2 maggio 2016
Questo manoscritto descrive un protocollo dettagliato per la raccolta di dati pressione-volume dal mouse.
L'obiettivo generale della misurazione dei loop di pressione-volume nel topo è quello di ottenere una valutazione dettagliata della funzione cardiaca. Questo metodo è utile per la caratterizzazione fisiologica di topi che ospitano specifiche manipolazioni genetiche, che a loro volta possono produrre intuizioni sul ruolo di specifiche proteine nella funzione cardiaca. Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce una valutazione dettagliata della funzione contrattile che non è disponibile con altre metodologie.
Una volta che il topo è stato preparato per l'intervento chirurgico, inizia praticando un'incisione sulla tacca sternale che si estende da circa cinque millimetri a destra della linea mediana a circa cinque millimetri a sinistra della linea mediana. Praticare una seconda incisione che si estende lungo il bordo destro del primo rostrale fino a circa due millimetri coccolato fino all'estremità della mandibola. Quindi praticare una terza incisione che si estende dall'estremità rostrale della seconda incisione a circa cinque millimetri a destra della linea mediana.
E ritrarre il lembo cutaneo risultante verso destra per esporre i tessuti sottolineati. Successivamente, al microscopio da dissezione, sezionare smussamente la parotide e le ghiandole salivari sub-mandibolari sulla linea mediana per esporre la muscolatura sottostante che sovrasta la trachea. Quindi separare senza mezzi termini i muscoli ioidei sternali destro e sinistro.
Quando la trachea è visibile, passare un pezzo di dieci centimetri di sutura di seta a tre zeri sotto il tessuto della gola, facendo attenzione a non includere l'esofago. Utilizzando un ago calibro 20, praticare un'ampia incisione nello spazio appena coccolare la laringe prima del primo anello tracheale. Quindi rimuovere immediatamente la maschera per anestesia dall'animale e inserire con cura il tubo endotracheale nella trachea.
Una volta fissato il tubo, estendere il bordo sinistro dell'incisione cutanea originale fino al processo xifoideo e attraverso la linea mediana fino a circa un punto cinque centimetri a destra della linea mediana. Successivamente, utilizzare la dissezione smussata per ritrarre lateralmente il lembo cutaneo esponendo la muscolatura sottostante. E usa una pinza dilatatrice del vaso per isolare l'inserzione del grande pettorale sul lato destro vicino all'aspetto coccolante dello sterno.
Cauterizzare e tagliare il muscolo. Quindi tagliare il grande pettorale lungo il suo attacco allo sterno. E minare il gran dorsale dalla stessa parte.
Ritrarre cranialmente l'estremità tagliata per rivelare le costole. E usa un paio di pinze affilate per sezionare con cura gli strati muscolari intercostali per entrare nel torace. Una volta aperto lo spazio plurale, inserire con cautela i dilatatori del vaso a punta smussata e sollevare la parete toracica con una leggera forza verso l'alto.
Ora, tagliare lateralmente lungo i muscoli intercostali facendo attenzione a non tagliare il lobo polmonare ed estendere l'incisione medialmente, mantenendo da tre a quattro millimetri lateralmente alla linea mediana per evitare che l'arteria mammaria interna corra parallela allo sterno. Quindi posizionare un piccolo applicatore di cotone imbevuto di soluzione salina attraverso l'incisione verso la linea mediana e fornire una leggera trazione verso l'alto per allontanare la parete toracica dalle strutture della sottolineatura. Utilizzare con cautela un cauterizzatore per tagliare la parete toracica iniziando dal bordo mediale dell'incisione e terminando a circa un centimetro lateralmente dalla linea mediana sul lato sinistro.
Una volta che il tessuto è stato accuratamente cauterizzato, usa le forbici per tagliare con cura lo sterno. L'apice del cuore dovrebbe essere chiaramente visibile. Quindi, utilizzando la dissezione smussata, interrompere il pericardio e identificare la vena cava caudale.
Per posizionare il catetere della vena giugulare, orientare un catetere ad ago calibro 30 collegato a una siringa contenente il dieci percento di albumina in modo tale che l'ago poggi sulla vena giugulare da solo, con il lato smussato rivolto verso l'alto. Per visualizzare la vena giugulare, afferrare l'ago con una pinza in una mano e ritrarre la ghiandola salivare con una pinza per tessuti nell'altra. Applicare una leggera trazione sul tessuto che circonda la vena giugulare diesel per creare tensione sulla parete del vaso.
Quindi, utilizzando un angolo di approccio poco profondo, inserire con cautela l'ago nella vena e far avanzare la punta di tre o quattro millimetri nel recipiente. Quando il catetere è in posizione, fissare l'ago alle ghiandole salivari sottostanti utilizzando la colla chirurgica e iniziare a infondere la soluzione di albumina. Per posizionare il catetere del volume di pressione, in primo luogo, spostare una siringa contenente una soluzione salina equilibrata e il catetere del volume di pressione accanto al topo con la punta del catetere all'incirca alla stessa altezza del cuore e azzerare la lettura della pressione.
Successivamente, utilizzando un piccolo applicatore con punta di cotone imbevuto di soluzione salina, manovra il cuore per visualizzare l'apice e usa un ago calibro 25 per praticare un'incisione il più vicino possibile al centro dell'apice. Dopo la rimozione dell'ago, inserire rapidamente ma delicatamente il catetere attraverso l'incisione. È quindi possibile misurare i loop di pressione ventricolare e volume.
Dopo il posizionamento del catetere, abbassare l'anestesia per illuminare gli effetti cardio dipressivi che l'anestesia potrebbe avere. Se c'è stata un'eccessiva perdita di sangue durante la procedura, puoi semplicemente aumentare il volume di albumina infusa. Per convenzione, il volume viene tracciato sull'asse X e la pressione sull'asse y.
Gli anelli di pressione-volume risultanti dal tracciare la pressione rispetto al volume dovrebbero assomigliare a un rettangolo con i bordi verticali che rappresentano le variazioni isovolumiche della pressione. Il lato orizzontale inferiore rappresenta il riempimento ventricolare attraverso la valvola mitrale e il lato orizzontale superiore rappresenta lo svuotamento ventricolare attraverso la valvola aortica. In un topo selvatico sano, sono attese pressioni ventricolari sinistre da 90 a 110 millimetri di mercurio con un tasso massimo di una derivata massima della pressione da 8000 a 12000 millimetri di mercurio al secondo.
Inoltre, uno degli artefatti più comuni della misurazione che può complicare l'analisi dei dati del volume di pressione è l'intrappolamento del catetere, che è evidente come un picco di pressione alla fine della sistole probabilmente derivante dalla compressione diretta del trasduttore di pressione da parte di un muscolo papillare o di un'altra struttura dinamica all'interno del ventricolo. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante ricordare di monitorare continuamente il mouse per garantire una profondità di anestesia sufficiente. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in circa un'ora a seconda del protocollo utilizzato dopo il posizionamento del catetere.
Dopo il completamento di questa procedura, le infusioni di composti sperimentali possono essere utilizzate per valutare i loro effetti sulla funzione cardiaca. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come posizionare chirurgicamente un catetere del volume di pressione nel ventricolo sinistro del topo e ottenere anse del volume di pressione di alta qualità per l'analisi cardiaca.
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Questo manoscritto descrive un protocollo dettagliato per la raccolta di dati pressione-volume dal topo, finalizzato alla valutazione della funzione cardiaca. Questo metodo è particolarmente utile per comprendere le caratteristiche fisiologiche dei topi geneticamente modificati.
L'analisi dei loop pressione-volume nei topi fornisce una valutazione ad alta fedeltà della funzione contrattile cardiaca, consentendo la riduzione del rischio meccanicistica dei bersagli terapeutici nella scoperta di farmaci cardiovascolari. Questo metodo supporta la validazione dei bersagli collegando manipolazioni genetiche a fenotipi emodinamici quantificabili, migliorando la previsione di efficacia nei modelli preclinici. Esso colma una lacuna fondamentale nella fase iniziale della scoperta fornendo dati funzionali non ottenibili tramite ecocardiografia o saggi terminali isolati.
Questo metodo si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione del bersaglio all'identificazione del composto leader fino ai test di efficacia preclinica, offrendo un fenotipaggio cardiaco funzionale a ogni stadio.