Mysi model przerostu prawej komory serca wywołanego przeciążeniem ciśnieniowym i niewydolności przez opaski pnia płucnego
14 czerwca 2024
Opisujemy mysi model przeciążenia ciśnienia w prawej komorze wywołanego przez opaski na pniu płucnym. Szczegółowe protokoły intubacji, chirurgii i fenotypowania za pomocą echokardiografii znajdują się w artykule. Do intubacji i chirurgii wykorzystywane są instrumenty wykonane na zamówienie, co pozwala na szybkie i niedrogie odtworzenie modelu.
Metoda ta może być wykorzystana do badania mechanizmów leżących u podstaw niewydolności prawej komory, identyfikacji nowych celów leków oraz badania wpływu potencjalnych środków terapeutycznych w leczeniu niewydolności prawej komory. Głównym wyzwaniem w modelach zgięcia tułowia płucnego jest wywołanie różnych etapów patologii prawej komory, zwłaszcza wczesne etapy przebudowy prawej komory z łagodnym przerostem zostały pominięte w opublikowanych protokołach. Mechanizmy leżące u podstaw niewydolności prawej komory w nadciśnieniu płucnym pozostają niedostatecznie poznane.
Badamy początkowe zmiany molekularne w łagodnej patologii prawej komory, które mogą oferować większą odwracalność niż późniejsze etapy. Metoda ta pozwala na ocenę funkcji prawej komory serca niezależnie od układu naczyniowego płuc, dzięki czemu możemy badać bezpośrednie działanie nowych związków terapeutycznych na prawą komorę. Może to poszerzyć naszą wiedzę na temat szlaków molekularnych leżących u podstaw rozwoju niewydolności prawej komory, a tym samym doprowadzić do odkrycia nowych strategii terapeutycznych w leczeniu niewydolności RV u pacjentów z nadciśnieniem płucnym.
Zacznij od zaintubowania znieczulonej myszy za pomocą cewnika dożylnego o rozmiarze 22. Wykonaj intubację pod nadzorem wizualnym przy użyciu mikroskopu chirurgicznego i stanowiska do intubacji, co pozwala na prawidłowe ustawienie w celu wizualizacji strun głosowych. Zapewnić ciągłe dostarczanie wziewnych środków znieczulających do rurki donosowej, aż do podłączenia rurki dotchawiczej.
Przewietrz mysz z prędkością 175 uderzeń na minutę i objętością oddechową 300 mikrolitrów na pociągnięcie. Przed przystąpieniem do zabiegu należy podać podskórnie leki przeciwbólowe na znieczulenie okołooperacyjne i pooperacyjne oraz sól fizjologiczną, aby zrekompensować okołooperacyjną utratę płynów. Potwierdź prawidłowe umieszczenie rurki dotchawiczej, obserwując symetryczny ruch klatki piersiowej.
Aby wykonać operację, za pomocą skalpela należy wykonać 10-milimetrowe nacięcie w skórze nad drugą przestrzenią międzyżebrową od kąta mostka do lewej przedniej linii pachowej. Następnie za pomocą kleszczy tępo wypreparuj główne i mniejsze mięśnie piersiowe i zidentyfikuj drugą i trzecią kostkę. Umieść wykonany na zamówienie retraktor klatki piersiowej pod mięśniami piersiowymi.
Przetnij mięśnie międzyżebrowe w drugiej przestrzeni międzyżebrowej. Przenieś zwijacz klatki piersiowej do przestrzeni międzyżebrowej, aby zapewnić dostęp do pola operacyjnego. Obróć dolną część ciała myszy, aby poprawić odsłonięcie pnia płucnego.
Tępo wypreparuj grasicę, aby odsłonić serce, pień płucny i aortę. Za pomocą mikroskopijnych kleszczy ostrożnie usuń tkankę łączną między naczyniami, aby oddzielić pień płucny od aorty wstępującej. Przeprowadź kaniulę prowadzącą przez poprzeczną zatokę osierdziową z tyłu pnia płucnego.
Użyj kleszczy, aby chwycić węzeł na końcu kaniuli prowadzącej i przeciągnij szew przez kaniulę. Ostrożnie wyjmij kaniulę prowadzącą, podczas gdy szew pozostaje na swoim miejscu wokół pnia płucnego. Załaduj aplikator klipsa do podwiązywania.
Użyj szwu, aby wprowadzić tułów płucny do szczęk klipsa podwiązującego i ścisnąć klips. Natychmiast po założeniu klipsa należy zwolnić szew i obserwować wypełnienie tułowia płucnego. Upewnij się, że klips jest prawidłowo umieszczony.
Umieść wchłanialny szew monofilamentowy 6-0 wokół drugiej i trzeciej kosty i zamknij przestrzeń międzyżebrową. Usuń jak najwięcej powietrza z jamy klatki piersiowej, delikatnie uciskając klatkę piersiową, jednocześnie zaciskając szew. Na koniec zszyj mięśnie piersiowe i skórę wchłanialnym szwem z monofilamentu 6-0.
Aby zapewnić odpowiednią analgezję pooperacyjną, należy dodać środek przeciwbólowy do wody pitnej, a także podawać go w postaci zastrzyków podskórnych przez pierwsze trzy dni po zabiegu.
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia mysi model badania przeciążenia ciśnieniowego prawej komory wywołanego przez bandażowanie pnia płucnego. Metodyka obejmuje szczegółowe protokoły intubacji, zabiegu chirurgicznego oraz fenotypowania echokardiograficznego.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Fizjologia układu sercowo-naczyniowego
- Patofizjologia niewydolności prawej komory
- Interwencje terapeutyczne
Wstęp
- Niewydolność prawej komory jest stanem krytycznym, często powiązanym z nadciśnieniem płucnym.
- Istniejące modele w niewystarczającym stopniu oddają wczesne etapy przebudowy prawej komory.
- Zrozumienie zmian molekularnych w łagodnej patologii prawej komory jest niezbędne do opracowania skutecznych metod leczenia.
- Celem niniejszego badania jest wypełnienie luk w wiedzy dotyczącej mechanizmów niewydolności prawej komory.
Cel badania
- Zbadanie wstępnych zmian molekularnych w łagodnej patologii prawej komory.
- Ocena funkcji prawej komory niezależnie od naczyń płucnych.
- Identyfikacja nowych celów lekowych i strategii terapeutycznych w leczeniu niewydolności RV.
Zastosowane metody
- Mysi model przeciążenia ciśnieniowego prawej komory poprzez opaskowanie pnia płucnego.
- Specjalistyczne instrumenty do intubacji i zabiegów chirurgicznych.
- Fenotypowanie echokardiograficzne w celu oceny funkcji prawej komory.
- Ocena wpływu związków terapeutycznych na prawą komorę.
Główne wyniki
- Skuteczna indukcja różnych stadiów patologii prawej komory serca.
- Identyfikacja szlaków molekularnych uczestniczących we wczesnym przebudowie prawej komory.
- Wgląd w odwracalność łagodnej patologii prawej komory.
- Potencjał dla nowych strategii terapeutycznych ukierunkowanych na niewydolność prawej komory.
Wnioski
- Model ten stanowi cenne narzędzie do badania niewydolności prawej komory serca.
- Zrozumienie wczesnych zmian molekularnych może prowadzić do opracowania lepszych opcji terapeutycznych.
- Dalsze badania są niezbędne w celu eksploracji interwencji terapeutycznych w tym kontekście.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Niewydolność prawej komory (RV) wywołana przeciążeniem ciśnieniowym pozostaje głównym wyzwaniem translacyjnym w poszukiwaniu leków sercowo-naczyniowych, przy ograniczonej jasności mechanistycznej i niewielu zwalidowanych modelach przedklinicznych. Ten mysi model bandażowania pnia płucnego (PTB) umożliwia precyzyjną i powtarzalną indukcję stopniowanej patologii RV, wspierając walidację celów terapeutycznych w oparciu o hipotezy oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego. Zdolność tego modelu do izolacji funkcji RV od efektów naczyniowych płuc zwiększa pewność prognostyczną w ocenie wczesnych etapów terapeutycznych i segregacji projektów badawczych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesna faza odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków molekularnych leżących u podstaw hipertrofii i niewydolności prawej komory (RV).
- Wspiera funkcjonalną walidację celów terapeutycznych poprzez izolowanie odpowiedzi specyficznych dla RV na przeciążenie ciśnieniowe.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez odróżnienie bezpośrednich efektów kardiologicznych od czynników zakłócających pochodzenia naczyniowego.
- Stanowi platformę do oceny odwracalności wczesnego remodelingu RV.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia standaryzowaną i powtarzalną patologię RV dzięki zastosowaniu niezależnych od operatora tytanowych klipsów podwiążujących.
- Generuje ilościowe wyniki echokardiograficzne i hemodynamiczne, umożliwiając rzetelny przesiew związków.
- Umożliwia skalowalne fenotypowanie kandydatów terapeutycznych celujących w dysfunkcję RV.
- Wspiera opracowywanie testów dla punktów końcowych specyficznych dla serca w modelach przedklinicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z mechanizmami istotnymi dla choroby obserwowanymi w nadciśnieniu płucnym i niewydolności RV.
- Zapewnia ciągłość od odkryć molekularnych do walidacji in vivo hipotez terapeutycznych.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszych etapach rozwoju z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o bezpośrednie wyniki funkcjonalne RV.
- Wspiera identyfikację translacyjnych biomarkerów powiązanych z progresją patologii RV.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten model PTB integruje się z kontinuum od odkrywania do fazy przedklinicznej, stanowiąc pomost pomiędzy wczesnymi badaniami mechanistycznymi a walidacją in vivo terapii skierowanych przeciwko RV.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez zerowych dla specyficznych dla RV celów molekularnych i szlaków sygnałowych.
- Przesiewanie: Zapewnia powtarzalne, ilościowe odczyty skuteczności związków w kontekście dysfunkcji RV.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie funkcji RV w grupach z różnym stopniem patologii oraz w grupach leczonych.
- Badania translacyjne: Ułatwia dopasowanie wyników przedklinicznych do klinicznych fenotypów niewydolności RV.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje zstandaryzowany, skalowalny model dla międzyprogramowych inicjatyw badawczych nad sercem.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad niewydolnością prawej komory (RV).
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność i standaryzację dzięki zastosowaniu instrumentacji niezależnej od operatora.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz alokację kapitału w programy ukierunkowane na RV.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów z uwzględnieniem ryzyka w oparciu o solidną walidację in vivo.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w chirurgii myszy, echokardiografii i fenotypowaniu serca.
- Wymaga dostępu do specjalistycznych instrumentów chirurgicznych i infrastruktury obrazowej.
- Wymaga rygorystycznej standaryzacji międzyzespołowej w celu zapewnienia powtarzalności i porównywalności danych.
- Adaptacja do innych gatunków lub modeli chorobowych może wymagać optymalizacji protokołu.
- Gradacja stopnia nasilenia zmian i punkty końcowe modelu muszą być zgodne z konkretnymi celami badawczymi.
