Minimamente Invasiva transversal aórtica constrição em Ratos

Resumo

Minimamente invasiva constrição aórtica transversal (MTAC) conserva o essencial da constrição aórtica transversal regulares (TAC), eliminando o uso de um ventilador com intubação traqueal. Ele revela-se um método altamente desejável para os estudos de alto rendimento sobre a sobrecarga do ventrículo esquerdo, particularmente em estudos translacionais.

Resumo

Minimamente invasiva constrição da aorta transversal (MTAC) é um método mais conveniente para a constrição da aorta transversal em ratinhos que constrição padrão de tórax aberto transversal da aorta (TAC). Embora a constrição da aorta transversal é um método altamente funcional para a indução de alta pressão no ventrículo esquerdo, é um processo mais difícil e demorado devido ao seu uso de ventilação artificial com entubação traqueal. TAC é muitas vezes também menos de sobrevivência, como o método mais recente, MTAC, nem exige o corte das costelas e dos músculos intercostais nem intubação traqueal com uma configuração de ventilação. Em MTAC, por oposição ao de uma toracotomia para acesso à cavidade torácica, o arco aórtico é alcançado através de uma incisão na linha média anterior no pescoço. A tireóide é puxado para trás para revelar o entalhe esternal. O esterno é posteriormente reduzido para o segundo nível de costela, e o arco aórtico é alcançado simplesmente através da separação dos tecidos conjuntivos e timo. A partir deHá, um fio de sutura pode ser enrolado em torno do arco e amarrado com um espaçador, e em seguida, o corte do esterno e a pele pode ser fechada. MTAC é uma maneira muito mais rápida e menos invasiva para induzir hipertensão ventricular esquerda e permite a possibilidade de estudos de alto rendimento. O sucesso da constrição pode ser verificado usando-alta frequência ecocardiografia trans-torácica, especialmente Doppler colorido e pulsátil Doppler, para determinar as velocidades de fluxo do arco aórtico e à esquerda e artérias carótida direita, a dimensão dos vasos sanguíneos, e a função ventricular esquerda e morfologia. A constrição sucesso também irá desencadear alterações histopatológicas significativas, tais como hipertrofia das células do músculo cardíaco com fibrose intersticial e perivascular. Aqui, o procedimento de MTAC é descrita, demonstrando como as mudanças de fluxo resultantes nas artérias carótidas podem ser examinados com ecocardiografia, morfologia, e as alterações histopatológicas no coração.

Introdução

O objetivo geral deste artigo é demonstrar como transversal constrição aórtica (TAC) em ratos podem ser modificados para produzir uma cirurgia mais simples e mais conveniente. TAC foi introduzido pela primeira vez em 1991 ¹ e permitiu que os biólogos moleculares para estudar as vias celulares e moleculares que levam à hipertrofia no ventrículo esquerdo e insuficiência cardíaca, particularmente em pequenos animais com genomas manipuladas ^{2, 3, 4, 5, 6.} Apesar da sua eficácia em produzir a sobrecarga de pressão desejado, em última análise, a técnica está limitada pela dificuldade em realizar o procedimento, e a sua baixa taxa de sobrevivência. Um cirurgião realização TAC devem ser capazes de realizar a entubação endotraqueal, toracotomia, e usar a ventilação artificial, a fim de evitar o colapso do pulmão ^1.

conteúdo "> Muitas vezes, um método simples e menos invasiva é desejada. Como consequência, minimamente invasiva constrição da aorta transversal (MTAC) foi concebido ^3. Embora o resultado (especificamente, hipertrofia do ventrículo esquerdo) é o mesmo, o procedimento envolve um número significativamente menor aparelhos e menos danos para o animal. MTAC revela-se um método conveniente que tem uma taxa de sobrevivência maior, acima de 90%, e tem um tempo de operação de apenas 15 a 25 min. os raros casos de morte após cirurgia bem sucedida pode ser atribuída ao excesso constrição -tight do arco aórtico, resultando em sobrecarga ventricular esquerda tremenda e redução fatal de fornecimento de sangue para os órgãos críticos, tais como os rins.

Após o processo é completado, a ecocardiografia pode ser usado para avaliar o sucesso de bandas e a morfologia e da função cardíaca. Um sistema de ultra-som de alta frequência pode ser utilizado para medir o diâmetro e as alterações no fluxo na esquerda e direitaartérias carótidas, para visualizar o arco aórtico constrição para medições de pico de velocidade de fluxo, e para determinar a espessura da parede do ventrículo esquerdo e parâmetros funcionais ^{7, 8.} Após a eutanásia, os órgãos também podem ser recolhidos para estudos histopatológicos com hematoxilina e eosina e colágeno coloração Picrosirius, sendo este último particularmente útil para a observação de fibrose.

Protocolo

O protocolo segue as orientações da Comissão sobre o Uso de Animais Vivos em Ensino e Pesquisa (CULATR) da Universidade de Hong Kong.

1. Operação Preparação do Site

1. Desinfectar o local da operação com álcool isopropílico 75%. Ajustar a temperatura da almofada de aquecimento a 37 ° C para evitar alterações no coração e taxas respiratórias do indivíduo animal.
2. Use instrumentos cirúrgicos esterilizados num esterilizador gravidade deslocamento a 121 ° C durante 30 min ou por outros métodos apropriados.
3. Aqui 2 - 4 agulhas de calibre 30 e curva-los com um suporte de agulha, como pode ser visto na Figura 1, para fazer uma ferramenta para a ligação e separação do tecido e para o uso como um retractor. Montar a agulha agora curvada sobre um aplicador de algodão para uso em cirurgia.
4. Blunt uma agulha de calibre 27 e curvá-lo 90º com o suporte da agulha. Suavizar a ponta, esfregando uma superfície dura para fazer um espaçador de 0,4 mm na etapa ligadura.

2. Preparação animal

1. Anestesiar a 2 meses de idade, do sexo masculino, 22-25 g rato C57BL / 6N com uma cetamina apropriado e mistura de xilazina em relação ao peso corporal: 100 mg / kg + 10 mg / kg ip Confirme a anestesia com a pitada reflex cauda negativa .
2. Remova o cabelo na região anterior do pescoço e no peito com uma aplicação de 2 a 3 min de creme depilatório. Retire o creme com água morna e um aplicador de algodão.
3. Aplicar pomada oftálmica ou gel para os olhos do animal para evitar a secagem da córnea.
4. Colocar o animal em uma almofada de aquecimento na posição supina e realizar monitoramento intra-operatório, tendo a certeza de manter a documentação apropriada a cada intervalo de 15 min.
5. Use fita de papel cirúrgica para fixar as extremidades para a almofada de aquecimento, a fim de manter o animal na posição correcta durante a cirurgia.
6. Desinfectar a pele alternadamente com álcool e solução de iodo-povidona três vezes.
7. Use um dr estérilmacaco com um campo de funcionamento exposto a evitar a contaminação. Utilizar novas luvas estéreis para cada rato e, se necessário.

3. Ligadura Procedimento

1. Abra a pele do rato na posição de linha média do pescoço e peito com um bisturi.
2. Puxe a glândula tireóide para a cabeça, separando gentilmente tecidos conjuntivos com uma tesoura sem corte.
3. Separar a camada muscular na traqueia na linha média em relação ambos os lados com as agulhas curvas.
4. Usando a tesoura sem corte, corte do esterno para a segunda nervura (aproximadamente 5 mm). Abra o corte com uma válvula ou uma pinça curva.
5. Separa-se os lóbulos timo um do outro e da parede torácica inferior, separando o tecido conjuntivo com a agulha curvada; o arco aórtico e duas artérias carótidas será claramente visível neste ponto.
6. Coloque a agulha curvada sob o arco e perfurar entre a parede do vaso e do tecido conjuntivo, do outro lado por purulentahing a cabeça curvada para fora.
7. Usando a agulha curva, puxar o fio de sutura 6-0 de monofilamento sob o arco aórtico.
8. Coloque o espaçador no circuito e fixar a sutura no lugar com um duplo nó. Remover o espaçador suavemente.
9. Confirmar uma constrição bem sucedida com a posição nó e cortar as extremidades da sutura.
10. Feche a parede torácica utilizando 6/0 fio de seda com um padrão de sutura simples interrompido. Fechar a pele com uma sutura 6/0 mono filamento num teste padrão de sutura contínua.

Cuidados 4. Pós-operatório

1. Aplicar a solução de iodo-povidona para o local de sutura e colocar o animal em uma gaiola pré-aquecido para a recuperação e acompanhamento pós-operatório.
2. Injectar buprenorfina (0,05-0,1 mg / kg sc a cada 12 h) após o animal ter recuperado a consciência para aliviar a dor e proporcionar o mouse com alimentos moles apropriado.
3. Devolver o animal para uma criança de 12 h de luz / quarto ciclo escuro após a recuperação completa.

5.Ecocardiografia: Confirmação da ligadura de sucesso e Medidas

1. Depois de uma semana, anestesiar o rato previamente em tiras com 3-5% de isoflurano, por indução, e 1-1,5%, para manutenção, com uma taxa de 1 L / min de fluxo de oxigénio.
2. Remova o cabelo do peito usando creme depilatório. Completamente remover o creme com água morna e um aplicador de algodão.
3. Garantir o mouse na posição supina para a plataforma de manipulação animal, mantida a 37 ° C. Aplique gel eletrodo para as patas e gravá-los para o bloco com eletrodos.
4. Aplique o gel de ultra-som para o peito do rato. Com uma sonda de 40 MHz MS550D e um sistema de ultra-som de alta frequência, realizar Doppler colorido e pulsátil Doppler de varrimento sobre as artérias carótidas direita e esquerda, bem como sobre o arco aórtico.
5. Usando B-Mode, localize o ventrículo esquerdo. Usando M-Mode, as pressões sistólica e diastólica espessura da parede pode ser medido. Use Cine loja e quadro de loja para guardar dados e imagens conforme necessário.
6. vocêcantar B-Mode, localizar a artéria carótida comum esquerda antes do ponto de ramificação. Use pulsada de onda e Doppler colorido para avaliar o fluxo. Repita com a artéria carótida direita em um ponto similar. Salvar as imagens no Cine loja e modos Quadro loja para analisar mais tarde.
7. Inclinar a plataforma de manipulação de animais para a esquerda para que o mouse está na posição de decúbito esquerdo. Coloque a sonda no mouse, a 30 ° compensados ​​a partir de uma posição paralela à cabeça na posição para-esternal e manipular X e Y para encontrar o arco aórtico.
8. Localize a constrição. Usar um modo de Doppler a cores para fazer o local da constrição mais visível, como o sangue será que flui através de um canal estreito entre o ponto onde as duas artérias carótidas ramificar-se do arco aórtico.
9. Use pulsada de onda e Doppler colorido para medir a velocidade do fluxo de pico. Use Cine loja e quadro de loja para guardar dados e imagens conforme necessário.
10. Permitir que o animal se recuperar em uma almofada de aquecimento na posição prona.Devolver o animal para a gaiola original em um 12 horas de luz / quarto ciclo escuro depois que ele se recuperou totalmente da anestesia.

Resultados

MTAC permite a indução da hipertensão significativa no ventrículo esquerdo de uma forma atempada.

Como visto na Figura 1, a preparação das ferramentas principais para o procedimento é simples e mínima, requerendo apenas 2-4 agulhas de calibre 30 para ser dobradas e mantidas no lugar com um tubo de poliuretano. O próprio procedimento cirúrgico também é menos complicado, como comparado a TAC, e pode ser realizad...

Discussão

Rockman e colegas desenvolveu o primeiro método para bandagem aórtica como um método para estudar sobrecarga de pressão no coração. Esta pesquisa permitiu começar a descobrir as conseqüências celulares e moleculares da hipertensão e insuficiência cardíaca ^1. Um método melhorado, minimamente invasiva constrição da aorta transversal (MTAC), fornece um método passível, dependente do tempo para a indução de sobrecarga de pressão ventricular esquerda e insuficiência cardíaca, sem os inconvenientes da ...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
1 polegada 30 Gauge Needles	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, EUA.	305128	Curvo como no procedimento e Figura 1
27 Agulha de calibre	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, EUA.	301629	Faça sem corte e liso para espaçador
6/0 Dafilon	B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Alemanha.	C0933066
6/0 Silkam	B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Alemanha.	C0762067
Luvas estéreis	A.R. Medicom, Inc (Ásia), Hong Kong.
< aplicador > algodão forte< / forte >	Mannings, Quarry Bay, Hong Kong.		Local Shopping Center
Creme Depilatório	Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong		Local Shopping Center
Lexer-Baby Scissor	FST, Colúmbia Britânica V7H 0A6, Canadá.	14078-10
Curved Iris Forcep	FST, Colúmbia Britânica V7H 0A6, Canadá.	11065-07
Micro Olsen-Hegar Porta-Agulhas	WPI, Sarasota, FL 34240, EUA.	501989
Stereo Micrioscope	WPI, Sarasota, FL 34240, EUA.	PZMIII-BS
strong>GenTeal Eye Gel	Novartis, East Hanover, NJ 07936, EUA.		Farmácia Local
Almofada de Aquecimento	Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, EUA.	DCT-20
Fita cirúrgica	Unidade de animais
Cetamina e xilazina	Unidade
Betadina	Unidade de animais de
Buprenorfina	Unidade		de animais de laboratório