Przedstawiamy chirurgiczną metodę wywoływania przerostu i niewydolności prawej komory u szczurów.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Przedstawiamy chirurgiczną metodę wywoływania przerostu i niewydolności prawej komory u szczurów.
Niewydolność prawej komory (RV) wywołana długotrwałym przeciążeniem ciśnieniowym jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do zachorowalności i śmiertelności w kilku chorobach krążeniowo-oddechowych. W związku z tym uzasadnione jest posiadanie wiarygodnych i powtarzalnych modeli zwierzęcych niewydolności RV w celu zbadania mechanizmów chorobowych i skutków potencjalnych strategii terapeutycznych. Prążkowanie pnia płucnego jest powszechną metodą indukowania izolowanego przerostu RV, ale ogólnie rzecz biorąc, wcześniej opisane modele nie zdołały stworzyć stabilnego modelu przerostu i niewydolności RV.
Prezentujemy szczurzy model hipertrofii RV wywołanej przeciążeniem ciśnieniowym spowodowanej pasmami płuc (PTB), który umożliwia różne fenotypy hipertrofii RV z awarią RV i bez niej. Używamy zmodyfikowanego aplikatora zacisku podwiązkowego, aby ścisnąć tytanowy klips wokół pnia płucnego do wstępnie ustawionej średnicy wewnętrznej. Używamy różnych średnic klipsów, aby wywołać różne etapy progresji choroby, od łagodnego przerostu RV do nieskompensowanej niewydolności RV.
Przerost RV rozwija się konsekwentnie u szczurów poddanych procedurze PTB i w zależności od średnicy zastosowanego klipsa do opaski, możemy dokładnie odtworzyć różne nasilenia choroby, od kompensowanego przerostu do ciężkiej nieskompensowanej niewydolności RV z objawami pozasercowymi.
Prezentowany model PTB jest prawidłowym i solidnym modelem hipertrofii i awarii RV wywołanej przeciążeniem ciśnieniowym, który ma kilka zalet w porównaniu z innymi modelami pasmowymi, w tym wysoką odtwarzalność i możliwość wywołania ciężkiej i nieskompensowanej awarii RV.
Prawa komora (RV) może dostosować się do ciągłego przeciążenia ciśnieniowego. Z czasem jednak mechanizmy adaptacyjne nie są w stanie utrzymać rzutu serca, RV rozszerza się i ostatecznie RV zawodzi. Funkcja RV jest głównym czynnikiem prognostycznym kilku zaburzeń krążeniowo-oddechowych, w tym tętniczego nadciśnienia płucnego (PAH), zakrzepowo-zatorowego nadciśnienia płucnego (CTEPH) i różnych postaci wrodzonych wad serca z przeciążeniem ciśnieniowym (lub objętościowym) RV. Pomimo intensywnego leczenia, niewydolność kampera pozostaje główną przyczyną zgonów w tych stanach.
W wyniku unikalnych właściwości1,2 i rozwoju embrionalnego3 RV, wiedza uzyskana na temat niewydolności lewego serca nie może być po prostu ekstrapolowana na prawe serce. Modele zwierzęce niewydolności prawego serca są zatem potrzebne w celu zbadania mechanizmów niewydolności RV i potencjalnych strategii leczenia farmakologicznego.
Istnieją eksperymentalne modele nadciśnienia płucnego wywołanego przez SU5416 w połączeniu z niedotlenieniem (SuHx)4 lub monokrotalina (MCT)5, które wywołują wtórne do choroby niewydolność płuc w układzie naczyniowym. Modele te służą do oceny efektów terapeutycznych leków ukierunkowanych na układ naczyniowy płuc. Zarówno model SuHx, jak i MCT są modelami bez stałego obciążenia wtórnego w przypadku awarii RV. W związku z tym nie można stwierdzić, czy poprawa funkcji RV po interwencji jest wtórna do obciążenia następczego zmniejszającego skutki naczyniowe płuc, czy też jest spowodowana bezpośrednim wpływem na RV. Ponadto model MCT ma kilka efektów pozasercowych.
W eksperymentalnych modelach pasmowania pnia płucnego, obciążenie następcze RV jest stałe z powodu mechanicznego zwężenia pnia płucnego. Pozwala to na badanie bezpośrednich skutków sercowych interwencji na RV niezależnie od jakichkolwiek skutków naczyniowych płuc6,7,8,9. Zwykle opaskę wykonuje się poprzez umieszczenie igły wzdłuż pnia płucnego. Następnie wokół igły i pnia płucnego umieszcza się ligaturę i zawiązuje węzeł, a igłę usuwa się, pozostawiając szew wokół pnia płucnego. W zależności od rozstawu igły można zastosować różne stopnie zwężeń, ale pomimo tego, że podejście to jest szeroko stosowane, ma pewne wady. Po pierwsze, średnica opaski nie jest dokładnie taka sama jak zewnętrzna średnica igły, ponieważ ligatura jest zawiązana zarówno wokół igły, jak i pnia płucnego. Po drugie, mogą występować znaczne różnice w tym, jak ciasno zawiązany jest węzeł, co utrudnia odtworzenie pewnego stopnia prążkowania. Doprowadzi to do różnic w średnicy pasma, a tym samym do większej dyspersji. Wreszcie węzeł może z czasem się poluzować.
W jednym badaniu zastosowano na wpół zamknięty klips tantalowy wokół tułowia płucnego10. Ścisnęli klips wokół pnia płucnego do wewnętrznej powierzchni 1,10mm2 i porównali go ze szczurami poddanymi opasce za pomocą szwu za pomocą igły 18 G. Ogólnie rzecz biorąc, pasmowanie z klipem wiązało się z mniejszą liczbą powikłań okołochirurgicznych i zmiennością danych.
Opierając się na zasadach opisanych przez Schou et al.11, dalej rozwijaliśmy i charakteryzowaliśmy model przerostu i niewydolności RV (PTB) dla pasma płucnego. Poniżej przedstawiamy nasze doświadczenia z korzystaniem z tego modelu w oparciu o wyniki poprzednich badań12,13. W tym modelu tytanowy klips jest ściskany wokół pnia płucnego do dokładnie ustawionej średnicy wewnętrznej, którą można dostosować w celu wywołania wyraźnych fenotypów awarii RV.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie szczury traktowano zgodnie z duńskimi wytycznymi krajowymi opisanymi w duńskiej ustawie o eksperymentach na zwierzętach oraz rozporządzeniu ministerialnym w sprawie eksperymentów na zwierzętach. Wszystkie eksperymenty zostały zatwierdzone przez Instytucjonalną Komisję Etyczną i przeprowadzone zgodnie z duńskim prawem dotyczącym badań nad zwierzętami (numer zezwolenia 2012-15-2934-0384, duńskie Ministerstwo Sprawiedliwości).
1. Regulacja aplikatora klipsów ligujących
UWAGA: Bandażowanie pnia płucnego wykonuje się za pomocą zmodyfikowanego aplikatora do otwartych klipsów ligujących z kątowym ramieniem. Aplikator został zmodyfikowany o regulowany mechanizm ograniczający, który zatrzymuje kompresję, gdy ramiona osiągną określoną odległość od siebie. Po ściśnięciu małego tytanowego klipsa ligującego za pomocą zmodyfikowanego aplikatora, między ramionami klipsa pozostaje światło o określonej średnicy, zależnej od ustawienia mechanizmu ograniczającego (Rycina 1).

Rycina 1: Procedura PTB. (A) Instrumenty chirurgiczne wykorzystane w procedurze PTB, w tym aplikator klipsów naczyniowych (niebieska strzałka). (B) Regulowany mechanizm ograniczający aplikatora klipsów ligacyjnych. Obrócenie koła zębatego (niebieska strzałka) pozwoli na dostosowanie położenia bolca (żółta strzałka), który zatrzymuje zamykanie aplikatora, gdy okucia znajdą się w określonej odległości od siebie. Odległość ta odpowiada dwukrotności grubości ramion klipsa oraz średnicy wewnętrznej klipsa w stanie ściśnięcia; można ją skalibrować, używając na przykład igły o znanej średnicy zewnętrznej. (CAplikator ściska klips tytanowy do dokładnej średnicy wewnętrznej, określonej wcześniej poprzez regulację aplikatora.DWewnętrzną średnicę ściśniętego klipsa można regulować, aby wywołać różny stopień przerostu i niewydolności prawej komory (RV). Dla przedstawionych danych zastosowano średnicę wewnętrzną 1,0 mm w celu wywołania łagodnego przerostu RV, średnicę wewnętrzną 0,6 mm w celu wywołania umiarkowanej niewydolności RV oraz średnicę wewnętrzną 0,5 mm w celu wywołania ciężkiej niewydolności RV.E) Zacisk po założeniu wokół pnia płucnego. Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej figury.
2. Przygotowanie szczura
UWAGA: Można zastosować inne schematy podawania leków przeciwbólowych.
3. Izolacja pnia płucnego
4. Założenie klipsa
5. Zamknięcie klatki piersiowej
6. Operacja pozorowana
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Stosując opisaną procedurę PTB z poprzednich badań naszej grupy12,13, wywołaliśmy przerost RV (PTB łagodny) poprzez założenie klipsa o średnicy 1,0 mm, umiarkowany stopień niewydolności RV (PTB umiarkowany) poprzez założenie klipsa o średnicy 0,6 mm oraz ciężki stopień niewydolności RV (PTB ciężki) poprzez założenie klipsa o średnicy 0,5 mm. U szczurów poddanych ciężkiemu zaciskaniu rozwinęły się pozasercowe objawy niewydolności R...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisujemy dostępną i wysoce powtarzalną metodę opasywania pnia płucnego przy użyciu zmodyfikowanego aplikatora zaciskowego do podwiązywania w celu ściśnięcia tytanowego klipsa wokół tułowia płucnego. Dostosowując aplikator w celu skompresowania klipsa do różnych średnic wewnętrznych, można wywołać różne fenotypy przerostu i niewydolności RV, w tym ciężką niewydolność RV z pozasercową manifestacją dekompensacji.
Chociaż protokół jest prosty, zawiera kilka krytycznych kroków. Co ważne, szczury n...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia
Ta praca była wspierana przez Duńską Radę ds. Niezależnych Badań [11e108410], Duńską Fundację Serca [12e04-R90-A3852 i 12e04-R90-A3907] oraz Fundację Novo Nordisk [NNF16OC0023244].
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 17 G IV Kaniula Venflon | Becton Dickinson, US | 393228 | Dystalne 2 mm igły zostały odcięte |
| 1 ml strzykawka + igła 26 G | Becton Dickinson, US | 303172 & 303800 | |
| 4-0 wchłanialny szew wielowłókienkowy | Covidien, US | GL-46-MG | Polysorb, fioletowy, 5x18" |
| 4-0 ligatura wielowłókienkowa | Covidien, US | LL-221 | Polysorb, fioletowy, 98" |
| Buprenorfina | Indivior UK Limited Zamówienia | lokalne, Temgesic 0,3 mg/ml | |
| Karprofen | ScanVet, DK | 27693 | Norodyl 50 mg/ml |
| Chlorheksydyna | Faaborg Pharma, DK | Lokalny wykonawca | |
| zamówień Aesculap, Niemcy | BV010R | Blunt, samowystarczalny, 70 mm | |
| Zaczep do ucha | Lawton, Niemcy | 66-0261 | Mały, 14 cm, końcówka zmodyfikowana do kąta 85° |
| Żel do oczu | Decra, Wielka Brytania | Lubrithal, Kleszcze do zaopatrzenia lokalnego | |
| , delikatna tkanka | Lawton, Niemcy | 09-0020 | |
| Kleszcze, preparowanie | Lawton, Niemcy | 09-0013 | 1 regularny, 1 z końcówką zmodyfikowaną do kąta 100° |
| System znieczulenia gazowego | Penlon Limited, Wielka Brytania | SD0217SL | Sigma Delta Vaporizer |
| Maszynka do strzyżenia włosów | Oster | 76998-320-051 | |
| Horizon Open Ligating Clip Applier | Teleflex, US | 137085 | Zmodyfikowany z regulowanym mechanizmem zatrzymującym |
| Horizon Titanium Clips | Teleflex, US | 001200 | |
| Mała komora indukcyjna | N/A | ||
| Irys Nożyczki | Lawton, Niemcy | 05-1450 | |
| Irys Nożyczki | Aesculap, Niemcy | BC060R | |
| Wentylator mechaniczny | Ugo Basile, Włochy | 7025 | |
| Microscissor | Lawton, Niemcy | 63-1406 | |
| Mikroskop | Carl Zeiss, Niemcy | 303294-9903 | |
| Uchwyt igły | Lawton, Niemcy | 08-0011 | TITEGRIP |
| Pean | Lawton, Niemcy | 06-0100 | Halsted-Mosquito, prosty |
| Pro-Optha | Lohmann & Rauscher, Niemcy | 16515 | do tamponów |
| 9 mg/ml | Fresenius Kabi, DK | 209319 | |
| Sevoflurane | AbbVie, USA | Sevorane, Zaopatrzenie lokalne | |
| Hak chirurgiczny | Lawton, Niemcy | 51-0665 | Cushing, 19 cm, końcówka zmodyfikowana do kąta 90& |
| Taśma chirurgiczna | 3M, US | 1530-0 | Mikroporowy |
| regulator temperatury | CMA Microdializa; Szwecja | 8003760 | CMA 450 |
| Maszyna ważąca | VWR, USA | ||
| Wistar warchlaki odsadzone od szczura | Janvier Labs, Francja | RjHan:WI, 100-120 g |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.