Methodenartikel

Een chirurgisch model van hartfalen met behouden ejectiefractie bij Tibetaanse minivarkens

2.4K weergaven

DOI:

10.3791/63526

18 februari 2022

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Het huidige protocol beschrijft een stapsgewijze procedure om een minivarkensmodel van hartfalen op te stellen met behoud van de ejectiefractie met behulp van dalende aortavernauwing. De methoden voor het evalueren van cardiale morfologie, histologie en functie van dit ziektemodel worden ook gepresenteerd.

Samenvatting

Meer dan de helft van de gevallen van hartfalen (HF) wordt wereldwijd geclassificeerd als hartfalen met behouden ejectiefractie (HFpEF). Grote diermodellen zijn beperkt in het onderzoeken van de fundamentele mechanismen van HFpEF en het identificeren van potentiële therapeutische doelen. Dit werk geeft een gedetailleerde beschrijving van de chirurgische ingreep van dalende aortavernauwing (DAC) bij Tibetaanse minivarkens om een groot diermodel van HFpEF op te stellen. Dit model maakte gebruik van een nauwkeurig gecontroleerde vernauwing van de dalende aorta om chronische drukoverbelasting in de linker hartkamer te induceren. Echocardiografie werd gebruikt om de morfologische en functionele veranderingen in het hart te evalueren. Na 12 weken DAC-stress was het ventriculaire septum hypertrofisch, maar de dikte van de achterwand was aanzienlijk verminderd, vergezeld van verwijding van de linker ventrikel. De LV-ejectiefractie van de modelharten werd echter gedurende de periode van 12 weken op >50% gehouden. Bovendien vertoonde het DAC-model hartschade, waaronder fibrose, ontsteking en hypertrofie van cardiomyocyten. De markerniveaus voor hartfalen waren significant verhoogd in de DAC-groep. Deze DAC-geïnduceerde HFpEF bij minivarkens is een krachtig hulpmiddel voor het onderzoeken van moleculaire mechanismen van deze ziekte en voor preklinische tests.

Inleiding

Hartfalen met behouden ejectiefractie (HFpEF) is verantwoordelijk voor meer dan de helft van de gevallen van hartfalen en is een wereldwijd probleem voor de volksgezondheidgeworden1. Klinische observaties hebben verschillende kritieke kenmerken van HFpEF aangetoond: (1) ventriculaire diastolische disfunctie, vergezeld van verhoogde systolische stijfheid, (2) normale ejectiefractie in rust met verminderde inspanningsprestaties, en (3) cardiale remodellering2. De voorgestelde mechanismen omvatten hormonale ontregeling, systemische microvasculaire ontsteking, stofwisselingsstoornissen en afwijkingen in sarcomere en extracel....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle dierstudies werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee van het Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute (goedkeuringsnr. IACUC2017009). Alle dierproeven werden uitgevoerd volgens de Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (8e druk, 2011, The National Academies, VS). De dieren werden gehuisvest in een AAALAC-geaccrediteerde faciliteit van het Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute (licentienr. SYXK (YUE) 2016-0122, China). Zes mannelijke Tibetaanse minivarkens (n = 3 elk voor de schijngroep en DAC-groep, 25-30 kg in gewicht) werden gebruikt om het HFpEF-model te ontwikkelen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Echocardiografie
De hartstructuur en -functie werden geëvalueerd in week 0, 2, 4, 6, 8, 10 en 12. De B-modus en M-modus opnames van de parasternale korte-asweergave worden weergegeven in figuur 4A. De echocardiografische meting omvatte de dikte van het ventriculaire septum (VST), de dikte van de posterieure wand (PWT) en de interne dimensie van het linkerventrikel (LVID). De VST bij einddiastole nam toe in de DAC-harten, terwijl de PWT bij einddiastole toenam en vervolgen.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Deze studie gebruikte DAC-technieken om een HFpEF-model voor Tibetaanse minivarkens te ontwikkelen. Hier wordt een stapsgewijs protocol voor de voorbereiding van dieren en instrumenten gepresenteerd, inclusief sedatie, tracheale intubatie, adercanulatie, chirurgische ingreep en postoperatieve zorg. De opnametechnieken voor echocardiografische B-modus en M-modus hartbeelden worden ook gepresenteerd. Na DAC onderging het hart linkerventrikelhypertrofie in week 4 en 6 en dilatatie na week 8. LVEF werd gedurende de periode v.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat zij geen tegenstrijdige belangen hebben.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door het Guangdong Science and Technology Program (2008A08003, 2016A020216019, 2019A030317014), het Guangzhou Science and Technology Program (201804010206), de National Natural Science Foundation of China (31672376, 81941002) en het Guangdong Provincial Key Laboratory of Laboratory Animals (2017B030314171).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Absorbable chirurgische hechtingPutong Jinhua Medical Co. Ltd, China4-0
Anesthesie ventilator stationShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, ChinaWATO EX-35vet
AspiratorShanghai Baojia Medical Apparatus Co., Ltd, ChinaYX930D
BenzylpenicillinSichuan Pharmaceutical. INC, ChinaH5021738
Wegwerp endotracheale buis met manchetShenzhen Verybio Co., Ltd, China20 cm, ID 0.9
Wegwerp transducerGuangdong Baihe Medical Technology Co., Ltd, China
DissectiebladShanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd, China
ElektrocauterisatieShanghai Hutong Medical Instruments (Group) Co., Ltd, ChinaGD350-B
Enzyme-linked immunosorbent assay ELISA kitCusabio Biotech Co., Ltd, ChinaCSB-E08594r
EosineSigma-Aldrich Corp.E4009
Flunixin meglumineShanghai Tongren Pharmaceutical Co., Ltd., ChinaShouyaozi(2012)-090242103
PincetShanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd.,China
HematoxylineSigma-Aldrich Corp.H3136
IsofluraanRWD Life Science Co., Ltd, ChinaVeteasy voor dieren
LaryngoscopeTaixing Simeite Medical Apparatus and Instruments Limited Co., Ltd, ChinaVoor volwassenen
LED chirurgische verlichtingMingtai Medical Group, ChinaZF700
MicroplaatlezerThermo Fisher Scientific, USAMultiskan FC
MicroscoopLeica, DuitslandDM2500
Mobiel beperkingsapparaatAangepastN/AEen mobiel beperkingsapparaat, gemaakt van een metalen frame en wielen, met een canvasovertrek
ZuurstofLokaal leveranciers, Guangzhou, China
ParaformaldehydeSigma-Aldrich Corp.V900894
PatiëntmonitorShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, ChinaBeneview T5
Perifere intraveneuze (IV) katheterShenzhen Yima Pet Industry Development Co., Ltd., China26G X 16 mm
PropofolGuangdong Jiabo Phamaceutical Co., Ltd.H20051842
Rib retractorShanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd.,China
LineaalDeli Manufacturing Company, China
Scalpel handvattenShanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd.,China
Schaar (g)Shanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd.,China
HechtingMedtronic-Coviden Corp.3-0, 4-0
Ultrasoon gelTianjin Xiyuansi Production Institute, ChinaTM-100
Veterinaire monitorShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, ChinaePM12M Vet
Veterinaire echografie systeemEsatoe, ItaliëMyLab30Uitgerust met phased array transducer (3-8 Hz)
Xylazin hydrochloride injectieShenda Animal Phamarceutical Co., Ltd., ChinaShouyaozi(2016)-07003
Zoletil injectieVirbac, FrankrijkZoletil 50Tiletamine en zolazepam voor injectie

Referenties

  1. Dunlay, S. M., Roger, V. L., Redfield, M. M. Epidemiology of heart failure with preserved ejection fraction. Nature Reviews Cardiology. 14 (10), 591-602 (2017).
  2. Redfield, M. M. Heart failure with preserved ejection fraction. New England Journal of Medicine.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Aortacostrictiedrukoverbelastingechocardiografiecardiale fibroseventriculaire hypertrofiecardiaal troponine Ichirurgisch diermodel

Gerelateerde artikelen