Tutaj opisujemy analizę pętli ciśnienia i objętości serca pod wpływem rosnących dawek dożylnie podawanego izoproterenolu w celu określenia wewnętrznej funkcji serca i rezerwy β-adrenergicznej u myszy. Do pomiarów pętli ciśnienie-objętość stosujemy zmodyfikowane podejście z otwartą klatką piersiową, w którym uwzględniamy wentylację z dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Odpowiedź serca na stymulację β-adrenergiczną określona na podstawie analizy pętli ciśnienie-objętość
* These authors contributed equally
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Określenie funkcji serca to solidna analiza punktów końcowych w modelach zwierzęcych chorób sercowo-naczyniowych w celu scharakteryzowania wpływu konkretnych terapii na serce. Ze względu na wykonalność manipulacji genetycznych mysz stała się najpowszechniejszym modelem zwierzęcym ssaków do badania funkcji serca i poszukiwania nowych potencjalnych celów terapeutycznych. W tym miejscu opisano protokół określania czynności serca in vivo za pomocą pomiarów i analizy pętli ciśnieniowo-objętościowej w warunkach podstawowych i podczas stymulacji β-adrenergicznej przez dożylny wlew zwiększających się stężeń izoproterenolu. Zapewniamy dopracowany protokół, w tym wspomaganie wentylacji, biorąc pod uwagę dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe w celu złagodzenia negatywnych skutków podczas pomiarów na otwartej klatce piersiowej oraz silną analgezję (buprenorfina), aby uniknąć niekontrolowanego stresu mięśnia sercowego wywołanego bólem podczas zabiegu. Podsumowując, szczegółowy opis procedury i dyskusja na temat możliwych pułapek umożliwiają wysoce ustandaryzowaną i powtarzalną analizę pętli ciśnieniowo-objętościowej, zmniejszając wykluczenie zwierząt z kohorty eksperymentalnej poprzez zapobieganie ewentualnym błędom metodologicznym.
Wprowadzenie
Choroby sercowo-naczyniowe zazwyczaj wpływają na czynność serca. W tym wydaniu zwrócono uwagę na znaczenie oceny in vivo szczegółowej funkcji serca w modelach chorób zwierzęcych. Eksperymenty na zwierzętach są otoczone ramą trzech zasad przewodnich R (3R) (Reduce/Refine/Replace). W przypadku zrozumienia złożonych patologii obejmujących reakcje ogólnoustrojowe (tj. choroby sercowo-naczyniowe) na obecnym poziomie rozwojowym, główną opcją jest udoskonalenie dostępnych metod. Rafinacja doprowadzi również do zmniejszenia wymaganej liczby zwierząt ze względu na mniejszą zmienność, co zwiększa moc analizy i wniosków. Ponadto połączenie pomiarów kurczliwości serca ze zwierzęc....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie doświadczenia na zwierzętach zostały zatwierdzone i przeprowadzone zgodnie z przepisami Rady Regionalnej Karlsruhe i Uniwersytetu w Heidelbergu (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) są zgodne z wytycznymi Dyrektywy Parlamentu Europejskiego 2010/63/UE w sprawie ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych. Dane przedstawione w tym protokole pochodzą od samców myszy C57Bl6/N typu dzikiego (w wieku od 17 ± 1,4 tygodnia). Myszy utrzymywano w określonych warunkach wolnych od patogenów w ośrodku dla zwierząt (IBF) Wydziału Medycznego w Heidelbergu. Myszy trzymano w 12-godzinnym cyklu jasno-ciemnym, z wi....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Pomiar pętli ciśnienia i objętości (PVL) jest potężnym narzędziem do analizy farmakodynamiki leków w obrębie serca oraz badania fenotypu sercowego w genetycznie zmodyfikowanych modelach mysich w warunkach prawidłowych i patologicznych. Protokół ten umożliwia ocenę rezerwy β-adrenergicznej serca w dorosłym modelu mysim. Opisujemy tutaj metodę z otwartą klatką piersiową w znieczuleniu izofluranem w połączeniu z buprenorfiną (analgetykiem) i pankuroniem (lekiem miorelaksacyjnym), która skupia się na odpowiedzi serca na stym.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W tym miejscu przedstawiamy protokół analizy funkcji serca in vivo u myszy pod wpływem narastającej stymulacji β-adrenergicznej. Procedura może być stosowana zarówno w celu uwzględnienia wyjściowych parametrów czynności serca, jak i rezerwy adrenergicznej (np. inotropii i chronotropii) u myszy zmodyfikowanych genetycznie lub po interwencjach. Najważniejszą zaletą pomiarów pętli ciśnienia i objętości (PVL) w porównaniu z innymi metodami określania czynności serca jest analiza wewnętrznej, niezależnej od obciążenia funkcji.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Nie trzeba zgłaszać konfliktu interesów.
Podziękowania
Jesteśmy wdzięczni Manueli Ritzal, Hansowi-Peterowi Gensheimerowi, Christinowi Richterowi i zespołowi z Interfakultäre Biomedizinische Forschungseinrichtung (IBF) z Uniwersytetu w Heidelbergu za fachową pomoc techniczną.
Ta praca była wspierana przez DZHK (Niemieckie Centrum Badań Sercowo-Naczyniowych), BMBF (Niemieckie Ministerstwo Edukacji i Badań), Badenia-Wirtembergia Kraj Związkowy Innowacje oraz Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Niemiecka Fundacja Badawcza) Project-ID 239283807 - TRR 152, FOR 2289 oraz Collaborative Research Center (SFB) 1118.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Cewnik 1.4F SPR-839 | Millar Instruments, USA | 840-8111 | |
| Strzykawki 1 ml | Beckton Dickinson, USA | REF303172 | |
| Wzmacniacz biologiczny | ADInstruments, USA | FE231 | |
| Wzmacniacz mostkowy | ADInstruments, USA | FE221 | |
| Albumina surowicy bydlęcej | Roth, Niemcy | 8076.2 | |
| Chlorowodorek buprenorfiny | Bayer, Niemcy | 4007221026402 | |
| Kuweta kalibracyjna | Millar, USA | 910-1049 | |
| Przetwornik różnicy ciśnień MPX | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Niemcy | Typ 39912 | |
| Kleszcze Dumonta # 5/45 | Fine Science Tools Inc. | 11251-35 | |
| Kleszcze Dumont #7B | Fine Science Tools Inc. | 11270-20 | |
| Graefe Kleszcze | Narzędzia do nauki o naukach Inc. | 11051-10 | |
| GraphPad Prism | Oprogramowanie GraphPad | Ver. 8.3.0 | |
| EcoLab-PE-Micotube | Smiths, USA | 004/310/168-1 | |
| Etomidate Lipuro | Braun, Niemcy | 2064006 | |
| Excel | Microsoft | ||
| Heparin | Ratiopharm, Niemcy | R26881 | |
| Płyta grzejna i jednostka sterująca | Labotec, Niemcy | Płyta grzejna 062 | |
| Isofluran | Baxter, Niemcy | HDG9623 | |
| Waporyzator Isofluran | Abbot | Vapor 19.3 | |
| Chlorowodorek izoprenaliny | Sigma-Aldrich, Stany Zjednoczone | I5627 | |
| Rurka polietylenowa drobnootworowa 0,61 mm OD, 0,28 mm ID | Smiths Medical International Ltd, Wielka Brytania | Ref. 800/100/100 | |
| MiniVent respirator dla myszy | Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, Niemcy | Typ 845 | |
| MPVS Ultra PVL System | Millar Instruments, USA | ||
| NaCl | AppliChem, Niemcy | A3597 | |
| NaCl 0,9% izotonik | Braun, Niemcy | 2350748 | |
| Pankuronium-bromek | Sigma-Aldrich, Stany Zjednoczone | BCBQ8230V | |
| Perfusor 11 Plus | Harvard Apparatus | Nr. 70-2209 | |
| Powerlab 4/35 jednostka sterująca | ADInstruments, USA | PL3504 | |
| Akumulatorowy zestaw do kauteryzacji | Faromed, Niemcy | 09-605 | |
| Nożyczki | Fine Science tools Inc. | 140094-11 | |
| Oprogramowanie LabChart 7 Pro | ADInstruments, USA | LabChart 7.3 Pro | |
| Standardowe jedzenie dla myszy | LASvendi GmbH, Niemcy | Rod18 | |
| Mikroskop stereoskopowy | Zeiss, Niemcy | Stemi 508 | |
| Szew chirurgiczny 8/0 | Suprama, Niemcy | Ch.B.03120X | |
| Kaniula do nakłucia żyły Venflon Pro Safty 20-gauge | Beckton Dickinson, Stany Zjednoczone | 393224 | |
| Kleszcze do kaniulacji naczyń | Fine Science Tools Inc. | 00574-11 | |
| Łaźnia wodna | Thermo Fisher Scientific, USA | ||
| Filtr strzykawkowy (Filtropur S 0.45) | Sarstedt, Niemcy | Ref. 83.1826 |
Bibliografia
- Bacmeister, L., et al. Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology. 114 (3), 19(2019).
- Hartupee, J., Mann, D. L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nature ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
