Przedstawiono tutaj zabieg chirurgiczny trwałego podwiązania lewej tętnicy wieńcowej u myszy. Model ten można wykorzystać do zbadania patofizjologii i związanej z nią odpowiedzi zapalnej po zawale mięśnia sercowego.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Przedstawiono tutaj zabieg chirurgiczny trwałego podwiązania lewej tętnicy wieńcowej u myszy. Model ten można wykorzystać do zbadania patofizjologii i związanej z nią odpowiedzi zapalnej po zawale mięśnia sercowego.
Choroba niedokrwienna serca i następujący po niej zawał mięśnia sercowego (MI) jest jedną z głównych przyczyn śmiertelności w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie. Aby zbadać zmiany patofizjologiczne po zawale mięśnia sercowego i zaprojektować przyszłe metody leczenia, potrzebne są modele badawcze zawału mięśnia sercowego. Stałe podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej (LCA) u myszy jest popularnym modelem do badania funkcji serca i przebudowy komór po zawale mięśnia sercowego. W tym miejscu opisujemy mniej inwazyjny, niezawodny i powtarzalny chirurgiczny mysi model zawału mięśnia sercowego poprzez trwałe podwiązanie LCA. Nasz model chirurgiczny składa się z łatwo odwracalnego znieczulenia ogólnego, intubacji dotchawiczej, która nie wymaga tracheotomii, oraz torakotomii. Elektrokardiografia i pomiar troponiny powinny być wykonane w celu zapewnienia zawału mięśnia sercowego. Echokardiografia w 28 dniu po zawale mięśnia sercowego pozwoli rozpoznać czynność serca i parametry niewydolności serca. Stopień zwłóknienia serca można ocenić za pomocą barwienia trichromowego Massona i rezonansu magnetycznego serca. Ten model MI jest przydatny do badania zmian patofizjologicznych i immunologicznych po zawale mięśnia sercowego.
Choroby układu krążenia to poważny problem zdrowia publicznego, który każdego roku pochłania 17,9 miliona istnień ludzkich, co stanowi 31 procent globalnej śmiertelności1. Najbardziej rozpowszechnionym typem anomalii sercowo-naczyniowej jest choroba niedokrwienna serca, a zawał mięśnia sercowego (MI) jest jednym z głównych objawów choroby niedokrwiennej serca2. Wskaźnik zawału mięśnia sercowego jest zwykle spowodowany zakrzepową niedrożnością tętnicy wieńcowej z powodu pęknięcia wrażliwej blaszki miażdżycowej3. Wynikające z tego niedokrwienie powoduje głębokie zmiany jonowe i metaboliczne w dotkniętym mięśniu sercowym, a także szybki spadek funkcji skurczowej. Wskaźnik zawału serca prowadzi do śmierci kardiomiocytów, co może prowadzić do dysfunkcji komór i niewydolności serca4.
Badania nad zawałem mięśnia sercowego u pacjentów są ograniczone ze względu na niedostatek tkanek uzyskanych od pacjentów z zawałem mięśnia sercowego5. W związku z tym mysie modele zawału mięśnia sercowego są przydatne zarówno w badaniu mechanizmów choroby, jak i w opracowywaniu potencjalnych celów terapeutycznych. Obecnie dostępne mysie modele MI obejmują nieodwracalne modele niedokrwienia (metody LCA i ablacji) oraz modele reperfuzji (niedokrwienie/reperfuzja, I/R)6. Stałe podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej (LCA) u myszy jest najczęściej stosowaną metodą i naśladuje patofizjologię i immunologię mięśnia sercowego u pacjentów7,8,9. Trwałe zawału mięśnia sercowego można również wywołać metodami ablacji, które obejmują uszkodzenie elektryczne lub kriouraz. Metody ablacji są w stanie wygenerować zawał o jednolitym rozmiarze w dokładnym miejscu10. Z drugiej strony, powstawanie blizn, morfologia zawału i mechanizmy sygnalizacji molekularnej mogą się różnić w zależności od metody ablacji10,11. Mysia metoda I/R jest kolejnym ważnym modelem MI, ponieważ reprezentuje kliniczny scenariusz terapii reperfuzyjnej12. Model I/R wiąże się z wyzwaniami, takimi jak zmienna wielkość zawału, trudności w rozróżnianiu reakcji początkowego urazu oraz reperfuzja6.
Chociaż powszechnie stosowane, metody podwiązywania LCA wiążą się z niskimi wskaźnikami przeżycia i bólem pooperacyjnym13. Protokół ten demonstruje mysi chirurgiczny model ligacji LCA metodą zawału mięśnia sercowego, który obejmuje przygotowanie i intubację myszy, podwiązanie LCA, opiekę pooperacyjną i walidację zawału mięśnia sercowego. Zamiast stosowania inwazyjnej tracheotomii14, metoda ta wykorzystuje intubację dotchawiczą. Zwierzę jest intubowane poprzez oświetlenie części ustnej gardła za pomocą laryngoskopu, dzięki czemu procedura jest łatwiejsza, bezpieczniejsza i mniej traumatyczna15. Mysz jest utrzymywana na respiratorze i w znieczuleniu izofluranem przez cały czas trwania zabiegu. Ponadto wykonuje się echokardiografię i barwienie trichromem Massona w celu oceny odpowiednio czynności serca i zwłóknienia serca po zawale serca. Ogólnie rzecz biorąc, metoda ta zapewnia wiarygodny i powtarzalny chirurgiczny mysi model zawału serca, który można wykorzystać do badania patofizjologii i stanu zapalnego po zawale mięśnia sercowego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Obecny protokół badania został sprawdzony i zatwierdzony przez Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) Uniwersytetu w Pittsburghu. Do eksperymentów wykorzystano osiem (sham n = 4 i MI n = 4) rocznych samic myszy C57BL/6J o wadze 24-30 g. Około 100% i co najmniej 80% myszy przeżyło odpowiednio w ciągu pierwszych 24 godzin i 28 dni.
1. Przygotowanie i intubacja dotchawicza myszy
2. Stałe podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej
3. Opieka pooperacyjna
4. Ocena echokardiograficzna
UWAGA: Echokardiografia została wykonana w celu oceny parametrów niewydolności serca w 28 dniu po zawale mięśnia sercowego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Rysunek 1 przedstawia reprezentatywne aktywne sygnały EKG i oddychania podczas oceny echokardiograficznej myszy w grupie pozorowanej (Rysunek 1A) oraz w grupie z MI (Rysunek 1B). Weryfikacja aktywnych sygnałów EKG i oddychania jest istotna przed rozpoczęciem pozyskiwania danych echokardiograficznych. Rysunek 2 przedstawia pomiar echokardiograficzny parametrów czynnościowych serca 28 dni...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Mysi model zawału mięśnia sercowego zyskuje na popularności w laboratoriach badawczych zajmujących się układem sercowo-naczyniowym, a to badanie opisuje powtarzalny i klinicznie istotny model zawału mięśnia sercowego. Protokół ten usprawnia proces ligacji LCA na kilka sposobów. Po pierwsze, unika się stosowania przedoperacyjnych środków znieczulających do wstrzykiwań, takich jak ksylazyna/ketamina lub pentobarbital sodu14,15. Zastosowano tylko znieczulenie izoflu...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów, które mogliby ujawnić.
Ta praca była wspierana przez granty Narodowego Instytutu Zdrowia (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 i R01DK129339), AHA Transformational Project Award (19TPA34910142), AHA Innovative Project Award (19IPLOI34760566) oraz ALA Innovation Project Award (IA-629694) (dla PD).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Igła do cewnika 22 G | Exel INT | 26741 | Toracenteza |
| 24 G igła do cewnika | Exel INT | 26746 | Intubacja dotchawicza |
| 4-0 szew nylonowy | Covetrus | 29263 | Szycie mięśni i skóry |
| 8-0 szew nylonowy | S& T | 3192 | Podwiązanie |
| parowników anestezjologicznych | Wyposażenie weterynaryjne | VE-6047 | Wsparcie anestezjologiczne |
| Monitor fizjologii zwierząt | Fujifilm | VEVO 3100 | Monitoruj tętno, częstość oddechów i temperaturę ciała |
| Roztwór betadyny | PBS zdrowie zwierząt | 11205 | Antyspetic |
| Buprenorfina | Covetrus | 55175 | Przeciwbólowy |
| Mikroskop preparacyjny | Lornetka OMANO | OM2300S-V7 | |
| Elektryczna maszynka do golenia | Wahl | 79300-1001M | Żel do elektrody do golenia |
| Parker Laboratories | W60698L | Żel przewodzący prąd elektryczny | |
| Etanol | Decon Laboratories | 22-032-601 | Kleszcze dezynfekujące |
| FST | 11065-07 | Stal | |
| Gauze | Curity | CAR-6339-PK | Sterylna |
| lampa grzewcza | Satco | S4998 | Opieka pooperacyjna |
| Poduszka grzewcza | Kent scientific | Surgi-M | Kontrola temperatury |
| Sterylizator gorących kulek | Germinator 500 | 11503 | Sterylizacja narzędzia chirurgicznego |
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | Anestezjolog |
| Masson’ s zestaw do barwienia trichromów | Thermoscientific | 87019 | Pomiar mikroigłowego uchwytu do zwłóknienia serca |
| FST | 12500-12 | ||
| Mikronożyczki | FST | 15000-02 | Maść |
| okulistyczna | Dechra | Puralube Vet | Sterylny smar do oczu |
| Żel skanujący | Parker Laboratories | Aquasonic 100 | Wodny żel do transmisji ultradźwięków |
| Nożyczki | FST | 14060-11 | |
| Laryngoskop dla małych zwierząt | Model Penn-Century | LS-2-M | Oświetlanie jamy ustnej gardła |
| Respirator dla małych zwierząt Aparat | Harvard | 557058 | Wspornik respiratora |
| Lampa chirurgiczna | Cole parmer | 41723 | Szerokość oświetlacza (cale): 7 |
| Platforma obrazowania przedklinicznego Vevo 3100 | Echokardiografia | Fujifilm VEVO 3100 | |
| Oprogramowanie VevoLAB | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | Analiza danych echokardiografii |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.