Aggravamento dell'ischemia miocardica in seguito all'esposizione al particolato in un modello animale di aterosclerosi
10 dicembre 2021
Questo protocollo descrive un modello animale composito con esposizione al particolato (PM) che aggrava l'ischemia miocardica con aterosclerosi.
Il protocollo qui è per la costruzione di un modello animale composto di ischemia miocardica. Combinazione con la sclerosi aterica e l'esposizione acuta al PM. Questo è un modello animale più affidabile per la ricerca sulle malattie correlate.
Questo modello animale può simulare meglio tali malattie in una situazione reale. Inoltre questo metodo ha un alto tasso di successo ed è facile da eseguire. Il modello può essere utilizzato per la ricerca patologica e lo sviluppo di farmaci di malattie con fattori complessi.
Questo modello può fornire una piattaforma per la ricerca cardiovascolare e tossicologica ambientale e contribuisce con idee e riferimenti per la ricerca della malattia multifattoriale. L'intubazione orotracheale, l'apertura fessurata del torace e la corretta posizione di legatura sono le chiavi del successo di questo modello. È essenziale mantenere il briefing del mouse e prevenire l'emorragia.
Inizia selezionando due o tre topi a caso e controlla se c'è una placca nell'arco aortico mediante ecografia o osservazione anatomica diretta. Anestetizzare il mouse selezionato e posizionarlo in posizione supina sulla scheda del mouse. Agganciare gli incisivi superiori all'elastico.
Focalizzare un piccolo faretto a LED con un tubo flessibile sulla trachea, che si trova intorno al punto medio della linea ascellare. Metti un piccolo batuffolo di cotone sterile nella bocca del topo e poi arrotola il tampone per far uscire la lingua. Tenere la lingua e tirarla delicatamente verso l'alto per rendere la cavità orale, la faringe e la trachea nella stessa direzione longitudinale.
La glottide, che è l'ingresso della trachea, può essere vista come un punto luminoso che si apre e si chiude ad ogni respiro. Inserire una colza calibro 22 nella trachea del topo mirando alla glottide, quindi estrarre il nucleo dell'ago. Utilizzare una pistola per pipette con una piccola quantità di soluzione salina normale per verificare se il tubo è correttamente nel respiro sibilante.
Se il tubo è nella posizione corretta, la colonna di liquido nella pistola per pipette rimbalzerà ad ogni respiro. Far cadere 50 microlitri di sospensione DPM nel tubo con una pistola per pipette. Rimuovere l'ago per animali domestici dopo l'esposizione al PM.
Tenere il mouse sulla piastra elettrica fino a quando non riprende conoscenza, quindi riposizionare il mouse nella gabbia di casa. Posizionare il mouse in posizione supina sulla piattaforma di intubazione e fissare il mouse. Rimuovere i peli del torace sinistro e parte del torace destro adiacente con crema depilatoria.
Quindi collegare l'ago per animali domestici con un ventilatore per animali. Pulire la pelle con iodoformio e alcool per disinfettare. Fai un taglio della pelle per circa un centimetro con le forbici oftalmiche e rinforza i muscoli per esporre le costole.
Bloccare la costola con una pinzetta oftalmica con dente e fare un piccolo taglio al terzo spazio intercostale. Crea una finestra operativa con strumenti di apertura del torace fatti in casa e poi strappa le membrane pericardiche. Tenere la sutura sterile di seta sei zero con un ago usando una pinza emostatica microvascolare.
Passa la seta attraverso una larghezza di due millimetri di miocardio nell'area in cui si trova l'arteria coronaria. Posizionare un breve pezzo di seta sterile cinque zero tra la legatura e i tessuti miocardici per prevenire la rottura dei tessuti. Legare strettamente l'arteria coronaria discendente anteriore sinistra e il piccolo fascio del miocardio attorno ad esso.
La legazione è considerata di successo quando la parete anteriore del ventricolo sinistro diventa pallida. Spremere delicatamente l'aria dal petto. Quindi suturare i muscoli intercostali e la pelle in sequenza con seta sterile cinque zero.
Pulire tutta la macchia di sangue dopo l'intervento chirurgico e quindi posizionare il mouse su una piastra elettrica in posizione laterale sdraiata. Monitorare continuamente i segni del topo per circa cinque a 20 minuti fino a quando non si riprendono dall'anestesia. Una volta recuperato il riflesso di raddrizzamento, trasferire il mouse in una gabbia di recupero pulita su una piastra riscaldante con la bottiglia di cibo e acqua.
Continuare a monitorare per 15-30 minuti per garantire la sopravvivenza del mouse. Infine, iniettare penicillina sodica per via intramuscolare secondo la dose desiderata per prevenire l'infezione della ferita. Il grado di ischemia è stato esaminato mediante colorazione TTC.
I tessuti normali diventano rossi quando il TTC reagisce con la succinato deidrogenasi. Mentre i tessuti ischemici rimangono pallidi a causa della diminuzione dell'attività della deidrogenasi. Le immagini rappresentative mostrano i tessuti cardiaci che non hanno subito alcun intervento chirurgico per infarto miocardico o esposizione a PM, hanno subito un intervento chirurgico per infarto miocardico ma nessuna esposizione al PM e hanno subito un intervento chirurgico per l'infarto miocardico e l'esposizione al PM.
L'esposizione al PM ha aggravato l'ischemia miocardica. Oil Red O può colorare con precisione i grassi neutri, come i trigliceridi nei tessuti. Le macchie rosse nella foto indicano placche.
Le placche nell'aorta di topi wild type con dieta regolare, topi knockout APO E con dieta ricca di grassi e topi knockout APO E con una dieta ricca di grassi e soffrivano di esposizione al PM sono mostrate qui dalla colorazione O rosso olio. L'alimentazione ad alto contenuto di grassi ha portato all'aterosclerosi nei topi knockout APO E e l'esposizione al PM ha aggravato l'aterosclerosi. È importante assicurarsi che il tubo endotracheale sia inserito correttamente durante la sieromiotomia.
L'operatore deve completare l'operazione di intubazione in modo rapido, preciso e prestare sempre attenzione alle condizioni respiratorie dell'animale durante l'operazione. Il nostro metodo aiuta i ricercatori che si occupano dell'intersezione tra inquinamento atmosferico e malattie cardiovascolari. Qui forniamo un'idea.
Naturalmente, i ricercatori possono anche svolgere direttamente ricerche basate sul modello animale che abbiamo descritto.
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Panoramica
Questo protocollo descrive un modello animale composito che combina ischemia miocardica, aterosclerosi ed esposizione a materiale particolato (PM). Questo modello ha lo scopo di simulare in modo più accurato le malattie complesse e di migliorare l'affidabilità della ricerca.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Malattia cardiovascolare
- Modellizzazione animale
- Ricerca patologica
Sfondo
- L'ischemia miocardica è una condizione critica che influenza la funzione cardiaca.
- L'aterosclerosi contribuisce alle malattie cardiovascolari.
- L'esposizione alle particelle in sospensione è associata a diverse problematiche sanitarie.
- I modelli animali affidabili sono essenziali per lo studio delle malattie complesse.
Scopo dello studio
- Sviluppare un modello animale più accurato per la ricerca sull'ischemia miocardica.
- Indagare gli effetti delle PM sulle condizioni cardiovascolari.
- Facilitare lo sviluppo di farmaci per malattie con multipli fattori di rischio.
Metodi Utilizzati
- Costruzione di un modello animale composito.
- Induzione di ischemia miocardica e aterosclerosi.
- Esposizione a particolato.
- Valutazione dell'affidabilità del modello e della percentuale di successo.
Risultati principali
- Il modello simula efficacemente le condizioni di malattia reali.
- Alto tasso di successo nell'indurre stati patologici desiderati.
- Utile per lo studio delle interazioni complesse nelle malattie cardiovascolari.
- Facilita la ricerca nello sviluppo di farmaci e nelle strategie terapeutiche.
Conclusioni
- Questo modello composito è uno strumento prezioso per la ricerca cardiovascolare.
- Migliora la comprensione dell'impatto delle PM sulle malattie cardiache.
- Agevola i progressi nelle opzioni di trattamento per i pazienti colpiti.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Contenuto
Modellare l'intersezione tra l'esposizione a materiale particolato, aterosclerosi e ischemia miocardica affronta un divario traslazionale fondamentale nella scoperta di farmaci cardiovascolari. Questo modello animale composito consente una riduzione del rischio meccanicistica e una maggiore affidabilità predittiva per stati patologici multifattoriali rilevanti per i rischi ambientali e metabolici. La sua riproducibilità e fedeltà fisiopatologica supportano decisioni di portafoglio aggiustate per il rischio nella fase iniziale della scoperta e nella ricerca preclinica.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Permette l'analisi del contributo ambientale e metabolico alla patologia cardiovascolare.
- Supporta la validazione funzionale di bersagli in contesti di malattie multifattoriali.
- Facilita la riduzione dei rischi meccanicistici per bersagli candidati influenzati dall'inquinamento atmosferico e dal metabolismo lipidico.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce un sistema in vivo validato per la valutazione dell'efficacia di composti in modelli di malattia complessi.
- Consente la valutazione quantitativa del danno miocardico e del carico aterosclerotico mediante colorazione con TTC e Oil Red O.
- Supporta flussi di lavoro riproducibili e scalabili per lo screening farmacologico a valle.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea a endpoint rilevanti per la malattia nello sviluppo di biomarcatori traslazionali.
- Garantisce continuità dai modelli di esposizione ambientale alla validazione cardiovascolare preclinica.
- Riduce il rischio traslazionale simulando meccanismi di malattia multifattoriali reali.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello composito collega la fase iniziale della scoperta, la validazione del bersaglio e la valutazione dell'efficacia preclinica per programmi di tossicologia cardiovascolare e ambientale.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sull'interazione tra esposizione a particolato e progressione aterosclerotica.
- Screening: Fornisce letture quantitative e riproducibili per l'ischemia miocardica e la formazione di placche.
- Analisi: Permette l'analisi comparativa degli effetti degli interventi mediante punti finali istologici e biochimici standardizzati.
- Ricerca traslazionale: Facilita l'allineamento con i fattori di rischio clinici e le strategie dei biomarcatori.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma adattabile a diverse linee di ricerca cardiovascolare e ambientale.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nei modelli cardiovascolari multifattoriali.
- Valore operativo: Standardizza flussi di lavoro complessi in vivo per garantire riproducibilità e scalabilità.
- Valore strategico: Orienta le decisioni di avanzamento o interruzione progettuale modellando la complessità delle malattie nel mondo reale.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione dei candidati in base al rischio, indirizzando fattori ambientali e metabolici.
Considerazioni per l'Implementazione
- Richiede competenze specialistiche in chirurgia animale, intubazione tracheale e valutazione della patologia cardiovascolare.
- Richiede l'accesso a infrastrutture per analisi di imaging, istologiche e biochimiche.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per quanto riguarda i protocolli di esposizione, chirurgici e analitici.
- È adattabile ad altri modelli di malattie multifattoriali previa adeguata validazione.
- Un monitoraggio accurato e una competenza tecnica elevata sono essenziali per garantire il benessere animale e l'integrità dei dati.
