Oplopend Aorta Vernauwing in ratten voor de schepping van druk overbelasting cardiale hypertrofie Model

Samenvatting

We beschrijven een stapsgewijze procedure voor het creëren van druk overbelasting en linker ventrikel hypertrofie in Wistarratten door vernauwing van de aorta ascendens met een kleine metalen clip. Dit model wordt veel gebruikt voor het bestuderen remodelleren veranderingen tijdens cardiale hypertrofie en voor het identificeren en evalueren van strategieën voor regressie van dergelijke veranderingen.

Samenvatting

Oplopend aorta vernauwing is de meest voorkomende en succesvolle chirurgische model voor het creëren van druk overbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie en hartfalen. We beschrijven hier een gedetailleerde chirurgische procedure voor het maken pressure overload en cardiale hypertrofie in ratten door vernauwing van de aorta ascendens met een kleine metalen clip. Na verdoving wordt de trachea geïntubeerd door inbrengen van een canule via een incisie halverwege tussen twee kraakbeen ringen trachea. Dan is een incisie in de huid wordt gemaakt op het niveau van de tweede intercostale ruimte op de linker borstwand en de spieren lagen worden ontruimd om de opgaande deel van de aorta te lokaliseren. De stijgende aorta wordt vernauwd tot 50-60% van zijn oorspronkelijke diameter door het aanbrengen van een klein formaat titanium clip. Na aorta vernauwing, worden de tweede en derde rib benaderd met Prolene hechtingen. De tracheacanule wordt verwijderd zodra de spontane ademhaling is hersteld. Het dier mag o herstellenn de verwarming pad door een geleidelijke verlaging van de anesthesie. De intensiteit van drukoverbelasting door vernauwing van de aorta ascendens wordt bepaald door registratie van de drukgradiënt met transthoracale tweedimensionaal Doppler echocardiografie. Algemeen is dit protocol is het nuttig om de verbouwing evenementen en samentrekkende eigenschappen van het hart te bestuderen tijdens de geleidelijke ontstaan ​​en de progressie van gecompenseerde hypertrofie tot hartfalen podium.

Inleiding

Kleine diermodellen zijn de meest geprefereerde gereedschappen voor de studie van chronische veranderingen in de ontwikkeling van cardiale hypertrofie en de progressie van hartfalen. Hartfalen modellen van chirurgische methoden zijn oorspronkelijk ontwikkeld bij ratten als deze dieren zijn het meest geschikt voor de open kist chirurgische procedures, echocardiografie en evaluatie van hemodynamische parameters. Ze bieden ook een adequate post mortem monsters voor weefsel, cellulair en moleculair niveau studies ^1. Vernauwing van de aorta ascendens is een van de meest voorkomende en succesvolle chirurgische voor het creëren van overdruk hartfalen ^{2, 3.} Dit model is zeer geschikt voor de cellulaire en sub cellulaire verbouwing evenementen en samentrekkende eigenschappen van het hart te bestuderen tijdens de overgang van hypertrofie tot hartfalen ^4.

Een groot voordeel van dit model is het geleidelijk begin van drukoverbelasting op het hart ^{5 <}/ Sup> ^6. Dit model is klinisch relevant vanwege de langzame maar gestage progressie van cardiale hypertrofie gecompenseerd gedecompenseerde fase en uiteindelijk hartfalen fase. De duur voor progressie van cardiale hypertrofie en hartfalen de bijbehorende fysiologische veranderingen worden hoofdzakelijk beïnvloed door de mate van vernauwing geproduceerd ^7. Stijgend aorta vernauwing kan op twee manieren, hetzij door hechtingen of door toepassing van metalen klemmen ^{8, 9.} Het belangrijkste voordeel van een metalen clip voor aorta vernauwing is dat de chirurgische procedures minder ingewikkeld. Bij deze methode moet men de supra valvulaire aorta ascendens lokaliseren en plaats de clip rond de aorta om de gewenste mate van vernauwing verkrijgen. Een kist oprolmechanisme is niet nodig in deze procedure. Aorta banding door hechten vereist meer chirurgische handelingen voor het plaatsen van de naald naast het stijgende aorta en hechten er omheen tehet gewenste niveau van de aorta vernauwing. Deze techniek is meer tijd in vergelijking met het gebruik van metalen clips voor aorta vernauwing. De methode beschreven in deze video toont de chirurgische procedure voor oplopende aorta vernauwing in ratten die creatie van druk overbelasting van de linker ventrikel hypertrofie model maakt.

Protocol

Dierproeven werden uitgevoerd na goedkeuring van de Institutional Animal Ethics Committee. Wistarratten werden gehuisvest onder een 12 uur donker naar licht cyclus, constante kamertemperatuur (24 ± 2 ° C) met voedsel en water ad libitum (volgens de CPCSEA richtlijnen).

1) Pre-operatieve Zorg en Anesthesie

1. Houd rat (ongeveer 200 g lichaamsgewicht) onder antibiotische paraplu 24 uur voor de operatie door het toedienen van amoxicilline oraal (dosis: 500 mg / l water).
2. Steriliseer alle chirurgische instrumenten (zoals een schaar, tang, klem applicator, hechtnaalden en naaldhouder) door autoclaveren bij 121 ° C gedurende 15 minuten.
3. Gebruik een verwarmingselement om het dier lichaamstemperatuur ongeveer 37 ° C behouden om een ​​snelle verlaging van de hartfrequentie voorkomen.
4. Zorg om uitdroging van het dier te voorkomen vóór en tijdens chirurgie.
5. Verdoven van de rat in een inductie kamer met 3% isofluraan gemengd met0.5-1.0 L / min 100% zuurstof; anesthesie te onderhouden met 1,5% isofluraan.
6. Controleer het pedaal reflex om succesvolle anesthesie bevestigen.

2) Voorbereiding van de chirurgische site

1. Houd de rat op een temperatuur gecontroleerde verwarming pad in rugligging.
2. Plaats een rubberen band over voortanden van de rat om het dier in positie te houden met behoud van anesthesie met een neuskegel.
3. Verwijder bont van de hals en linker borst regio van de rat (bij voorkeur met een elektrisch scheerapparaat).
4. Ontsmet chirurgische site met povidonjood-oplossing en daarna met 70% ethylalcohol.
5. Gebruik een steriel laken om tijdens de operatieve procedure alleen de operatiewond bloot.
   Opmerking: Als extra optie voor de verzorging van dieren, kunnen 0,25% bupivicaine ID (2,5 mg / kg) voorafgaand aan het insnijden van elke incisie die lokale anesthesie / analgesie worden opgenomen.

3) tracheale intubatie in Rat

1. Voeg een kleine insnijding op de huid parallel aan de luchtpijp met een steriel chirurgisch mes en zorgvuldig scheiden het onderliggende weefsel om de luchtpijp bloot.
2. Breng een gelijkspel van 4-0 zijden hechtdraad onder de luchtpijp en voorzichtig de band te verhogen naar boven.
3. Maak een halverwege incisie tussen twee kraakbeen ringen en steek de tracheale canule in de luchtpijp van de rat.
4. Sluit de tracheale canule een knaagdier ventilator voor het handhaven van een ademhalingsfrequentie van 50 ademhalingen / min, ademvolume van 1,70 ml en inspiratie moment van 0,60 sec (voor rat met 200 g lichaamsgewicht).

4) Vernauwing van de aorta ascendens

1. Na het detecteren van de positie van de ribben met vingers, maakt een incisie van ongeveer 2 cm aan de linker borstwand tussen de tweede en derde rib.
2. Scheid de intercostale spieren laag voor laag en een insnijding ongeveer 1,5 cm tussen de tweede en derde rib. (Care moeten nemenn om verwondingen te voorkomen aan de longen, terwijl het maken incisie tussen de ribben)
3. Trek de ribben en zoek de opgaande deel van de aorta.
4. Plaats een klein formaat titanium klem rond de aorta ascendens met behulp van een applicator, waarbij vernauwen de aorta tot 50-60% van de oorspronkelijke diameter.
5. Na de aorta vernauwing, benaderen de tweede en derde ribs met 3,0 prolene in een onderbroken hechtdraad patroon. Tegelijkertijd pauze de ventilator voor ongeveer 2-4 seconden om opnieuw opblazen van de longen.
6. Appose de spier lagen met 3,0 prolene hechtingen en de huid met 4,0 zijden hechtingen in een onderbroken hechtdraad patroon. Synthetische niet absorbeerbare hechtingen plaats zijde worden gebruikt voor het hechten van de huid.
7. Verwijder tracheacanule uit de rat eenmaal spontane ademhaling is hersteld.
8. Sluit de tracheale opening met 3,0 prolene hechtingen en de huid laag met 4,0 zijden hechtingen.
9. Laat het dier te laten bekomen op tHij verwarming pad door het geleidelijk verlagen van de anesthesie en beademing beademing.
10. In dezelfde leeftijd sham controle dieren, tracheotomie en thoracotomie uitvoeren zonder vernauwing van de aorta ascendens.

5) Post-operatieve Zorg

1. Ontsmet operatiegebied met povidonjood oplossing.
2. Als postoperatieve analgesie, injecteren tramadol intra-peritoneaal (10 mg / kg lichaamsgewicht / dag) gedurende 1 week.
3. Injecteren steriele fysiologische zoutoplossing intraperitoneaal als tekenen van uitdroging optreden na de operatie (ongeveer 1 ml).
4. Dien amoxicilline oraal, gemengd met drinkwater, gedurende zeven dagen (dosis: 500 mg / l water).
5. Verwijder alle resterende zijden hechtingen van de huid na 10 dagen van de operatie onder inhalatie-anesthesie.

6) Bevestiging van succesvolle Vernauwing van de aorta ascendens

1. Voer een trans-thoracale twee dimensionale Doppler-echocardiografie met de intenties bepalensiteit van de overdruk door de vernauwing van stijgende aorta.
2. Verdoven de ratten een week na de operatie zoals eerder beschreven (stap 1.5)
3. Plaats de ultrasone transducer in de hierboven sternale positie om de drukgradiënt nemen over het versmalde gedeelte van de omhooggaande aorta.
   Opmerking: Ratten met een drukgradiënt van ongeveer 60 mm Hg in de aorta vernauwde site ernstige cardiale hypertrofie te ontwikkelen ongeveer 8-10 weken na de operatie.

Resultaten

In onze experimenten kunnen we meer dan 80% overleving bereikt. De effectiviteit van aorta vernauwing werd bevestigd met behulp Doppler echocardiografie. Ratten (n = 6) met een drukgradiënt van ongeveer 60 mm Hg in de aorta vernauwde plaats werden gedurende 8 weken opgeofferd te analyseren voor de ontwikkeling van cardiale hypertrofie (Figuur 1). Na 8 weken na de operatie echocardiografische evaluatie toonde een aanzienlijke toename van linker ventriculaire parameters als de ventriculaire septum, linker...

Discussie

Er zijn verscheidene chirurgische modellen voor de inductie van drukoverbelasting en cardiale hypertrofie en hartinsufficiëntie. In kleine dieren, Lorell en collega's ontwikkelde het model dat we hier hebben beschreven en rapporteerden zij het ​​optreden van gecompenseerde hypertrofie 8 weken na aorta banding ^5. Cardiale veranderingen geleidelijk ontwikkelen tot een gedecompenseerde staat en vervolgens leiden tot hartfalen. Het belangrijkste voordeel van dit model is het geleidelijk begin van de toename v...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Wistar-ratten			Gedragen bij ARF, RGCB
Inhalatieanesthesie systemen	VetEquip	AB19276
Knaagdierventilator	CWE Inc	SAR- 830/AP
Rat tracheale canule	CWE Inc	13-21032
Ultrageluid systeem	Philips	HD7
Ultrageluid transducer	Philips	S 12
Titanium clip (klein)	Horizon	1204
Clip applicator	Weck	137081
Elektrische scheerder	Vinverth	VBT0817
BP mes (maat:11)	Chirurg	REF10111	Voorbereiding van chirurgische locatie
Tramadol	Orchid health care	OCH043
Amoxycilline Hydrochloride	Ranbaxy
Isofluraan	Piramal health care	A23M10A
Spuiten	BD	2015-09
4-0 gevlochten zijde	Diamond
3-0 proleen	Johnson&Johnson	NW018
Chirurgisch tape	Romsons	SH 6301
Povidon jodium	Win Medicare
Temperatuur gecontroleerde verwarmingspad	Flamingo	HC1003