Een model van remodellering Door vernauwing van de abdominale aorta bij ratten
2 december 2016
Een rattenmodel van abdominale aortaconstrictie dat cardiale hypertrofie en remodellering induceert, wordt beschreven. Een efficiënte, zeer reproduceerbare en minimaal invasieve methode wordt gebruikt om een eenvoudige maar nuttige platform te bieden voor onderzoek naar myocardiale hypertrofie en disfunctie.
Het algemene doel van de chirurgische procedure is om een eenvoudig platform te bieden voor het bestuderen van myocardhypertrofie, remodellering en disfunctie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van cardiovasculaire gezondheid, zoals de signalering die betrokken is bij cardiohypertrofie en remodellering. Evenals de ontdekking van nieuwe therapeutische doelen bij hypertensieve hartziekte.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een minimaal invasieve methode is die zeer eenvoudige chirurgische technieken vereist en toch zijn de resultaten zeer reproduceerbaar. De implicaties van deze technieken strekken zich uit tot onze therapie van hypertensieve hartziekte. Aangezien constrictie van de abdominale aorta drukoverbelasting induceert en uiteindelijk leidt tot cardiohypertrofie, remodellering en hartfalen.
Begin door een 22 gauge naald voor de spuit te prepareren door de punt te botten met een slijpsteen. Vervolgens gebruik je een tang om de naald haaks te vouwen. Bereid de vereiste chirurgische materialen voor, inclusief de herstelkooi en stel de chirurgische instrumenten in de autoclaaf.
Houd de ratten rond de 200 gram en houd ze onder 12 uur licht-donkercycli bij een gecontroleerde temperatuur met vrij toegang tot voedsel en water. Plaats de rat in een rugligging op een operatieplatform met een verwarmingspad om de lichaamstemperatuur te handhaven. Scheer het operatiegebied volledig om besmetting van de wond door contact met vacht te voorkomen.
Vervolgens, met betadine of een andere reinigingsreagens, schrob je de net geschoren buik. Maak vervolgens met een scalpel een twee centimeter lange incisie langs de middenlijn van de buik. Bevochtig vervolgens de buikorganen met fysiologisch zoutwater en houd de organen tijdens de operatie vochtig.
Gebruik katoenen bolletjes om de spijsverteringsorganen voorzichtig opzij te schuiven om de onderste holle ader en het achterste buikvliesgebied bloot te leggen. Identificeer vervolgens de abdominale aorta die grenzend aan en meestal links van de onderste holle ader ligt. Prik nu met een pincet het buikvlies door om de onderliggende bloedvaten bloot te leggen.
Isoleer voorzichtig de abdominale aorta naast de nierarteries en leid een acht centimeter lange 4/0 zijdedraad onder het vat tussen de oorsprong van de rechter en linker nierarteries. Maak een losse dubbele knoop met de draad en laat een lus van drie millimeter diameter achter. Plaats vervolgens de afgevlakte en gebogen 22 gauge naald in de lus.
Trek de knoop strak rond de aorta en de naald en verwijder vervolgens onmiddellijk de naald om een vernauwing van 0,7 millimeter diameter te bereiken. Sluit de buikholte met 6/0 hechtingen. Gebruik vervolgens eenvoudige onderbroken hechtingen om de spier- en huidincisievouwen te sluiten.
Gebruik jodiumtinctuur om de operatieplaats te schrobben om infectie te voorkomen. Om postoperatieve pijn te voorkomen, behandel je het dier met paracetamol en observeer het dier nauwgezet totdat het voldoende bewustzijn herwint, zoals aangegeven door vrije beweging en voedselinname en het behoud van een borstliggende houding. Weeg het rat 10 weken na de operatie.
Nadat je het dier hebt verdoofd en de diepte van de anesthesie hebt bevestigd, plaats je de rat op een metalen dienblad. Maak nu een vijf centimeter lange incisie in de thoracale regio rond de middellijn van het xifoïdproces. Gebruik scherpe pincetten om het middenrif te doorboren.
Snijd vervolgens met een schaar het ribbenkastje langs de midclaviculaire lijnen aan beide zijden door om het hart bloot te leggen. Verwijder voorzichtig het hart langs de cardiale en vasculaire randen. Verwijder vervolgens voorzichtig het hart zonder het weefsel vast te pakken.
Monteer het hart op een gemodificeerd Langendorff-perfusieapparaat door de aortastam aan de perfusienaad te binden. Gebruik vervolgens Krebs-buffer om het hart te perfunderen en het bloed weg te spoelen. Weeg het hart en bereken de verhouding tussen hartgewicht en lichaamsgewicht.
Plaats vervolgens, terwijl je een masker draagt, het orgaan in 4% paraformaldehyde en bewaar het een nacht op ijs. Nadat je het hartweefsel hebt gefixeerd, plaats je het op een weefselsnijapparaat, snijd je het in plakken van twee millimeter dik en plaats je de secties in een inbeddingskastje. Na paraffine-inbedding en aanvullende sneden volgens het tekstprotocol, ontparaffiniseer je de dia's door ze 30 minuten in een tank met xyleen te plaatsen.
Rehydrateer vervolgens het weefsel in een sequentieel verdunde alcoholserie gevolgd door gedistilleerd water. Gebruik vervolgens voldoende picrosirius rood-oplossing om de weefselsecties volledig te bedekken en incubeer gedurende een uur. Gebruik vervolgens een 0,5% azijnzuuroplossing om de dia's twee keer te spoelen.
En spoel de monsters twee keer in absoluut alcohol. Laat de monsters aan de lucht drogen en monteer ze in synthetisch hars met een dekglas. Gebruik vervolgens zichtbaar licht onder een microscoop bij 200x vergroting om de dia's te bekijken.
Bereken ten slotte het percentage picrosirius rood positieve zone over het totale gebied, wat de mate van fibrose aangeeft. Zoals hier getoond, nam het cardiale volume toe na een operatie voor constrictie van de abdominale aorta. Zoals aangetoond door een hogere hartgewicht/lichaamsgewicht-verhouding, wat een indicator is van cardiale hypertrofie.
Door gebruik te maken van picrosirius roodkleuring kan fibrotisch myocardium met verhoogd collageengehalte worden onderscheiden van normale gebieden. Zoals gedemonstreerd in deze gekleurde monsters, was de cardiale fibrose toegenomen na een operatie voor constrictie van de abdominale aorta in vergelijking met controles. Zodra de chirurgie onder de knie is, kan deze in 30 minuten worden uitgevoerd als deze goed wordt uitgevoerd.
Volgens deze procedure kunnen andere methoden zoals echocardiografie worden uitgevoerd om aanvullende vragen over de hartfunctie te beantwoorden. Na de ontwikkeling ervan heeft deze techniek de weg gebaand voor onderzoekers op het gebied van hypertensieve hartziekte om de mechanismen die verband houden met cardiohypertro
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft een ratmodel van abdominale aortaconstrictie dat harthypertrofie en remodeling induceert. De methode is minimaal invasief, zeer reproduceerbaar en biedt een nuttig platform voor onderzoek naar myocardiale hypertrofie en dysfunctie.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Cardiovasculair onderzoek
- Myocardhypertrofie
- Mechanismen van hartfalen
Achtergrond
- De chirurgische procedure is bedoeld om myocardiale hypertrofie en remodeling te bestuderen.
- Het beantwoordt kernvragen over cardiovasculaire signalering in relatie tot hypertrofie.
- De techniek is ontworpen om eenvoudig en effectief te zijn.
- Het heeft implicaties voor therapieën die gericht zijn op hypertensieve hartaandoeningen.
Doel van de studie
- Om een platform te bieden voor het bestuderen van cardiale hypertrofie en dysfunctie.
- Om signaleringspaden te onderzoeken die betrokken zijn bij cardiale remodellering.
- Om nieuwe therapeutische doelwitten te identificeren voor hypertensieve hartaandoeningen.
Gebruikte methoden
- Chirurgisch model voor abdominale aortaconstrictie.
- Minimaal invasieve chirurgische technieken.
- Beoordeling van cardiale hypertrofie en remodellering.
- Evaluatie van de effecten van drukoverbelasting op het hart.
Belangrijkste resultaten
- De methode is zeer reproduceerbaar en effectief.
- Het induceert drukoverbelasting die leidt tot cardiale hypertrofie.
- De resultaten kunnen therapeutische strategieën voor hartaandoeningen informeren.
- Er werden significante bevindingen waargenomen met betrekking tot cardiale remodellering.
Conclusies
- Het model voor abdominale aortaconstrictie is een waardevol onderzoeksinstrument.
- Het vergroot het inzicht in de mechanismen van cardiale hypertrofie.
- Het heeft potentiële implicaties voor de behandeling van hypertensieve hartaandoeningen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
Cardiale remodellering geïnduceerd door drukoverbelasting is een kritiek omslagpunt bij de ontdekking van cardiovasculaire geneesmiddelen, wat een directe impact heeft op de validatie van targets en de selectie van translationele modellen. Het ratmodel voor abdominale aortaconstrictie biedt een reproduceerbaar, minimaal invasief platform voor het onderzoeken van mechanismen van myocardhypertrofie en fibrose. De progressieve pathologie en kwantitatieve resultaten maken voorspellende zekerheid mogelijk voor het testen van therapeutische hypothesen in een vroeg stadium en voor portfolio-triage.
Strategische toepassingen in BioPharma R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt mechanistische ondervraging mogelijk van signaleringspaden die cardiale hypertrofie en remodellering aansturen.
- Ondersteunt functionele target-validatie voor interventies bij hypertensieve hartziekten.
- Faciliteert biologische risicovermindering door het modelleren van geleidelijke ziekteprogressie die relevant is voor de menselijke pathologie.
- Biedt een platform voor het identificeren en prioriteren van nieuwe therapeutische targets.
Screening & Assayontwikkeling
- Levert een gevalideerd in vivo-systeem voor downstream-testen van de werkzaamheid van verbindingen.
- Standaardiseert kwantitatieve eindpunten zoals de ratio hartgewicht/lichaamsgewicht en het fibroseoppervlak.
- Maakt een reproduceerbare beoordeling van cardiale remodeling mogelijk voor het screenen van kandidaatmoleculen.
- Ondersteunt schaalbaarheid en vergelijkbaarheid tussen studies door consistente chirurgische en analytische protocollen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Stemt overeen met ziekterelevante mechanismen die zijn waargenomen bij patiënten met hypertensief hartfalen.
- Biedt continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie van antifibrotische of antihypertrofische middelen.
- Maakt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling mogelijk op basis van kwantitatieve metrieken voor remodeling en fibrose.
- Faciliteert de ontdekking en validatie van biomarkers in een klinisch relevante context.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit model slaat de brug tussen vroege ontdekking en preklinische validatie en ondersteunt hypothese-testen, lead-identificatie en translationeel onderzoek binnen cardiovasculaire portfolio's.
- Discovery Biology: Ondersteunt het toetsen van de nulhypothese voor de betrokkenheid van targets bij cardiale remodellering en hypertrofie.
- Screening: Biedt reproduceerbare, kwantitatieve resultaten voor de evaluatie van verbindingen en de ontwikkeling van assays.
- Analytics: Maakt meting van de hartgewicht/lichaamsgewicht-ratio en het fibrose-oppervlak mogelijk voor comparatieve analyse.
- Translationeel onderzoek: Modelleert progressieve cardiale pathologie die relevant is voor hypertensieve hartaandoeningen bij mensen.
- Enterprise Reuse: Biedt een gestandaardiseerd, schaalbaar platform voor herhaaldelijk gebruik in cardiovasculaire R&D-programma's.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit bij targetvalidatie.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde, reproduceerbare en schaalbare in vivo modellering.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen en de kapitaalefficiëntie door robuuste vroege risicoreductie mogelijk te maken.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en voortgang van cardiovasculaire assets.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist chirurgische expertise en consistente protocollen voor de omgang met dieren.
- Toegang tot infrastructuur voor histologische kleuring, beeldvorming en kwantitatieve analyse is noodzakelijk.
- Standaardisatie tussen teams is vereist voor reproduceerbaarheid en vergelijkbaarheid van gegevens.
- Aanpassing aan andere knaagdiermodellen kan protocoloptimalisatie vereisen.
- Beperkingen omvatten de specificiteit van het model voor drukoverbelasting en de noodzaak van longitudinale monitoring.
