Hier beschrijven we een cardiale druk-volume lusanalyse onder toenemende doses intraveneus geïnfundeerd isoproterenol om de intrinsieke hartfunctie en de β-adrenerge reserve bij muizen te bepalen. We gebruiken een aangepaste open-borstbenadering voor de druk-volume lusmetingen, waarbij we ventilatie met positieve eind-expiratoire druk opnemen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Cardiale respons op β-adrenerge stimulatie bepaald door druk-volume lusanalyse
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Bepaling van de hartfunctie is een robuuste eindpuntanalyse in diermodellen van hart- en vaatziekten om de effecten van specifieke behandelingen op het hart te karakteriseren. Door de haalbaarheid van genetische manipulaties is de muis het meest voorkomende diermodel voor zoogdieren geworden om de hartfunctie te bestuderen en te zoeken naar nieuwe potentiële therapeutische doelen. Hier beschrijven we een protocol om de hartfunctie in vivo te bepalen met behulp van druk-volume lusmetingen en analyse tijdens basale omstandigheden en onder β-adrenerge stimulatie door intraveneuze infusie van toenemende concentraties isoproterenol. We bieden een verfijnd protocol inclusief beademingsondersteuning, rekening houdend met de positieve eind-expiratoire druk om negatieve effecten tijdens open borstmetingen te verbeteren, en krachtige analgesie (Buprenorfine) om oncontroleerbare myocardiale stress te voorkomen die wordt opgeroepen door pijn tijdens de procedure. Alles bij elkaar maakt de gedetailleerde beschrijving van de procedure en discussie over mogelijke valkuilen een sterk gestandaardiseerde en reproduceerbare druk-volume lusanalyse mogelijk, waardoor de uitsluiting van dieren uit het experimentele cohort wordt verminderd door mogelijke methodologische bias te voorkomen.
Inleiding
Hart- en vaatziekten hebben meestal invloed op de hartfunctie. Dit probleem wijst op het belang bij het beoordelen van in vivo gedetailleerde hartfunctie in dierziektemodellen. Dierproeven worden omgeven door een raamwerk van de drie Rs (3V's) leidende principes (Reduce/Refine/Replace). In het geval van het begrijpen van complexe pathologieën met systemische reacties (d.w.z. hart- en vaatziekten) op het huidige ontwikkelingsniveau, is de belangrijkste optie om de beschikbare methoden te verfijnen. Raffinage zal ook leiden tot een vermindering van de vereiste dieraantallen vanwege minder variabiliteit, wat de kracht van de analyse en conclusies verbetert. Bovendien bie....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle dierproeven werden goedgekeurd en uitgevoerd volgens de voorschriften van de Regionale Raad van Karlsruhe en de Universiteit van Heidelberg (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) in overeenstemming met de richtlijnen van Richtlijn 2010/63/EU van het Europees Parlement inzake de bescherming van dieren die voor wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt. De gegevens in dit protocol zijn afgeleid van wilde type C57Bl6/N mannelijke muizen (17 ± 1,4 weken oud). Muizen werden gehouden onder gespecificeerde pathogeenvrije omstandigheden in de dierenfaciliteit (IBF) van de heidelbergse medische faculteit. Muizen werd....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De drukvolumelusmeting (PVL) is een krachtig hulpmiddel om de cardiale farmacodynamiek van geneesmiddelen te analyseren en het hartfenotype van genetisch gemodificeerde muismodellen onder normale en pathologische omstandigheden te onderzoeken. Het protocol maakt de beoordeling van cardiale β-adrenerge reserve in het volwassen muismodel mogelijk. Hier beschrijven we een open-thoraxmethode onder isofluraan-anesthesie in combinatie met buprenorfine (pijnstillend) en pancuronium (spierverslapper), die zich richt op de cardia.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Hier bieden we een protocol om de in vivo hartfunctie bij muizen te analyseren onder toenemende β-adrenerge stimulatie. De procedure kan worden gebruikt om zowel de uitgangsparameters van de hartfunctie als de adrenerge reserve (bijv. Inotropie en chronotropie) bij genetisch gemodificeerde muizen of bij interventies aan te pakken. Het meest prominente voordeel van druk-volume lus (PVL) metingen in vergelijking met andere middelen om de hartfunctie te bepalen, is de analyse van de intrinsieke, belastingsonafhankelijke har.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Er hoeft geen belangenconflict te worden aangegeven.
Dankbetuigingen
We zijn Manuela Ritzal, Hans-Peter Gensheimer, Christin Richter en het team van de Interfakultäre Biomedizinische Forschungseinrichtung (IBF) van de Universiteit van Heidelberg dankbaar voor deskundige technische assistentie.
Dit werk werd ondersteund door het DZHK (Duits Centrum voor Cardiovasculair Onderzoek), het BMBF (Duitse Ministerie van Onderwijs en Onderzoek), een Innovatiefonds van de deelstaat Baden-Württemberg en de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Project-ID 239283807 - TRR 152, FOR 2289 en het Collaborative Research Center (SFB) 1118.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1.4F SPR-839 catheter | Millar Instruments, USA | 840-8111 | |
| 1 ml syringes | Beckton Dickinson, USA | REF303172 | |
| Bio Amplifier | ADInstruments, USA | FE231 | |
| Bridge-Amplifier | ADInstruments, USA | FE221 | |
| Bovine Serum Albumin | Roth, Germany | 8076.2 | |
| Buprenorphine hydrochloride | Bayer, Germany | 4007221026402 | |
| Calibration cuvette | Millar, USA | 910-1049 | |
| Differential pressure transducer MPX | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Germany | Type 39912 | |
| Dumont Forceps #5/45 | Fine Science tools Inc. | 11251-35 | |
| Dumont Forceps #7B | Fine Science tools Inc. | 11270-20 | |
| Graefe Forceps | Fine Science tools Inc. | 11051-10 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software | Ver. 8.3.0 | |
| EcoLab-PE-Micotube | Smiths, USA | 004/310/168-1 | |
| Etomidate Lipuro | Braun, Germany | 2064006 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Heparin | Ratiopharm, Germany | R26881 | |
| Hot plate and control unit | Labotec, Germany | Hot Plate 062 | |
| Isofluran | Baxter, Germany | HDG9623 | |
| Isofluran Vaporizer | Abbot | Vapor 19.3 | |
| Isoprenalinhydrochloride | Sigma-Aldrich, USA | I5627 | |
| Fine Bore Polythene tubing 0.61 mm OD, 0.28 mm ID | Smiths Medical International Ltd, UK | Ref. 800/100/100 | |
| MiniVent ventilator for mice | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Germany | Type 845 | |
| MPVS Ultra PVL System | Millar Instruments, USA | ||
| NaCl | AppliChem, Germany | A3597 | |
| NaCl 0.9% isotonic | Braun, Germany | 2350748 | |
| Pancuronium-bromide | Sigma-Aldrich, USA | BCBQ8230V | |
| Perfusor 11 Plus | Harvard Apparatus | Nr. 70-2209 | |
| Powerlab 4/35 control unit | ADInstruments, USA | PL3504 | |
| Rechargeable cautery-Set | Faromed, Germany | 09-605 | |
| Scissors | Fine Science tools Inc. | 140094-11 | |
| Software LabChart 7 Pro | ADInstruments, USA | LabChart 7.3 Pro | |
| Standard mouse food | LASvendi GmbH, Germany | Rod18 | |
| Stereo microscope | Zeiss, Germany | Stemi 508 | |
| Surgical suture 8/0 | Suprama, Germany | Ch.B.03120X | |
| Venipuncture-cannula Venflon Pro Safty 20-gauge | Beckton Dickinson, USA | 393224 | |
| Vessel Cannulation Forceps | Fine Science tools Inc. | 00574-11 | |
| Water bath | Thermo Fisher Scientific, USA | ||
| Syringe filter (Filtropur S 0.45) | Sarstedt, Germany | Ref. 83.1826 |
Referenties
- Bacmeister, L., et al. Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology. 114 (3), 19(2019).
- Hartupee, J., Mann, D. L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nature ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
