Zmodyfikowana technika poprzecznego zwężenia aorty u myszy
18 sierpnia 2022
Obecny protokół opisuje zmodyfikowaną i uproszczoną technikę z minimalnie inwazyjną procedurą poprzecznego zwężenia aorty (TAC) przy użyciu samodzielnie wykonanego retraktora. Procedura ta może być przeprowadzona bez respiratora lub mikroskopu i wprowadza przeciążenie ciśnieniem, ostatecznie prowadząc do przerostu serca lub niewydolności serca.
Protokół ten zapewnia szybki uraz chirurgiczny ograniczony, nieskomplikowany i niedrogi mas do wykonania operacji TAC. Model ten zbliża się do łuku aorty za pomocą samodzielnie wykonanego retraktora i nie wymaga skali mikrochirurgicznej ani wentylacji mechanicznej, co znacznie ogranicza uraz chirurgiczny. Na początek przygotuj pięciomililitrową strzykawkę.
Następnie stępić igłę, ściskając jej końcówkę uchwytem na igłę. Przygotuj igłę o rozmiarze 27 stępioną za pomocą uchwytu na igłę i zegnij jej końcówkę pod kątem 90 stopni. Użyj komercyjnie uzyskanego drutu żelaznego i owiń go wokół igły.
Uformuj małą pułapkę lub pętlę na końcu igły. Wysterylizuj wszystkie narzędzia chirurgiczne przed zabiegiem przez autoklawowanie. Potwierdź głębokość znieczulenia szczypcem palca u nogi, aby zapobiec wysuszeniu podczas znieczulenia.
Nałóż maść okulistyczną na oba oczy. Następnie umieść mysz w pozycji leżącej na plecach na poduszce grzewczej pokrytej sterylną serwetą z głową skierowaną w stronę operatora. Przymocuj jego końce taśmą klejącą i siekaczami za pomocą szwu 4-0.
Teraz włóż sondę doodbytniczą, aby monitorować temperaturę ciała podczas operacji. Za pomocą wysterylizowanych nożyczek okulistycznych wytnij otwór w nowej, jednorazowej sterylnej serwety. Umieść sterylną serwetę na myszy i upewnij się, że nieowłosione pole operacyjne jest widoczne przez otwór.
Po wykonaniu nacięcia należy oddzielić skórę od powięzi powierzchownej i odsłonić tchawicę oraz proksymalny mostek. Następnie ostrożnie wykonaj podłużne nacięcie linii środkowej o długości od trzech do czterech milimetrów do mostka od górnej krawędzi do kąta mostka i delikatnie unieś mostek kleszczami. Za pomocą prostych kleszczy tępo wypreparuj docelowe naczynie i otaczające je tkanki.
Teraz trzymaj w prawej ręce wcześniej samodzielnie wykonany zwijacz z drucianym werblem. Ostrożnie przełóż werbel retraktora pod aortą między lewą tętnicą szyjną wspólną a początkiem tętnicy prawej denominacyjnej. Przełóż zwijacz do lewej ręki.
Trzymaj mikroskopijną pęsetę w prawej ręce i przełóż jedwabny szew 7-0 przez pętlę werbla na końcu. Wyciągnij zwijacz. Umieść igłę o rozmiarze 27 Gauge równolegle do aorty i zawiąż szew wokół igły i aorty.
Następnie przytrzymaj igłę o rozmiarze 27 za pomocą kleszczy okulistycznych, a węzeł przywiąż do igły o rozmiarze 27 i aorty za pomocą innych kleszczyków. Szybko, ale delikatnie wyciągnij igłę o rozmiarze 27 z podwiązania. Zszyj skórę syntetycznym szwem monofilamentowym 4-0 w przerywanym wzorze szwów.
Umieść mysz na ciepłej podkładce i poczekaj, aż się ożywi. Ogólnie rzecz biorąc, mysz ożywia się w ciągu około 60 minut. Po czterech tygodniach operacji.
Frakcja wyrzutowa i frakcyjne skrócenie były znacznie zmniejszone u myszy ze zwężeniem poprzecznym aorty w porównaniu z myszami pozorowanymi. Jednak masa lewej komory i wewnętrzna średnica lewej komory były znacznie podwyższone u myszy z poprzecznym zwężeniem aorty. Najważniejszym krokiem w tej cząsteczce jest wprowadzenie szwu pod łukiem aorty.
Wszystkie filmy muszą być delikatne, aby zmniejszyć niepotrzebną przyczepność do tętnicy. Zgodnie z tą procedurą naukowcy mogą zastosować leczenie na modelu zwierzęcym w celu zbadania potencjalnych celów terapeutycznych dla pacjentów z przerostem krążenia lub niewydolnością serca.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy protokół opisuje małoinwazyjną procedurę poprzecznego przywiązania aorty (TAC) z wykorzystaniem wykonanego samodzielnie rozwieracza, zaprojektowaną w celu wywołania przeciążenia ciśnieniowego oraz badania przerostu serca lub niewydolności serca. Procedura jest prosta i nie wymaga wentylacji mechanicznej ani zaawansowanej mikroskopii.
Kluczowe elementy badania
Obszar badawczy
- Kardiologia
- Modele zwierzęce chorób serca
- Techniki chirurgiczne
Wstęp
- Model TAC jest kluczowy w badaniach nad przerostem mięśnia sercowego i niewydolnością serca.
- Minimalizacja urazów chirurgicznych jest niezbędna dla poprawy rekonwalescencji oraz wyników eksperymentalnych.
- Tradycyjne metody TAC często wymagają złożonego sprzętu, który niniejszy protokół ma na celu uprościć.
Zastosowane Metody
- Do przeprowadzenia TAC wykorzystano własnoręcznie wykonany retraktor oraz tępe igły.
- Zastosowanym systemem biologicznym jest model mysi.
- Kluczowe technologie obejmują podstawowe narzędzia chirurgiczne z ograniczonym zapotrzebowaniem na mikrochirurgię.
Główne wyniki
- Po zastosowaniu procedury TAC, w modelach przerostu serca po czterech tygodniach odnotowano istotne zmiany masy lewej komory oraz frakcji wyrzutowej.
- Wyniki potwierdzają skuteczną indukcję stresu sercowego i przerostu w odpowiedzi na wykonaną procedurę.
- Potwierdza to użyteczność tego modelu w dalszych badaniach terapeutycznych.
Wnioski
- Niniejsze badanie z powodzeniem prezentuje uproszczoną metodę symulacji przeciążenia serca u myszy.
- Technika ta jest istotna dla badaczy zajmujących się chorobami serca oraz potencjalnymi metodami leczenia.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Poprzeczne zwężenie aorty (TAC) u myszy jest podstawowym modelem przedklinicznym służącym do badania przerostu serca i niewydolności serca w warunkach przeciążenia ciśnieniowego. Ta zmodyfikowana, małoinwazyjna technika TAC ogranicza uraz chirurgiczny i złożoność operacyjną, co umożliwia bardziej powtarzalne i skalowalne modelowanie choroby w celu wczesnego etapu poszukiwania leków kardio-naczyniowych. Podejście to sprzyja szybkiej rekonwalescencji i zachowaniu istotności fizjologicznej, zwiększając pewność prognostyczną w badaniach translacyjnych oraz ocenie celów terapeutycznych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia solidne modelowanie przerostu serca indukowanego przeciążeniem ciśnieniowym na potrzeby badań nad mechanizmami patofizjologicznymi.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów sercowo-naczyniowych w kontrolowanym systemie in vivo.
- Wspiera weryfikację hipotez dotyczącą szlaków stresu sercowego istotnych w kontekście ludzkich schorzeń.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia ustandaryzowaną, powtarzalną platformę do oceny potencjalnych interwencji in vivo.
- Zmniejsza zmienność proceduralną, wspierając spójne odczyty ilościowe, takie jak frakcja wyrzutowa i masa komory.
- Usprawnia przygotowanie modelu, zwiększając przepustowość kampanii przesiewowych w badaniach przedklinicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z punktami końcowymi istotnymi dla choroby w kontekście opracowywania biomarkerów translacyjnych w badaniach nad niewydolnością serca.
- Umożliwia zachowanie ciągłości od wczesnego etapu odkrywania po przedkliniczną ocenę skuteczności nowych terapii.
- Wspiera podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju z uwzględnieniem ryzyka poprzez modelowanie klinicznie istotnych fenotypów serca.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten małoinwazyjny model TAC integruje się z procesem badawczym w dziedzinie układu sercowo-naczyniowego, od wczesnych badań mechanistycznych po przedkliniczną ocenę potencjalnych terapii.
- Biologia odkryć: Wspiera testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnałowych w modelach przeciążenia serca.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalne, ilościowe pomiary funkcji serca do oceny związków chemicznych.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie parametrów kardiologicznych pomiędzy grupami eksperymentalnymi.
- Badania translacyjne: Stanowi pomost do zastosowań klinicznych poprzez modelowanie kluczowych fenotypów niewydolności serca.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje skalowalną, zstandaryzowaną platformę do wielokrotnego zastosowania w programach badawczo-rozwojowych w obszarze układu sercowo-naczyniowego.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną i ogranicza niejednoznaczność mechanistyczną w walidacji celów terapeutycznych w kardiologii.
- Wartość operacyjna: Minimalizuje złożoność chirurgiczną, standaryzuje procedury i przyspiesza czas rekonwalescencji.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji typu go/no-go oraz efektywność kapitałową poprzez redukcję ryzyka biologicznego na późnych etapach.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację zasobów sercowo-naczyniowych z uwzględnieniem ryzyka w oparciu o solidne dane przedkliniczne.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza z zakresu chirurgii małych zwierząt oraz fizjologii układu sercowo-naczyniowego.
- Wymagane jest podstawowe instrumentarium chirurgiczne oraz wykonany własnoręcznie retraktor do manipulacji naczyniami.
- Konieczna jest standaryzacja protokołów chirurgicznych i monitorowania pooperacyjnego pomiędzy zespołami.
- Metoda jest możliwa do dostosowania do różnych szczepów myszy, jednak może wymagać optymalizacji dla konkretnych linii genetycznych.
- Potencjalne ograniczenia obejmują zmienność techniczną w zakresie skurczu naczyń oraz pomiaru punktu końcowego.
