21 aprile 2010
Restringimento aortico trasversale (TAC) nel topo è un modello comunemente usato sperimentale per studiare meccanismi che sottendono l'ipertrofia cardiaca e scompenso cardiaco sviluppo. Qui si descrivono le modalità per costrizione dell'aorta per creare un grado riproducibile di ipertrofia cardiaca nei topi.
Questa procedura inizia anestetizzando un topo, preparandolo per un intervento chirurgico asettico e posizionandolo in posizione supina su un tappetino riscaldante. Viene eseguita l'intubazione endotracheale utilizzando un tubo in PE 90, che successivamente viene collegato a un ventilatore per roditori. Successivamente, si esegue una toracotomia parziale fino alla seconda costola e si pratica la retrazione dello sterno.
Si identifica l'aorta trasversa e successivamente la si lega tra le arterie anonima e carotidea sinistra. Si chiude la gabbia toracica, seguita dalla cute con un punto continuo. Infine, si rimuove il tubo endotracheale e si permette al topo di riprendersi.
Ciao, sono Angela Dal Meda del laboratorio del Dott. Zander Wars del Dipartimento di Fisiologia Molecolare e Biofisica presso il Baylor College of Medicine. Oggi vi mostreremo la procedura di costrizione aortica trasversa nei topi. Utilizziamo questa procedura nel nostro laboratorio per studiare i meccanismi alla base dello sviluppo dell'ipertrofia cardiaca e dell'insufficienza cardiaca.
Iniziamo. Prima di iniziare la costrizione aortica trasversale o l'intervento chirurgico TAC, disinfettare il campo operatorio con alcol isopropilico al 75%. Accendere il tappetino riscaldante e impostarlo alla temperatura corretta.
Il sistema consigliato è una pompa per acqua in circolo da gioco collegata a un cuscinetto termoterapico mantenuto a 37 più o meno un grado Celsius. Sterilizzare gli strumenti chirurgici in un sterilizzatore a perle calde prima dell'intervento. Per la procedura chirurgica di tax, sono necessari i seguenti strumenti chirurgici.
Un paio di forbici ottuse, due pinze curve grossolane per trovare pinze angolate a 45 gradi, un paio di forbici a molla angolate, un retrattore toracico e un portaaiguille. È inoltre consigliabile avere a disposizione applicatori di cotone in caso di sanguinamento. Una volta preparato il campo operatorio, si può procedere all'intubazione del topo.
In preparazione all'intubazione, il topo viene anestetizzato in una camera di induzione e vengono utilizzate delle forbici per depilare il pelo dalla linea del collo fino al livello del torace medio. Posizionare il topo in posizione supina sopra il tappetino riscaldante. È fondamentale mantenere la temperatura corporea normale durante l'intervento chirurgico per evitare una rapida diminuzione della frequenza cardiaca e un possibile decesso improvviso.
Applicare pressione sul letto ungueale del mouse per confermare che l'animale è completamente anestetizzato. Posizionare un elastico sui denti anteriori dell'animale per estendere il collo. Con una mano, utilizzare pinze curve mentre con l'altra si manipola delicatamente la lingua verso il lato. Inserire un tubo in PE 90 nella trachea.
Successivamente, collegare il tubo endotracheale a un ventilatore per roditori Harvard a ciclo volumetrico. Il ventilatore deve funzionare a una frequenza di 125-150 atti respiratori al minuto e con un volume corrente di 0,1-0,3 millilitri, in base al peso corporeo del topo. Disinfettare la cute all'interno del campo operatorio con soluzione di Betadine seguita da alcol al 70%. Ripetere questa procedura tre volte per prevenire la contaminazione del campo operatorio durante l'intervento; posizionare un telo sterile sul topo, lasciando esposto soltanto il campo operatorio.
Ora siamo pronti a eseguire la legatura dell'aorta trasversa durante questa procedura chirurgica. L'anestesia viene mantenuta al 1,5-2% di isoflurano con 0,5-1 litro al minuto di ossigeno al 100%. Verificare il corretto livello di anestesia applicando una pressione sul letto ungueale del topo.
Per confermare l'assenza del riflesso corneale. Iniziare l'intervento chirurgico eseguendo una toracotomia parziale. Tagliare lo sterno a partire dall'estremità craniale fino al livello della seconda costola.
Utilizzando un microscopio chirurgico, ritrarre lo sterno con un retrattore toracico. Successivamente, utilizzare una pinzetta fine angolata a 45 gradi per separare delicatamente il timo e il tessuto adiposo dall'arco aortico. Dopo aver identificato l'aorta trasversa, posizionare un piccolo pezzo di sutura di seta 6.0 tra le arterie anonomica e carotidea sinistra.
Fare due nodi sciolti attorno all'aorta trasversale e posizionare un piccolo pezzo di un ago blando da 27 e mezzo di calibro parallelo all'aorta di trasferimento. Legare rapidamente il primo nodo contro l'ago, seguito dal secondo nodo, quindi rimuovere prontamente l'ago per ottenere una costrizione di 0,4 millimetri di diametro.
Dopo aver legato l'aorta trasversa, rimuovere il distrattore toracico e pinzare l'uscita del ventilatore per due secondi. Per reinflare con attenzione i polmoni, chiudere la gabbia toracica utilizzando un punto di sutura in prolene 6.0 con un modello di sutura interrotto. Infine, chiudere la cute utilizzando un punto di sutura in prolene 6.0 con un modello di sutura continuo.
Per l'analgesia postoperatoria. Iniettare la buprenorfina nel topo per via intraperitoneale. Se dopo l'intervento chirurgico compaiono segni di disidratazione, somministrare da 0,3 a un millilitro di soluzione salina sterile per via intraperitoneale.
Abbassare gradualmente l'anestesia fino a spegnerla. Quando compaiono segni di respirazione spontanea, rimuovere il tubo endotracheale, quindi posizionare il topo in posizione prona e lasciarlo riprendere su un tappetino riscaldante. Una settimana dopo la costrizione aortica trasversa, il topo viene nuovamente anestetizzato per determinare il grado di sovraccarico pressorio indotto dalla costrizione dell'aorta trasversa.
L'anestesia e la temperatura corporea vengono mantenute come descritto in precedenza. Posizionare una sonda Doppler da 20 megahertz sui lati sinistro e destro del collo con un angolo di 45 gradi. Per rilevare le velocità del flusso arterioso carotideo, utilizziamo un processore di segnale Doppler basato su computer per visualizzare e memorizzare i segnali Doppler.
A seconda del grado di sovraccarico pressorio richiesto per il protocollo sperimentale, solo i topi con un rapporto tra il flusso della carotide destra (RC) e quello della carotide sinistra (lc) entro un determinato intervallo vengono inclusi per ulteriori analisi. Ad esempio, un grado moderato di sovraccarico pressorio determina un rapporto compreso tra cinque e otto, mentre una costrizione più stretta, che provoca un sovraccarico pressorio severo, porta a un rapporto compreso tra otto e 10. Un animale fittizio (sham), tuttavia, dovrebbe presentare un rapporto di circa uno.
Il tasso tipico di sopravvivenza chirurgica dopo TAC nei topi di tipo selvaggio è circa dall'80 al 90% riuscito. La legatura chirurgica dell'aorta trasversa porterà a un rapporto di velocità del flusso Doppler tra arteria carotidea destra e sinistra, o RC su LC, di cinque-dieci rispetto ai topi sottoposti a intervento fittizio. Si prevede che i topi con sovraccarico pressorio sviluppino ipertrofia cardiaca entro una-due settimane e dilatazione cardiaca dopo sei-otto settimane, a seconda della severità della costrizione.
Abbiamo appena mostrato come eseguire una costrizione aortica trasversale nei topi, ma è fondamentale eseguire questa procedura mantenendo la temperatura corporea normale e minimizzando la perdita di sangue. È tutto. Grazie per aver guardato e buona fortuna con i vostri esperimenti.
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La costrizione aortica trasversale (TAC) nei topi è un modello chirurgico ampiamente utilizzato per studiare l'ipertrofia cardiaca indotta da sovraccarico pressorio e l'insufficienza cardiaca. Questo protocollo fornisce una guida dettagliata, passo dopo passo, per eseguire la TAC, inclusa la preparazione preoperatoria, la tecnica chirurgica e la valutazione postoperatoria. Il modello consente ai ricercatori di riprodurre la progressione delle malattie cardiovascolari umane e di indagare i meccanismi alla base del rimodellamento cardiaco.
Il modello di costrizione aortica trasversa (TAC) nei topi fornisce un sistema riproducibile per lo studio dell'ipertrofia cardiaca indotta da sovraccarico pressorio e dell'insufficienza cardiaca, consentendo la riduzione del rischio meccanicistico di bersagli terapeutici nella scoperta di farmaci cardiovascolari. Stabilendo uno stress emodinamico controllato che imita la fisiopatologia umana, la TAC supporta la validazione dei bersagli e lo screening fenotipico nelle fasi precliniche. Questo modello aumenta la fiducia predittiva per l'identificazione di composti promettenti e lo sviluppo di biomarcatori traslazionali nelle terapie per l'insufficienza cardiaca.
Il modello TAC si integra nel percorso di scoperta cardiovascolare, dalla verifica dell'ipotesi sul bersaglio fino all'identificazione del capostipite e agli studi preclinici di efficacia, sostenendo decisioni di avanzamento o interruzione basate su esiti emodinamici e fenotipici.