14 maart 2017
Minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) behoudt de essentie van de reguliere dwarse aorta vernauwing (TAC), terwijl het elimineren van het gebruik van een ventilator met tracheale intubatie. Het blijkt een zeer wenselijke werkwijze voor high-throughput studies linker ventrikel overbelasting, met name translationele studies.
Het algemene doel van deze procedure is om linkerventrikelhypertrofie te induceren door de transversaal aortische boog te vernauwen met een eenvoudige chirurgische procedure die geen kunstmatige ventilatie vereist. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van de cardiologie over myocardhermodellering, cardiale hypertrofie, apoptose en fibrose, en de linkerventrikeldrukoverbelastingscondities. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de essentiële elementen van reguliere transversaal aortische vernauwing behoudt, terwijl het de behoefte aan een ventilator en tracheaal intuberen elimineert.
Voordat u met de procedure begint, gebruikt u een naaldhouder om de uiteinden van twee tot vier 30-gauge naalden te buigen en plaats de naalden op individuele katoenen applicators. Slijp vervolgens een 27-gauge naald bot en gebruik de naaldhouder om het uiteinde 90 graden te buigen. Maak vervolgens het uiteinde glad op een harde oppervlak om een afstandhouder van 0,4 millimeter te maken.
Nadat u het juiste niveau van sedatie hebt bevestigd door gebrek aan reactie op een teenprik, brengt u zalf aan op de ogen van het dier en plaatst u de muis in de rugligging op een verwarmde 37 graden Celsius verwarmde verwarmingspad. Bevestig de ledematen met chirurgisch pleister op het verwarmingspad. Desinfecteer vervolgens de huid met drie opeenvolgende alcohol- en povidon-jood oplossingsdoekjes en plaats een steriele spreien met een blootgesteld operatieveld over het dier.
Om de ligatieprocedure te beginnen, gebruikt u een steriele scalpel om de huid te openen op de middenlijnpositie van de nek en borst. Gebruik vervolgens onder een dissectiemicroscoop botte schaar om de bindweefsels voorzichtig te scheiden en trek de schildklier naar het hoofd. Gebruik de gebogen naalden om de spierlaag op de luchtpijp te scheiden in het midden, naar beide zijden van het dier en gebruik de botte schaar om het borstbeen ongeveer vijf millimeter tot het tweede rib te snijden.
Open de incisie met gebogen forceps en gebruik een gebogen naald om de thymuslobben en de onderste borstwand te scheiden. De transversaal aortische boog en twee halsslagaders zullen op dit punt duidelijk zichtbaar zijn. Plaats de gebogen naald onder de boog en gebruik de punt om een perforatie te maken tussen de vaatwand en het bindweefsel aan de andere kant.
Gebruik de naald om een 6-0 monofilamentdraad onder de aortische boog te plaatsen en plaats de eerder bereide afstandhouder in de lus. Bevestig de draad op zijn plaats met een dubbele knoop en verwijder voorzichtig de afstandhouder. Nadat u een succesvolle knoopvernauwing hebt bevestigd, snijdt u de uiteinden van de draad en gebruikt u een 6-0 zijdedraad om de borstwand te sluiten met een eenvoudige onderbroken hechtpatroonontwerp, gevolgd door sluiting van de huid met een 6-0 monofilamentdraad in een continu hechtpatroonontwerp.
Breng vervolgens povidon-jood oplossing aan op de hechtplaats en plaats het dier in een voorverwarmde kooi voor herstel en postoperatieve monitoring. Na een week brengt u elektrodengel aan op de poten van het experimentele dier en plakt u deze op een verwarmde 37 graden Celsius verwarmingspad met elektroden. Breng vervolgens echografiegel aan op de borst van de muis en selecteer de B-modus op een hoogfrequente echografie systeem.
Gebruik een 40 megahertz MS550D sonde om de linkerventrikel te lokaliseren. Meet vervolgens in M-modus de systolische en diastolische wanddikte. Keer terug naar B-modus om de linker gemeenschappelijke halsslagader te lokaliseren vóór het vertakkingspunt en gebruik pulse-wave en kleuren doppler om de stroom te evalueren, waarbij de beelden zoals passend worden opgeslagen voor latere analyse.
Kanteel het dierplatform naar het uiterste links zodat de muis in de linker decubitus positie is en plaats de sonde op een 30 graden offset van een positie evenwijdig aan het hoofd in de parasternale positie. Manipuleer de x en y koppels om de aortische boog te vinden en lokaliseer de vernauwing met behulp van de kleuren doppler modus om de plaats van de vernauwing zichtbaarder te maken. Gebruik pulse-wave en kleuren doppler om de pieksnelheid van de stroom te meten op het punt waar het bloed stroomt tussen de twee halsslagaders die uit de aortische boog aftakken.
Laat vervolgens het dier herstellen op een verwarmingspad in de buikligging met monitoring tot volledig herstel. Minimaal invasieve transversaal aortische vernauwing, of MTAC produceert op betrouwbare wijze linkerventrikeldrukoverbelasting in geligeerde muizen met een duidelijk zichtbare vernauwde transversaal aorta en een verhoogde pieksnelheid van de stroom door de vernauwingsplaats. Ter vergelijking, vertoont het sham-geopereerde dier geen duidelijke vernauwing met een normale pieksnelheid van de stroom.
Als gevolg van de ligatie is de stroomsnelheid significant verhoogd in de rechter halsslagader en kan druk zich opbouwen in de opgaande aorta en het hart, om linkerventrikelhypertrofie te produceren, waardoor de stroom in de linker gemeenschappelijke halsslagader aanzienlijk wordt verminderd. Bijna identieke bloedstroom wordt waargenomen in de rechter en linker halsslagader bij de sham-geopereerde muis, echter. De resulterende hypertrofie-gerelateerde parameters worden gemakkelijk waargenomen in de significant vergrote en vervormde harten van MTAC geligeerde muizen en hun verminderde algehele overleving.
Deze veranderingen worden verder waargenomen op cellulair niveau, inclusief een verhoogde grootte van cardiale spiercellen en fibrose bij de MTAC muizen, vergeleken met niet-ligieerde dieren. Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in vijf tot tien minuten worden voltooid, als deze correct wordt uitgevoerd. Terwijl u deze procedure probeert, is het belangrijk om te onthouden voorzichtig te zijn om de bloedvaten niet te beschadigen.
Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u linkerventrikelhypertrofie kunt induceren via transversaal aortische boogvernauwing, met behulp van een eenvoudige chirurgische procedure die geen kunstmatige ventilatie vereist.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel bespreekt een minimaal invasieve techniek, bekend als transversale aortaconstrictie (MTAC), die linkerventrikelhypertrofie induceert zonder dat kunstmatige beademing noodzakelijk is. Deze methode is bijzonder gunstig voor high-throughput studies naar overbelasting van het linkerventrikel.
Minimaal invasieve transversale aortacontrictie (MTAC) maakt een snelle, reproduceerbare inductie van drukoverbelasting van de linker ventrikel in muismodellen mogelijk, wat high-throughput cardiovasculair onderzoek ondersteunt. Door de noodzaak van kunstmatige beademing te elimineren en de invasiviteit van de procedure te verminderen, stroomlijnt MTAC de generatie van preklinische modellen voor studies naar cardiale hypertrofie en remodellering. Deze aanpak vergroot het voorspellend vertrouwen bij vroege targetvalidatie en mechanistische risicoreductie voor cardiovasculaire drug discovery-portfolio's.
MTAC positioneert zich als een fundamenteel instrument, vanaf de vroege ontdekkingsfase tot aan de preklinische validatie, in workflows voor de ontwikkeling van cardiovasculaire geneesmiddelen.