Acuut myocardinfarct in ratten

Het algemene doel van deze procedure is het modelleren van een acuut myocardinfarct bij ratten voor de studie naar de cardiale signaleringsmechanismen die geassocieerd zijn met de onmiddellijke reactie van het myocard op cardiale ischemie, gevolgd door reperfusieschade. Deze reacties omvatten de infarctgrootte, het risicogebied en celsterfte. De eerste stap is het blootleggen van de linker ventrikel door een kleine incisie te maken in de vierde intercostale ruimte aan de linkerzijde van de borstkas en de ribben te spreiden zodra deze zijn geïsoleerd.

De linker anterior descending arterie of LAD wordt gedurende 30 minuten tijdelijk afgebonden na de ischemische periode. De ligatie van de LAD wordt losgelaten om cardiale reperfusie mogelijk te maken na een reperfusieperiode van vier uur. De LAD wordt nogmaals afgebonden voordat het hart wordt uitgesneden en onderzocht op de grootte van het geïnfarceerde myocardium in het risicogebied en buiten het risicogebied.

Uiteindelijk kunnen de resultaten van de histologische evaluatie van het geïnfarceerde myocard worden gebruikt om therapeutische strategieën voor de behandeling van hartfalen te onderzoeken. Deze techniek kan inzicht bieden in de signaleringsmechanismen die geassocieerd zijn met de onmiddellijke reacties op ischemie, gevolgd door weefselschade zoals infarctgrootte, area at risk en celdood.

Dit model kan worden gebruikt om nieuwe therapeutische strategieën voor de behandeling van ischemische hartziekten te evalueren. De procedure zal worden gedemonstreerd door een senior research associate en X, een senior postdoctoraal onderzoeker uit het laboratorium van Dr. Bradley McConnell van de Department of Pharmacological and Pharmaceutical Sciences aan de University of Houston, een institutioneel lid van het Texas Medical Center. Voordat de chirurgische procedure kan beginnen, moet het werkoppervlak worden gedesinfecteerd met 70% ethanol.

Steriliseer alle chirurgische instrumenten met een hot bead-sterilisator vóór elke individuele operatie. De benodigde instrumenten omvatten twee chirurgische scharen, één pincet, één gebogen pincet, twee naaldvoerders en een thoraxretractor. Stel de temperatuur van het homeothermische warmtedekensysteem zo in dat de lichaamstemperatuur van het dier op 37 ± 1 °C wordt gehouden.

De grootte van een infarct is afhankelijk van de duur van de occlusie alsmede de lichaamstemperatuur. Houd katoenen gaas en applicators bij de hand om bloedingen te beheersen. Alleen dieren die een lichamelijk onderzoek door middel van visuele inspectie en de meting van hartslag, ademhalingsfrequentie, lichaamstemperatuur en lichaamsgewicht doorstaan, worden in deze studies gebruikt.

Noteer het gewicht en de identificerende kenmerken van gezonde dieren die de volgende dag worden geopereerd. Dien een dosis buprenorfine toe. Gedurende de gehele procedure moeten jassen en handschoenen worden gedragen, en de handschoenen moeten tussen individuele operaties worden vervangen.

Begin met het anesthetiseren van een rat en bereid de chirurgische plaats voor door de vacht op de nek en de borststreek grondig af te scheren. Desinfecteer de geschoren gebieden met een Betadine-oplossing, gevolgd door 70% ethanol. Herhaal deze procedure drie keer.

Plaats het dier op een homeotherm warmtedekensysteem voor een juiste handhaving van de lichaamstemperatuur. Laat het dier op zijn rechterzijde liggen. Het schuin afsnijden van de uiteinden van een polyethyleenbuis vergemakkelijkt de inbreng in de larynx.

Voer de endotracheale tube in met behulp van een chirurgische stereomicroscoop. Manipuleer de tong indien nodig voorzichtig en houd de trachea in beeld. Sluit de endotracheale tube aan op een ventilator met een cyclus van 80 ademhalingen per minuut en een tidal volume van 1,2 milliliters per 100 gram lichaamsgewicht.

Zodra de mechanische ventilatie is gerealiseerd, plaatst u een steriel afdekdoek over de rat, waarbij alleen het chirurgische gebied uncovered blijft. Zodra een stabiele ademhaling is vastgesteld, opent u de borstkas bij de vierde intercostale ruimte aan de linkerzijde. Minimaliseer de mate van insnijden in het weefsel om het risico op bloedingen te verminderen.

Plaats een thoraxspreider in de vierde intercostale ruimte en spreid de ribben om de linker ventrikel of LV bloot te leggen; er moet zorgvuldig worden gewerkt om beschadiging van de long te voorkomen. Open vervolgens het pericardium en laat dit op zijn plaats. Identificeer, indien mogelijk, de proximale linker anterior descenderende arterie of LAD-arterie met behulp van een chirurgische stereomicroscoop.

Ligeer de LAD tijdelijk, of bind deze vast met een schuifknoop om ischemie op te wekken. Let erop dat het hart zelf niet naar buiten wordt getrokken. De ligatie van de LAD wordt bevestigd door het observeren van het bleker worden van het myocardweefsel distaal van de hechting, evenals een dysfunctie van de voorwand tijdens de ischemische periode.

Begin na een ischemische periode van 30 minuten met de cardiale reperfusie door de ligatuur rond de LAD door te snijden of los te maken met microschirurgische scharen. De reperfusie wordt geverifieerd door de terugkeer van de rode kleur in het myocardiale weefsel en de waarneming van een gedeeltelijk herstel van de beweging van de voorwand onmiddellijk na het losmaken van de LAD-ligatie. De procedure is identiek voor sham-controlratten, behalve dat de LAD niet transient wordt geligeerd.

Verwijder de borstretractor en trek de ribben naar elkaar toe met een onderbroken hechtpatroon. Zodra de ribben gesloten zijn, wordt er een negatieve druk in de borstholte gecreëerd door lucht uit de borstholte te zuigen om een correcte ademhaling te garanderen. Sluit tot slot de huid met een doorlopend hechtpatroon. Plaats de rat na de operatie in een kooi met een warmtemat en water; monitor de lichaamstemperatuur met een rectale thermometer, de ademhalingsfrequentie via visuele inspectie, de hartslag door palpatie en let op abnormale tekenen van pijn totdat het dier weer mobiel is.

Steriele zoutoplossing dient te worden toegediend. Indien tekenen van uitdroging worden waargenomen, dient buprenorfine direct na de operatie te worden toegediend. Na een reperfusieperiode van vier uur wordt de opnieuw genarceerde rat teruggeplaatst in het operatiegebied.

Visualiseer de linkerkamer zoals eerder gedemonstreerd en ligeer de LADA voor de tweede keer, of knip de schuifknoop opnieuw vast. Injecteer één milliliter 5% Evans blue en saline in de rechterventrikel en laat dit twee minuten perfunderen. Injecteer na deze periode één milliliter verzadigde kaliumchloride-oplossing in de rechterventrikel om het hart te stoppen; exciseer het hart vervolgens snel en bedrif het in verwarmde 2% agro fosfaatgebufferde saline.

Zodra het agar op kamertemperatuur is gestold, wordt het hart in secties van één tot twee millimeter gesneden. Kleur het levensvatbare myocard 20 minuten lang met 2% trifluoro-2,3-dichloropropanol of TTC en maak een afbeelding van elke zichtbare plak. Hier is een representatieve afbeelding van het rattenhart.

Na vier uur reperfusie stelt het blauwe gebied het niet-occludeerde of niet-risicogevoelige geperfuseerde gebied voor. De rode gebieden geven het gebied aan dat risico loopt op een infarct en de wit-gele gebieden duiden op geïnfarceerd myocard binnen het risicogevoelige gebied. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe een acuut myocardinfarct bij ratten wordt uitgevoerd en van het diermodel dat wordt gebruikt om menselijke ischemische hartziekten na te bootsen.

Dit model kan worden gebruikt om de directe reacties op ischemie te bestuderen, gevolgd door een reperfusieschade binnen de eerste paar uur, zoals de infarctgrootte, het risicogebied en celdood. Zoals u in deze video ziet, veel succes met uw experimenten.