane post-LAS chirurgia.

Chirurgia post-LA...

Discussione

Il ratto di LAS è un modello di PH romanzo gruppo 2 che ha già ricevuto interesse sostanziale da ricercatori nel campo^12,13. Confrontando i due modelli esistenti di gruppo 2, vale a dire la vena polmonare stenosi (PVS) modello¹⁴, con suinetti e la supracoronary aortica Bordatrici (SAB) ratto modello^8,9,10, modello del ratto di LAS ha diversi vanta...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
5-0 Sutura al prolene	Johnson & Johnson - Sutura in polipropilene Ethicon	8725H	con tecnologia HEMO-SEAL
Macchina per anestesia	Wakenyaku Co., Ltd.	BRTK-100A	Pompa ad aria e macchina per anestesia
Filo guida per attestato Filo	autocostruito		10 cm incollato a una siringa da 1 cc
Divaricatore toracico	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	F-2
Tubo toracico 23G	autocostruita		collegata a un ago da 23G più tubo di plastica
Pinze curve	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	A-14
Termoforo	Vivaria	MP-916-NV	Mantieni la temperatura corporea a 37 gradi Celsius
Clip per legatura dell'orizzonte	Teleflex	REF 003200	Taglia Medio-grande
Horizon Applicazione di clip per legatura a carico manuale dell'orizzonte per dimensioni medio-grandi	Teleflex	REF 337085	mascella angolata, (20 cm)
Porta ago	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	MC-40
Respiratore per roditori	CWE Inc	SAR-830/P	Forbici per ventilatori per piccoli animali
	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	B-12	Forbici dritte idealmente con punte rotonde
Pinze dritte	Natsume Seisakusho Co., Ltd.	A-7
Abbassalingua	Uchida Yoko Co., Ltd.	8-615-2417	Utilizzare l'estremità larga

guida da Siringa da 10 cc Clip per legatura dell'orizzonte