Zmodyfikowana technika ligacji tętnicy wieńcowej u myszy
29 marca 2013
Procedura chirurgiczna stosowana w celu wywołania eksperymentalnego zawału mięśnia sercowego u myszy rozpoczyna się od lewej torakotomii między trzecim a czwartym żebrem, aby umożliwić wizualizację przedniej powierzchni serca i lewego płuca. Następnie podwiązuje się lewą tętnicę wieńcową, zamyka klatkę piersiową i pozostawia mysz do samoistnego powrotu do sprawności.
Ogólnym celem niniejszej procedury jest wywołanie zawału mięśnia sercowego u myszy. Osiąga się to poprzez wykonanie nacięcia skóry wzdłuż linii pachowej środkowej, a następnie odsłonięcie serca za pomocą lewej torakotomii pomiędzy trzecim a czwartym żebrem.
Następnie wykonuje się ligację w proksymalnym odcinku lewej tętnicy wieńcowej zstępującej. Na koniec klatka piersiowa zostaje zamknięta, a mysz umieszczona z powrotem w klatce w celu spontanicznego powrotu do zdrowia. Ostatecznie zawał mięśnia sercowego można zbadać za pomocą elektrokardiografii lub echokardiografii.
Wizualna demonstracja tej metody jest kluczowa, ponieważ podwiązanie tętnicy wieńcowej w pobliżu lewej tętnicy głównej jest trudne do opanowania. Odpowiedni zawał mięśnia sercowego zapewnia umieszczenie podwiązania tuż poniżej ujścia lewej tętnicy głównej. Należy jednak pamiętać, aby nie przebić lewej tętnicy głównej, gdyż może to spowodować śmiertelny krwotok.
Aby rozpocząć operację, znieczul mysz w wieku sześciu tygodni lub starszą poprzez inhalację 2–5% fluoranem. Wykonaj uszczypnięcie w palec, aby potwierdzić, że zwierzę jest wystarczająco znieczulone. Gdy mysz zostanie całkowicie uspokojona, przenieś ją do obszaru operacyjnego i umieść na.
Następnie umieszcza się zwierzę na podgrzewanej podkładce. Aby utrzymać stałą temperaturę 37 °C, należy podłączyć mysz do urządzenia do intubacji z komorą indukcyjną do izofluranu, używając rurki o średnicy 0,2 cm oraz mieszaniny 2% izofluranu w powietrzu. Wprowadź rurkę do tchawicy myszy.
Wygolić klatkę piersiową w okolicy przedsercowej po lewej stronie, a następnie zdezynfekować ten obszar Betadyną. Następnie przemyć obszar trzykrotnie 75% etanolem. Do oczu myszy należy również nanieść maść oftalmiczną za pomocą sterylnych nożyczek.
Wykonaj nacięcie o długości 1,5 centymetra wzdłuż linii pachowej środkowej. Podejście to ułatwia późniejszą ocenę echokardiograficzną. W celu uniknięcia uszkodzenia leżących poniżej tkanek u tych młodych myszy, zamiast skalpela należy użyć nożyczek.
Następnie, używając kleszczyków naczyniowych z tępą końcówką, oddziel i odsunąć mięsień przedsercowy od ściany klatki piersiowej. Wykonać lewostronną torakotomię między trzecim a czwartym żebrem, aby uwidocznić przednią powierzchnię serca i lewe płuco. Następnie odsunąć ścianę klatki piersiowej za pomocą odpowiedniego rozwieraka powiekowego.
W celu poprawy widoczności i ułatwienia dostępu, za pomocą pęsety stomatologicznej i nożyczek tępych, należy usunąć osierdzie. Następnie należy przygotować szew lon 7-0 wraz z igłą do podwiązania tętnicy. Podwiąż lewą tętnicę wieńcową, wprowadzając igłę pod tętnicę w taki sposób, aby między ligaturą a tętnicą znalazł się pas mięśnia sercowego.
Zamknąć klatkę piersiową, zakładając dwa szwy na trzecim i czwartym żebru. Zmniejszyć stężenie izofluranu do 0.5% i użyć nici chirurgicznej 5-0 do zamknięcia skóry za pomocą trzech szwów. W celu przeciwbólowego leczenia pooperacyjnego podać buprenorfinę w dawce 0.05 mg/kg drogą domięśniową.
Na koniec umieść mysz w ciepłej klatce w celu spontanicznego powrotu do sprawności i zapewnij 0,6 mg/ml buprenorfiny w wodzie pitnej. Przez pierwsze 24 godziny po operacji ściśle monitoruj mysz, aby zbadać skutki zawału mięśnia sercowego. Najlepszą inwazyjną metodą jest ocena funkcji serca za pomocą echokardiografii kilka dni po zabiegu.
Stosując niniejszy protokół, podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej wywołuje niedokrwienie mięśnia sercowego obejmujące około 40% lewej komory. Powoduje to istotne zmiany w odcinku ST w zapisie EKG, co pokazują te reprezentatywne wyniki EKG zmierzone przed i po podwiązaniu. Przed zawałem mięśnia sercowego.
Kompleksy QRS zarejestrowane w EKG są wąskie i krótkie. Po zawale mięśnia sercowego występuje wyraźne uniesienie odcinka ST, które nakłada się na kompleksy QRS, czyniąc je znacznie szerszymi i wyższymi niż te zarejestrowane przed zawałem. Aby zbadać skutki zawału mięśnia sercowego, należy ocenić funkcję serca za pomocą echokardiografii kilka dni po operacji wywołania MI.
Przedstawiono tutaj zapis echokardiografii wykonany u myszy z grupy pozorowanej. W przeciwieństwie do prawidłowych skurczów serca obserwowanych u myszy z grupy pozorowanej, u myszy z MI.
72 godziny po mi występuje wyraźna akinezja w lewej ścianie wolnej komory w fazie skurczu. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo mieć dobrą wiedzę na temat tego modelu zawału mięśnia sercowego u myszy i być w stanie wdrożyć go we własnym laboratorium.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł opisuje procedurę chirurgiczną służącą do indukowania zawału mięśnia sercowego u myszy, która obejmuje lewostronną torakotomię oraz podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej przedniej zstępującej. Po zakończeniu zabiegu klatka piersiowa zostaje zamknięta, a mysz przechodzi spontaniczną rekonwalescencję.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Badania nad układem sercowo-naczyniowym
- Chirurgia eksperymentalna
- Modele zwierzęce
Wprowadzenie
- Zawał mięśnia sercowego to stan krytyczny, który można badać w modelach zwierzęcych.
- Indukowanie zawału mięśnia sercowego u myszy pozwala na badanie funkcji serca.
- Do oceny wykorzystuje się techniki takie jak elektrokardiografia i echokardiografia.
- Model ten pomaga w zrozumieniu mechanizmów chorób serca oraz potencjalnych metod leczenia.
Cel badania
- Stworzenie wiarygodnego modelu zawału mięśnia sercowego u myszy.
- Umożliwienie badania funkcji serca po zawale.
- Ocena wpływu różnych interwencji na regenerację serca.
Zastosowane metody
- Nacięcie skóry wzdłuż linii pachowej środkowej.
- Lewostronna torakotomia między trzecim a czwartym żebrem.
- Podwiązanie lewej tętnicy zstępującej przedniej.
- Rekonwalescencja pooperacyjna w kontrolowanym środowisku.
Główne wyniki
- Skuteczne wywołanie zawału mięśnia sercowego w modelu mysim.
- Możliwość monitorowania funkcji serca za pomocą technik nieinwazyjnych.
- Opracowanie powtarzalnej techniki chirurgicznej.
- Zrozumienie zmian fizjologicznych następujących po zawale mięśnia sercowego.
Wnioski
- Procedura ta skutecznie indukuje zawał mięśnia sercowego u myszy.
- Model ten jest wartościowy w badaniach nad chorobami serca i procesami regeneracji.
- Przyszłe badania mogą opierać się na tej metodologii w celu eksploracji opcji terapeutycznych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ten mysi model zawału mięśnia sercowego stanowi powtarzalny system przedkliniczny do oceny patofizjologii serca oraz interwencji terapeutycznych. Umożliwia on walidację celu i ograniczanie ryzyka mechanistycznego w procesie odkrywania leków kardyologicznych poprzez symulację ludzkiego uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego. Model ten wspiera identyfikację wiodących związków oraz zwiększa pewność prognostyczną we wczesnych etapach potoków badawczo-rozwojowych (R&D).
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia badanie hipotez terapeutycznych w modelach niedokrwiennej choroby serca.
- Wartość operacyjna: Zapewnia zestandaryzowany system walidacji funkcjonalnej celów oraz wyjaśniania szlaków sygnalizacyjnych.
- Wartość strategiczna: Zwiększa pewność predykcyjną i wspomaga selekcję projektów w portfolio dzięki powtarzalnej indukcji zawału.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszego przesiewowego badania związków oraz oceny biomarkerów.
- Wartość operacyjna: Zapewnia standaryzację analizy i wyniki ilościowe za pomocą EKG i echokardiografii.
- Wartość strategiczna: Zwiększa gotowość do przesiewu oraz możliwość ponownego wykorzystania platformy do oceny czynników kardioprotekcyjnych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Modelowanie istotnego w kontekście choroby niedokrwienia w celu dostosowania do translacyjnego odkrywania biomarkerów.
- Wartość operacyjna: Umożliwienie ciągłości od etapu odkrywania po przedkliniczną walidację funkcji serca.
- Wartość strategiczna: Dostarczanie informacji dla decyzji o dalszym rozwoju, skorygowanych o ryzyko, w oparciu o wskaźniki regeneracji funkcjonalnej.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten integruje się z procesami badawczymi w obszarze układu sercowo-naczyniowego, od walidacji celu po przedkliniczne testy skuteczności.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez i ograniczanie ryzyka biologicznego w mechanizmach uszkodzeń niedokrwiennych.
- Przesiewanie: Umożliwia przygotowanie testów dzięki powtarzalnemu wiązaniu LCA i pomiarowi wielkości zawału.
- Analityka: Zapewnia ilościowe wyniki EKG i echokardiografii do porównawczej analizy stanów chorobowych.
- Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną poprzez ocenę regeneracji funkcjonalnej po MI.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Służy jako platforma wielokrotnego użytku do oceny terapii kardioprotekcyjnych i regeneracyjnych.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Większa pewność prognostyczna w walidacji celu oraz ograniczenie niejednoznaczności mechanistycznej w szlakach niewydolności serca.
- Wartość operacyjna: Standaryzacja, powtarzalność i skalowalność chirurgijnej indukcji zawału.
- Wartość strategiczna: Lepsze decyzje typu go/no-go, efektywność kapitałowa oraz zredukowane ryzyko biologiczne w późnych fazach programów kardyvaskularnych.
- Wpływ na portfolio: Priorytetyzacja skorygowana o ryzyko oraz decyzje dotyczące dalszego rozwoju oparte na wielkości zawału i wynikach funkcjonalnych.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymagana wiedza specjalistyczna w zakresie chirurgii gryzoni, anestezji oraz opieki pooperacyjnej.
- Potrzebne oprzyrządowanie obejmuje respirator, zestaw do intubacji, szwy oraz systemy obrazowania.
- Standaryzacja międzyzespołowa wymaga ścisłego przestrzegania protokołu w celu zapewnienia spójnej indukcji zawału.
- Kwestie adaptacyjne w różnych systemach modelowych obejmują zmienne takie jak wiek, szczep oraz współistnienie innych schorzeń.
- Ograniczenia praktyczne obejmują zmienność chirurgiczną i ryzyko śmiertelności, co sprawia, że niezbędne jest przeszkolenie operatora.
