Name: Occlusione LAD attivata da remoto utilizzando un catetere a palloncino in topi che respirano spontaneamente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-03-22T13:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: Impara una tecnica a torace chiuso per indurre lesioni da ischemia-riperfusione miocardica nei topi con respirazione spontanea. Questo metodo consente imaging in tempo reale e maggiore controllo sperimentale.

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<meta charset="utf8"></head><body>Tecnica a torace chiuso per lesione da ischemia-riperfusione miocardica murina

<ol><li>Bryda, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mighty+mouse%3A+The+impact+of+rodents+on+advances+in+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Mo+Med%22%5BJournal%5D)">The mighty mouse: The impact of rodents on advances in biomedical research.</a> Mo Med. 110 (3), 207-211 (2013).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>Sutura in seta 2-0</td><td>Sharpoint Products</td><td>DC-2515N</td><td></td></tr><tr><td>Sutura in polipropilene 5-0 Sutura</td><td>in polipropilene Ethicon</td><td>8710H</td><td></td></tr><tr><td>7-0 Sutura in polipropilene</td><td>Ethicon</td><td>8206H</td><td></td></tr><tr><td>ACCLARENT Dispositivo di gonfiaggio a palloncino</td><td>Johnson& Johnson MedTech</td><td>BID30</td><td></td></tr><tr><td>Acepromazina</td><td>Kela</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BD Vialon 18 G</td><td>BD</td><td>381347</td><td></td></tr><tr><td>BD Vialon 20 G</td><td>BD</td><td>381334</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di Betadine</td><td>Purdue Pharma</td><td>25655-41-8</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina (Buprenex iniettabile)</td><td>Reckitt Benkiser Healthcare</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td></td></tr><tr><td>Carp Zoom Styl Knijplood 2,1 g (pesi da pesca in piombo)</td><td>Visdeal.nl</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dumont #3 Pinze</td><td>Fine Science Tools</td><td>11231-30</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 Pinze</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-30</td><td></td></tr><tr><td>Forbici Fine Science Tools</td><td></td><td>14040-10</td><td></td></tr><tr><td>Fucidina gel</td><td>Leo Pharma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Abbott</td><td>NDC 5260-04-05</td><td></td></tr><tr><td>KD Mouse/Rat Eye Speculum</td><td>World Precision Instruments</td><td>501897</td><td></td></tr><tr><td>KD mouse/rat eye speculum</td><td>World Precision Instruments 501897</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ketamina</td><td>Dechra</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sorgente luminosa</td> Sistema di risonanza magnetica LCD <td></td><td>Zeiss</td><td>KL 1500</td></tr><tr><td></td><td>Bruker BioSpin, Ettlingen, Germania</td><td>BioSpec 70/30</td><td></td></tr><tr><td>NatriumChloride 0.9%</td><td>Baxter</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lampada termica a infrarossi notturna</td><td>Zoo Med Laboratories, Inc.</td>Software <td>RS-75</td><td></td></tr><tr><td>ParaVision&nbsp;</td><td>Bruker BioSpin</td><td>versione 6.0.1&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>tubo in polietilene PE-10</td><td>SAI Tecnologie di infusione</td><td>PE-10</td><td></td></tr><tr><td>tubo in polietilene PE-50</td><td>SAI Tecnologie di infusione</td><td>PE-50</td><td></td></tr><tr><td>strumento IRI remoto (PMMA)</td>monitor chirurgico per roditori <td>fatto in casa</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>strumenti Indus Segmento</td><td></td><td></td></tr><tr><td>v4.0</td><td>Medviso, segment.heiberg.se</td><td>R12067</td><td></td></tr><tr><td>Sequenza di eco gradiente auto-gated &nbsp;</td><td>Bruker BioSpin, Ettlingen, Germania</td><td>IntraGate, ParaVision 6.0.1</td><td></td></tr><tr><td>Portaaghi allungato sottile</td><td>Fine Science Tools</td><td>12005-15</td><td></td></tr><tr><td>Camera di induzione per topi/ratti Sure-Seal</td><td>World Precision Instruments</td><td>EZ-178</td><td></td></tr><tr><td>Connettori per tubi, polietilene, forma a Y</td><td>Westlab</td><td>072025-0001</td><td></td></tr><tr><td>Catetere per dilatazione Ultraverse 035 PTA: palloncino RBP da 5 mm x 40 mm, 17 ATM su catetere lungo 130 cm</td><td>Bard Peripheral Vascular, Inc.</td><td></td><td></td>00801741092671</tr><tr><td>Veet (crema depilatoria)</td><td>Reckitt Benkiser Healthcare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ventilatore, MiniVent Modello 845</td><td>Hugo Sachs</td><td>73-0043</td><td></td></tr><tr><td>Vidisic</td><td>BAUSCH & LOMB PHARMA</td><td>685313</td><td></td></tr><tr><td>Xilazina</td><td>Bayer</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

occlusione lad attivata da remoto utilizzando un catetere a palloncino in topi che respirano spontaneamente

Remotely Triggered LAD Occlusion Using a Balloon Catheter in Spontaneously Breathing Mice

La convalida della capacità di indurre l'ischemia è stata eseguita mediante quattro test: colorazione con trifenil tetrazolio cloruro (TTC) e rosso Sirio (SR), misurazione della troponina cardiaca I e imaging RM con aumento tardivo del gadolinio (LGE). La significatività statistica è stata valutata utilizzando il test non parametrico di Mann-Whitney, considerando le dimensioni limitate del campione. La significatività statistica è stata attribuita a p &lt; 0,05.
Gli esperimenti acuti (colorazione TTC, n = 15) non hanno avuto guasti tecnici e tutti gli animali sono stati inclusi. Questi esperimenti acuti includevano esperimenti di follow-up immediato (troponina cardiaca I, RM LGE, colorazione rossa Sirius, n = 12) e hanno avuto un tasso di sopravvivenza dell'85% e dell'80% rispettivamente per le tecniche di occlusione remota e standard, durante un periodo di 4 settimane.
Colorazione con cloruro di trifenile tetrazolio La colorazione TTC (Triphenyl tetrazolium chloride) in un modello murino di danno da ischemia-riperfusione nel cuore misura macroscopicamente il fenomeno della vitalità miocardica mostrando la perdita di funzione dell'enzima deidrogenasi. Questo metodo di colorazione aiuta a distinguere tra le aree del cuore che sono ancora vitali (vive) e quelle che sono diventate non vitali a causa dell'ischemia. Il miocardio vitale si colora di rosso con TTC, mentre l'area ischemica rimane pallida o non colorata perché l'enzima deidrogenasi non è più funzionale. Ciò fornisce informazioni critiche sull'entità del danno tissutale subito dopo l'inizio dell'ischemia. La colorazione è stata eseguita per i gruppi IRI standard (n = 7) e IRI remoti (n = 8) immediatamente dopo 30 minuti di ischemia. La Figura 5 mostra fette colorate rappresentative per un animale, con fette di tessuto che attraversano dalla base verso l'apice. I risultati della colorazione TTC sono presentati nella Figura 6 e non mostrano differenze significative tra le due tecniche IRI. La colorazione TTC è stata eseguita come descritto da Fishbein et al.7.
Risonanza magnetica tardiva per l'aumento del gadolinio Per misurare in modo non invasivo l'estensione dell'area ischemica, la risonanza magnetica LGE è stata impiegata 24 ore dopo l'occlusione per i gruppi IRI standard (n = 5) e IRI remoti (n = 5). Le specifiche dettagliate dell'acquisizione sono fornite nel file supplementare 1. L'area a rischio è misurata come la percentuale di tessuto del ventricolo sinistro nelle tre fette più apicali che supera i criteri di soglia dettagliati nel File supplementare 1. La rappresentazione grafica nella Figura 7 dimostra che non sono state osservate differenze significative tra la nuova tecnica di occlusione remota proposta e il metodo convenzionale "a torace aperto" nella valutazione delle misurazioni dell'area a rischio.
Colorazione rosso Sirius L'infarto del miocardio, una conseguenza dell'ischemia miocardica, rappresenta un problema serio per le persone che soffrono di ischemia perché provoca una riduzione della massa contrattile del cuore, compromettendo la sua capacità di pompare il sangue in modo efficiente. La Figura 8 spiega ulteriormente i risultati utilizzando la colorazione Sirius Red 4 settimane dopo l'occlusione per confermare la posizione della formazione della cicatrice in base all'area a rischio rappresentata dalla risonanza magnetica LGE e misurare l'estensione del tessuto cicatriziale. La colorazione è stata eseguita per i gruppi IRI standard (n = 5) e IRI remoti (n = 5). Le aree rosso vivo segnano il nucleo necrotico dell'infarto, mentre le parti arancioni marcano il tessuto vitale. Infine, la Figura 9 riporta le dimensioni finali delle cicatrici misurate utilizzando la colorazione Sirius Red su entrambe le tecniche. La dimensione della cicatrice è calcolata come l'area dell'infarto colorato divisa per l'area totale della parete libera del ventricolo sinistro nella lastra della sezione di tessuto apicale con uno spessore di 2,4 mm. La colorazione con Rosso Sirio è stata eseguita secondo Rittié8.
Troponina cardiaca I Oltre alle tecniche di imaging e colorazione, lo studio ha anche valutato il danno cardiaco utilizzando la troponina cardiaca I come marcatore. I campioni di sangue sono stati raccolti 24 ore dopo l'intervento chirurgico per i gruppi IRI standard (n = 8) e IRI remoti (n = 8). La Figura 10 mostra il valore della troponina cardiaca I, dimostrando che non ci sono differenze significative quando si confronta la nuova tecnica di occlusione remota con la tecnica IRI standard.
A dimostrazione della fattibilità del concetto proposto, vengono forniti anche i risultati preliminari dell'induzione dell'ischemia da una postazione remota con imaging simultaneo non invasivo. Ciò è stato ottenuto utilizzando lo strumento di occlusione remota personalizzato, che è stato posizionato all'interno della culla per animali per la risonanza magnetica e posizionato al centro dello scanner per la risonanza magnetica. I risultati mostrati nella Figura 11 dimostrano le differenze nel contrasto dell'immagine (livelli di luminosità) tra le regioni infartuate e non infartuate. Il tracciato ECG che mostra il tipico sopraslivellamento ST come marcatore che conferma l'occlusione riuscita del LAD mentre l'animale è posizionato all'interno dello scanner RM è presentato nella Figura 12B, mentre la Figura 12A mostra il tracciato ECG prima dell'occlusione.
Questo approccio completo fornisce una comprensione dettagliata degli effetti della nuova tecnica di occlusione remota proposta su ischemia, necrosi e danno cardiaco nel modello sperimentale rispetto al metodo convenzionale "open chest".
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig01.jpg"> Figura 1: Immagini rappresentative che dimostrano la preparazione dell'animale come indicato nel protocollo. (A) Toracotomia con inserimento del divaricatore costale. (B) Chiusura del torace con un tubo PE-10 che esce dal torace e guida la sutura attorno al LAD. (C) Posizionamento dell'animale all'interno dello strumento IRI remoto assemblato. Notare i due pesi da 2,1 g che bloccano ciascuna estremità della sutura e poggiano sulla parte laterale della culla IRI remota. La parte laterale è posizionata e tenuta in posizione dai ritagli nella piastra di base dell'utensile. Il catetere a palloncino vascolare è sgonfio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig02.jpg"> Figura 2: Visualizzazione ex vivo del LAD (freccia bianca) e del padiglione auricolare sinistro (freccia nera). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig03.jpg"> Figura 3: Vista schematica dall'alto verso il basso della configurazione sperimentale, che illustra la posizione dello strumento utilizzato per l'occlusione remota. Creato con BioRender.com. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig04.jpg"> Figura 4: Schema che illustra l'uso dello strumento per l'occlusione remota da una vista laterale. (A) Dall'inizio dell'intervento, l'animale viene posizionato nella parte inferiore. Dopo aver chiuso la cassapanca, la parte laterale viene installata in posizione. A questo punto, il palloncino è ancora sgonfio e i pesi sono appoggiati sulla parte inferiore. (B) Il gonfiaggio del catetere a palloncino solleverà i pesi (contrassegnati da frecce) e causerà l'occlusione del LAD con conseguente ischemia al miocardio. L'occlusione riuscita si vede nei cambiamenti nel tracciato ECG. Sgonfiare il palloncino ripristinerà il flusso sanguigno attraverso il LAD. Creato con BioRender.com. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig04large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig05.jpg"> Figura 5: Immagini rappresentative di fette di cuore di topo colorate con trifenil tetrazolio cloruro (TTC). Le fette si spostano dalla base all'apice da sinistra a destra, a partire dalla riga superiore. (A) IRI standard. (B) IRI remoto. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig06.jpg"> Figura 6: Risultati della colorazione TTC. La colorazione TTC è stata eseguita 24 ore dopo l'occlusione per misurare le dimensioni dell'infarto. I punti dati sono presentati come medie con SEM dei gruppi IRI standard (n = 7) e IRI remoti (n = 8). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig06large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig07.jpg"> Figura 7: Risonanza magnetica tardiva per l'aumento del gadolinio. Area a rischio a 24 ore dopo l'occlusione come delineato su tre fette più apicali (escluso l'apice stesso) ottenute con LGE MRI. I punti dati sono presentati come medie con SEM dei gruppi IRI standard (n = 5) e IRI remoti (n = 5). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig07large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig08.jpg"> Figura 8: Validazione del dispositivo di occlusione remota mediante risonanza magnetica dopo la procedura di ischemia/riperfusione. Confronto rappresentativo tra l'area a rischio come delineato nelle immagini LGE MR a 1 giorno dopo l'occlusione e il tessuto cicatriziale definitivo colorato con Sirius Red a 4 settimane dopo l'occlusione. (A-B) Fette dell'asse corto di un animale con occlusione remota e da banco, rispettivamente. La freccia indica l'area delimitata a rischio. (C-D) Sezioni istologiche colorate con Sirius Red degli stessi animali confermano che la formazione finale della cicatrice corrisponde alla delineazione dell'area a rischio con la risonanza magnetica a 24 ore dopo l'occlusione. LV = ventricolo sinistro. Barra della scala = 200 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig08large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig09.jpg"> Figura 9: Risultati della colorazione del rosso Sirius. La colorazione Sirius Red è stata eseguita 4 settimane dopo l'occlusione per misurare l'entità della formazione di cicatrici. I punti dati sono presentati come medie con SEM dei gruppi IRI standard (n = 5) e IRI remoti (n = 5). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig09large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig10.jpg"> Figura 10: Quantificazione della concentrazione di troponina I cardiaca nel siero di topo ottenuta a 24 ore dall'occlusione. I punti dati di cTnI sono presentati come medie con SEM di gruppi IRI standard (n = 8) e IRI remoti (n = 8). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig10large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig11.jpg"> Figura 11: Vengono mostrati i risultati preliminari ottenuti utilizzando lo strumento di occlusione remota proposto in combinazione con l'acquisizione simultanea della risonanza magnetica. Viene presentata la stessa fetta del ventricolo medio con orientamento dell'asse corto di un animale prima, al momento e subito dopo l'occlusione. A sinistra, la fetta dell'immagine rappresentativa mostra i bordi miocardici all'inizio dell'esperimento (prima di innescare l'IRI). Al centro, la stessa fetta dell'asse corto viene mostrata dopo 30 minuti di ischemia indotta da remoto. Il cloruro di manganese (MnCl) è stato utilizzato come mezzo di contrasto per evidenziare la regione infartuata (contrassegnata in giallo). La luminosità è stata regolata manualmente e saturata per evidenziare le diverse regioni del tessuto. Notare la differenza di luminosità tra il setto e la parete libera laterale (contrassegnata in giallo). A destra, utilizzando le stesse impostazioni di luminosità di prima, viene mostrata la stessa fetta dell'asse corto a 20 minuti dopo l'occlusione (fase di riperfusione). La freccia indica la regione con maggiore luminosità rispetto al tempo di occlusione, stabilendo l'assorbimento del mezzo di contrasto nella fase di riperfusione e il restringimento della regione ipointensa iniziale come delineato al momento dell'occlusione. LV = ventricolo sinistro. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig11large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66386/66386fig12.jpg"> Figura 12: Tracciato ECG acquisito utilizzando il sistema di monitoraggio MRI per confermare l'insorgenza dell'ischemia. (A) Tracciato ECG normale acquisito prima dell'occlusione remota. (B) Traccia ECG catturata subito dopo il gonfiaggio del palloncino nello stesso animale. La freccia indica l'elevazione nel segmento ST, tipicamente considerata un marker di insorgenza riuscita dell'ischemia. Si osserva anche un aumento della frequenza cardiaca e respiratoria, oltre a una diminuzione dell'ampiezza del segnale. L'animale viene posizionato al centro dello scanner RM nelle fasi di occlusione e riperfusione. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/66386fig12large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
Figura supplementare 1: Configurazione dei pesi. Grafico di tutti i pesi in funzione dello spostamento del dinamometro utilizzando il sistema remoto a palloncino (blu) vs. Il sistema di pulegge originale (arancione). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/Supplementary%20Figure%201.zip" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>
Figura 2 supplementare: Progettazione di utensili IRI remoti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/Supplementary%20Figure%202.zip" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>
File supplementare 1: Dettagli sulle proprietà dello strumento IRI e sulle tecniche di acquisizione e analisi delle immagini. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66386/Supplementary%20File%201.zip" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>

Occlusione LAD attivata da remoto utilizzando un catetere a palloncino in topi che respirano spontaneamente

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Intubazione endotracheale in Mouse<em&gt; Via</em&gt; Laringoscopia diretta usando un otoscopio

Forniamo un metodo affidabile per la legatura dell'arteria discendente anteriore sinistra (LAD) in un modello murino. Questo metodo è relativamente meno invasivo di altri metodi, che coinvolgono l'intubazione endotracheale, un approccio di toracotomia sul lato sinistro e la toracentesi. Questo metodo può essere utilizzato come modello per l'infarto miocardico acuto e cronico.

Murino discendente anteriore sinistra (LAD) Coronary legatura dell&#39;arteria: una migliore e semplificata del modello di infarto miocardico

Qui, presentiamo un protocollo di costrizione trasversale aortica (TAC) tramite un thoracotomy laterale. Questa tecnica è una procedura chirurgica mini-invasiva, chiuso il petto con l'obiettivo di simulare sovraccarico pressorio e insufficienza cardiaca nei topi utilizzando le impostazioni standard di Laboratorio TAC.

Un modello chiuso-cassa per indurre costrizione trasversale aortica in topi

La somministrazione intratracheale (IT) di agenti sperimentali nei topi spesso si traduce in consegna asimmetrica ai polmoni distali.  In questa relazione, descriviamo un approccio intrabronchiale diretto (IB) per cannulare ogni polmone in topi viventi non chirurgici.  Questo approccio può essere utilizzato per somministrare selettivamente gli agenti a un polmone o può essere adattato per migliorare la somministrazione simmetrica dell'agente a entrambi i polmoni.

Amministrazione intrabronchiale diretta per migliorare la deposizione selettiva dell'agente all'interno del polmone del mouse

Questo protocollo descrive un approccio di laringoscopia transorale seriale per topi e ratti che consente l'imaging video ravvicinato e senza ostacoli della laringe durante la respirazione e la deglutizione utilizzando un regime anestetico ottimizzato e tecniche di manipolazione endoscopica finemente sintonizzate.

Laringoscopia murina minimamente invasiva per l'imaging ravvicinato del movimento laringeo durante la respirazione e la deglutizione

Impara una tecnica a torace chiuso per indurre lesioni da ischemia-riperfusione miocardica nei topi con respirazione spontanea. Questo metodo consente imaging in tempo reale e maggiore controllo sperimentale.

Occlusione LAD attivata da remoto utilizzando un catetere a palloncino in topi che respirano spontaneamente

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