11 april 2016
Pulmonaire arteriële hypertensie (PAH) is een ziekte van pulmonaire arteriolen die leidt tot hun obliteratie en de ontwikkeling van rechterventrikelfalen. Rodentmodellen van PAH zijn cruciaal voor het begrijpen van de pathofysiologie van PAH. Hier demonstreren we hemodynamische karakterisering, met rechter hartkatheterisatie en echografie, bij de muis en de rat.
Het algemene doel van echocardiografie en rechterhartkatheterisatie bij knaagdieren is om de functie van het rechterhart te bepalen in verschillende modellen van hart- en longziekten. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in onderzoek naar cardiovasculaire fysiologie, zoals wat de effecten zijn van genetische manipulaties of medicijneffecten op de ontwikkeling van pulmonale hypertensie? Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een uitgebreide analyse biedt van de rechterhartfunctie in deze modellen van hart- en longziekten.
Om de parasternale lange as van het hart van een knaagdier te bekijken, plaatst u eerst een verdovd knaagdier in rugligging. Bevestig het juiste niveau van sedatie door aan een teen te knijpen en breng diergeneeskundig zalf aan op de ogen van het dier. Scheer vervolgens de borst en breng ultrasoundgel aan.
Selecteer B-Mode om een 2D live beeld te projecteren. Richt vervolgens een ultrasoundtransducer met de juiste frequentie uitlijnen op de linker parasternale lijn. Draai de transducer 30 graden linksom, met de sonde-indicator in de caudale richting.
Hun, kantel de transducer lichtjes en wieg het instrument langs de korte as van de transducer in dezelfde tomografische vlak om een volledige uitzicht op de linkerventrikelkamer in het midden van het scherm te verkrijgen. Lokaliseer en bekijk het lumen van de linkerventrikel, het interventriculaire septum, het lumen van de rechterventrikel, de opgaande aorta en het linker atrium. Om de parasternale korte as op het niveau van de aorta te bekijken, draait u in B-Mode de transducer 90 graden en kantel de transducer richting de schedel om de dwarsdoorsnede van de aortaklep te identificeren.
Vervolgens, terwijl de transducer op dezelfde positie wordt gehouden, schakel over naar de Pulse Wave Doppler-modus. Plaats vervolgens het steekproefvolume proximaal tot het niveau van de pulmonale klep in het midden van de rechterventrikel uitstroomtractus en positioneer de cursor parallel aan de richting van de bloedstroom door het vat. Pas de schaal in de richting van de bloedstroom aan zoals nodig om een goede doppler envelop te verkrijgen, dat wil zeggen, een afbeelding met witte randen en een donker hol binnenin, indicatief voor laminare bloedstroom, en neem het doppler-spoor op.
Om een gesloten borst rechterhartkatheterisatie uit te voeren, plaatst u het verdoofde knaagdier onder een dissectiemicroscoop en snijdt u de huid van de onderkaak tot het borstbeen. Plaats een paar retractoren aan elke kant van de incisie om het cervicale gebied volledig bloot te leggen. Scheid vervolgens de speekselklieren door stompe dissectie, gevolgd door het gebruik van fijne, stompe tip pincetten om de rechter externe halsslagader bloot te leggen.
Isoleer voorzichtig de rechter externe halsslagader van het omliggende bindweefsel en plaats twee stukken zijden draad onder de rechter externe halsslagader. Ligatuur de ader distaal zo dicht mogelijk bij de onderkaak en knoop een losse knoop proximaal. Maak met irisscharen een kleine incisie in de externe halsslagader proximaal van de distale geknoopte knoop.
Markeer vervolgens de katheter op een lengte die ongeveer overeenkomt met die van de externe halsslagader tot het hart. Breng vervolgens met een pincet de katheter in de incisie en draai de proximale knoop vast. Duw de katheter voorzichtig in het rechter hart, terwijl u de diepte van de voortgang controleert volgens het merkteken op de katheter en de locatie van de katheter in situ verifieert door de drukcurve op de computermonitor.
Zodra een rechterventrikeldrukcurve is geïdentificeerd, stabiliseer de katheter voor gegevensverzameling. Om rechterventrikeldrukvolumelussen te verkrijgen, intubeer vervolgens het knaagdier. Maak vervolgens een incisie onder het xiphoïde proces en snijdt u de huid met een schaar bilateraal naar de flank.
Om de buikholte door de buikwand te openen, maak een bilaterale dissectie door de buikwand onder het diafragma. Open vervolgens het diafragma om de apex van het hart bloot te leggen en snijdt u bilateraal in het ribbenkast. Isoleer voorzichtig de inferieure vena cava van het omliggende bindweefsel en plaats steriele gaasjes gedrenkt in fysiologisch zoutwater over de buikholte en intubatieplaatsen.
Gebruik vervolgens een klein stukje PE 60-buis om de punctie van de geleidingskatheter in de apex van de rechter ventrikel te leiden en voer de kathetertip in door de stekwond totdat alle elektroden zich in de ventrikel bevinden. Bewaak nu de drukklus in de software en pas de positie van de katheter aan om consistent gevormde lussen te verkrijgen die geen significante ademhalingsvariatie vertonen zoals nodig. Om een familie van drukvolumelussen te verkrijgen, oefent u zachtjes druk uit op de inferieure vena cava om de vulling van de rechter ventrikel te verminderen.
Een aantal hemodynamische parameters kan vervolgens uit deze gegevens worden berekend. Om inflatieperfusie van de long uit te voeren, verbindt u eerst de inflatiebuis met een ringstatief. Scheid vervolgens de luchtpijp stomp uit het omringende spier- en bindweefsel en plaats een stukje zijden draad om de luchtpijp.
Knoop vervolgens een losse knoop in de draad, druk het hoofd om de luchtpijp voorzichtig uit te rekken en snijdt u 70% van de omtrek van de luchtpijp dicht bij de onderkaak. Houdt de luchtpijp uitgerekt, brengt u een tracheacanule in en bevestigt u de canule met een draad. Verbind de canule met de inflatiebuis, prikt u de vrije wand van de rechter ventrikel door met een 10 milliliter spuit gevuld met PBS en spoelt u de longen, terwijl u naar de longslagader injecteert.
Wanneer de longen beginnen te verbleken, snijdt u eenmaal in de linker atrium. Snijd vervolgens de wortel van de aorta om het hart te verzamelen. Blaas ten slotte de long op met 10% gebufferde neutrale formaldehyde gedurende vijf minuten en verwijder de tracheacanule.
Ligatuur vervolgens de luchtpijp, verwijder het longweefsel uit de thorax en fixeer het longweefsel met vers 10% gebufferde neutrale formaldehyde. Een parasternale korte as weergave op het niveau van de aorta kan gemakkelijk
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Pulmonale arteriële hypertensie (PAH) is een ernstige aandoening die de pulmonale arteriolen treft en leidt tot falen van de rechterventrikel. Deze studie maakt gebruik van echocardiografie en rechterhartcatheterisatie in knaagdiermodellen om de hemodynamiek geassocieerd met PAH te onderzoeken.
Een uitgebreide hemodynamische karakterisering in knaagdiermodellen van pulmonale arteriële hypertensie (PAH) is essentieel voor het verminderen van risico's bij vroege fasen van cardiovasculaire geneesmiddelenontwikkeling en voor het valideren van ziekte mechanismen. Kwantitatieve beoordeling van de rechterventrikelfunctie en druk-volumerelaties maakt voorspellend vertrouwen in targetmodulatie en translationele continuïteit van preklinische modellen naar de menselijke ziekte mogelijk. Deze mogelijkheden ondersteunen de triage van het portfolio en informeren go/no-go-beslissingen voor therapeutische PAH-programma's.
Deze methodologie integreert processen van vroege ontdekking tot lead-identificatie en preklinische validatie in pipelines voor de ontwikkeling van cardiovasculaire geneesmiddelen.