Gravação de ECG ambulatorial em Ratos
27 de maio de 2010
Telemétrica ECG tem emergido como uma ferramenta essencial na avaliação de modelos animais para arritmias cardíacas e morte súbita cardíaca. Aqui, apresentamos um guia passo a passo para gravações de telemetria de ECG para aplicação em monitoramento de longo prazo ECG ambulatorial em camundongos.
Realize a cirurgia do beacon barbeando o camundongo, colocando-o sob anestesia e esterilizando o abdômen e o tórax no local planejado para a operação; faça uma incisão mediana vertical no abdômen com um bisturi, expondo o peritônio. Faça outra incisão mediana vertical no peritônio para a inserção do telemetro. Insira o TER no abdômen direito sob o peritônio, deixando apenas os eletrodos expostos.
Portanto, feche o peritônio e implante subcutaneamente os eletrodos TER de modo que o eletrodo negativo ou branco seja implantado na região superior direita do tórax e o eletrodo positivo ou vermelho seja implantado sobre o abdômen superior esquerdo. Por fim, feche a pele com pontos de sutura. Olá, sou Mark McCauley do laboratório de Xandr Wearan, do Departamento de Medicina do Baylor College of Medicine.
Hoje vou mostrar a vocês uma técnica para implantar ECG TERs em camundongos. Utilizamos esta técnica para estudar alterações na frequência cardíaca e no ritmo cardíaco em camundongos. Então, vamos começar.
Antes de inserir um TER de ECG no camundongo, é importante certificar-se de que o TER está estéril e em bom estado de funcionamento. Este é um exemplo de um telemetro para pequenos animais da Data Sciences International com um fio positivo vermelho e um fio negativo branco. Cada fio possui uma bainha isolante, dois milímetros de fio exposto e uma ponta com capa plástica, que impede a erosão do fio através da pele.
Novos dispositivos de telemetria são normalmente fornecidos em condição estéril pelo fabricante, mas os TERs podem ser reutilizados desde que o ar seja limpo com zyme, solução a 1% por mais de quatro horas. Além disso, utilize o desinfetante WA OFI O durante a noite para esterilizar o telemetro de ECG. Certifique-se de lavar completamente o desinfetante com água estéril antes da implantação em camundongos.
Verifique os cabos do telemetro quanto à integridade dos fios condutores e da bainha isolante. Ligue o transmissor de telemetria usando um ímã e teste o sinal com uma frequência de rádio AM de cinco 30. O sinal deve ser forte e claro e deve variar em intensidade e tom com base na manipulação dos cabos.
Registre o número do modelo, o número de série do TER e o valor de calibração do ECG. Se aplicável, os fabricantes geralmente recomendam que o TER permaneça ligado por 24 horas antes do implante. Consulte o manual de instruções do seu TER específico.
Para preparar o eletrodo TER, corte o eletrodo negativo ou branco com aproximadamente 3,5 centímetros e o eletrodo positivo ou vermelho com 2,5 centímetros. Esses são os comprimentos ideais para a implantação do eletrodo negativo no tórax direito e do eletrodo positivo no abdômen esquerdo. Em seguida, remova a bainha isolante para expor sete milímetros do fio.
Pinte as extremidades do fio metálico com cola instantânea e, em seguida, fixe as tampas protetoras nas pontas metálicas. Essas tampas evitarão a erosão da pele devido à colocação do fio. Aproximadamente dois a três milímetros do fio metálico devem permanecer expostos para a detecção elétrica do ritmo cardíaco nativo.
O uso de técnicas estéreis é fundamental na cirurgia. Para a implantação do telemetro, você precisará de luvas estéreis, um campo cirúrgico estéril e seis suturas de prolenina O. Todos os instrumentos cirúrgicos devem ser esterilizados em um esterilizador de contas de vidro aquecido a 250 graus Celsius.
Estes incluem dois pares de pinças, um par de tesouras de pontas rombas, um bisturi e um porta-agulhas. Certifique-se de esterilizar e lavar o TER conforme descrito anteriormente. Utilize para preparar o camundongo para cirurgia.
Primeiro, anestesie o animal em uma câmara de indução. Após confirmar, por meio de uma pinça no dedo do pé, que o camundongo está adequadamente sedado, rape completamente o abdômen e o tórax do camundongo com tesouras elétricas. Reanestesie o camundongo com isoflurano e, em seguida, transfira o camundongo para um tubo de anestesia de fluxo constante.
Coloque-o em posição supina com a cabeça voltada para longe e a cauda em sua direção. Fixe as patas do camundongo à mesa cirúrgica aquecida com fita adesiva. Utilize uma manta térmica para manter a temperatura do animal anestesiado dentro de uma faixa estreita de 37 mais ou menos um grau Celsius.
Pode-se usar uma sonda retal para monitorar a temperatura, limpar seu abdômen com um cotonete com álcool para remover os pelos aparados e limpar o campo operatório. Aplicar Betadine com cotonetes três vezes para desinfetar o abdômen e o tórax. Aplicar o campo estéril sobre o abdômen do camundongo para implante intraperitoneal do toter.
Inicie utilizando um bisturi para criar uma incisão mediana vertical de aproximadamente 2,5 centímetros de comprimento na pele, sobrepondo o abdômen, usando tesoura romba. Separe cuidadosamente a pele dos tecidos conjuntivos subjacentes. Em seguida, crie uma incisão mediana vertical no aponeurose linear, sobrepondo o peritônio, com cerca de 1,5 centímetro de comprimento.
Além disso, crie um pequeno orifício no peritônio, logo cranial à incisão peritoneal, que servirá como saída para os eletrodos subcutâneos. Durante a cirurgia, mantenha o local cirúrgico úmido, pingando ocasionalmente soro fisiológico estéril sobre o campo operatório. Insira o TER na cavidade peritoneal direita.
Insira a pinça no orifício, superior ao TER, e puxe os dois fios para cima através do orifício do fio, de modo que fiquem salientes da peritônio. Utilize suturas contínuas de polipropileno 6-0 para fechar a incisão vertical mediana de 1,5 centímetro no peritônio. Para posicionar os eletrodos do ECG na configuração do derivação dois.
O eletrodo negativo com bainha branca e transparente será posicionado na região torácica direita. Primeiro, faça uma incisão de pele de 0,5 centímetro na parte superior do tórax direito do camundongo. Em seguida, use a tesoura romba para criar um túnel em direção à incisão abdominal.
Puxe o eletrodo negativo através do túnel e use um fio de prolene seis zero para fixar o eletrodo ao músculo peitoral. Certifique-se de que o fio esteja sobre a parte exposta do eletrodo e crie um bom contato entre o fio metálico exposto e o músculo subjacente. Use um segundo fio proximal ao anterior para imobilizar o eletrodo ao músculo.
Fecham-se a incisão na pele usando dois ou três pontos de sutura de prolina. O eletrodo positivo é posicionado no abdômen esquerdo abaixo do diafragma esquerdo e abaixo do coração. Uma incisão adicional não é necessária aqui porque o local de implante do eletrodo está próximo à incisão mediana vertical.
Use um fio de sutura de polipropileno 6-0 para fixar o eletrodo ao músculo abdominal subjacente, certificando-se de que haja bom contato com o tecido. Por fim, feche o músculo abdominal e a pele sequencialmente com suturas de polipropileno 6-0 em camadas. Forneça ao camundongo os cuidados pós-operatórios apropriados conforme descrito no texto do nosso protocolo.
Agora apresentaremos alguns resultados representativos de uma onda ECG normal. O ECG normal de um camundongo selvagem mostra claramente uma onda P, que representa a despolarização atrial, seguida por uma onda QRS, que representa a despolarização ventricular. Observe que as ondas P e QRS são distintas em relação ao ruído de fundo baixo e que cada onda P precede cada onda QRS numa proporção um para um.
Observe também que a distância entre cada onda R, chamada de intervalo R a R, e entre cada onda P, chamada de comprimento do ciclo sinusal, é regular, indicando que o camundongo está em ritmo sinusal normal. Assim, acabamos de mostrar como implantar um ECG TER em um camundongo para registro ambulatorial de ECG. Ao realizar este procedimento, é importante limpar adequadamente o TER antes da inserção, posicionar as lâminas nas posições apropriadas, fechar completamente o abdômen e, finalmente, administrar analgesia adequada ao camundongo após o procedimento.
É isso aí. Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.
Veja a transcrição completa e aceda a milhares de vídeos científicos
Visão Geral
Este artigo apresenta um guia passo a passo para gravações eletrocardiográficas telemétricas no monitoramento eletrocardiográfico ambulatorial de longa duração em camundongos. O eletrocardiograma telemétrico é essencial para avaliar modelos animais de arritmias cardíacas e morte súbita cardíaca.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Eletricidade cardíaca
- Modelos animais
- Monitoramento telemétrico
Contexto
- As arritmias cardíacas representam riscos significativos em modelos animais.
- A morte súbita cardíaca é uma área crítica de pesquisa.
- O ECG telemétrico oferece capacidades de monitoramento contínuo.
- Compreender a função cardíaca em camundongos é essencial para a pesquisa translacional.
Objetivo do Estudo
- Fornecer uma metodologia detalhada para eletrocardiograma telemétrico em camundongos.
- Aprimorar a compreensão dos eventos cardíacos em modelos animais.
- Facilitar a pesquisa sobre arritmias cardíacas e morte súbita cardíaca.
Métodos Utilizados
- Depilação e anestesia do camundongo.
- Implante cirúrgico de um telemetro no abdômen.
- Posicionamento dos eletrodos de ECG em locais anatômicos específicos.
- Fechamento do local cirúrgico com pontos.
Resultados Principais
- Implante bem-sucedido de dispositivos telemétricos de ECG.
- Monitoramento eficaz da atividade cardíaca a longo prazo.
- Demonstração da viabilidade do procedimento em camundongos.
- Aplicações potenciais no estudo da saúde e das doenças cardíacas.
Conclusões
- A ECG telemétrica é uma ferramenta valiosa para a pesquisa cardíaca.
- A metodologia pode ser aplicada a diversos estudos em camundongos.
- Pesquisas futuras podem aprimorar a compreensão das arritmias cardíacas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A telemetria ambulatorial de ECG em camundongos permite o monitoramento contínuo e de longo prazo da eletrofisiologia cardíaca, o que é essencial para reduzir os riscos associados aos mecanismos de arritmia e aos fenótipos de morte súbita cardíaca em modelos pré-clínicos. Esta abordagem apoia a validação de alvos ao fornecer dados quantitativos e reprodutíveis sobre frequência cardíaca e ritmo, conectando a descoberta a programas de cardiologia translacional. A gravação escalonável em múltiplos animais aumenta a produtividade para a identificação de compostos promissores e triagem preditiva de segurança nos processos de descoberta de fármacos cardiovasculares.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas por meio da captura de arritmias espontâneas e anormalidades de condução em camundongos livres para se moverem durante semanas a meses.
- Valor Operacional: Fornece dados longitudinais de variabilidade da frequência cardíaca e do intervalo QT para validar funcionalmente canais iônicos ou alvos estruturais implicados na segurança cardíaca.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaio
- Valor Científico: Gera formas de onda ECG padronizadas e resistentes a ruídos (onda P, complexo QRS) para medição automatizada de intervalos e ensaios de detecção de arritmias.
- Valor Operacional: Apoia a reprodutibilidade do ensaio por meio da preparação asséptica da telemetria, protocolos de fixação dos eletrodos e validação pré-operatória da integridade do sinal utilizando teste de frequência de rádio AM.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Facilita a modelagem de sistemas relevantes para doenças ao permitir a detecção de episódios arrítmicos raros e variações no comprimento do ciclo sinusal que refletem a eletrofisiologia cardíaca humana.
- Valor Operacional: Garante continuidade translacional desde a descoberta até a validação pré-clínica por meio de posicionamento consistente das derivações (configuração de Einthoven II) e protocolos padronizados de monitoramento pós-operatório.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método integra-se ao contínuo de descoberta cardiovascular, desde a verificação da hipótese do alvo até a otimização do fármaco líder e a avaliação pré-clínica de segurança, fornecendo fenotipagem ambulatorial que orienta decisões de prosseguir ou interromper o desenvolvimento.
- Biologia da Descoberta: Apoia a desmistificação mecanicista ao isolar variáveis da eletrofisiologia cardíaca em camundongos conscientes e ambulatórios, reduzindo fatores de confusão provenientes de anestesia ou contenção.
- Triagem: Permite gravação simultânea e escalonável de múltiplos animais para triagem de alto conteúdo dos efeitos de compostos sobre a variabilidade da frequência cardíaca e a carga de arritmias.
- Análises: Fornece variáveis dependentes quantitativas, incluindo intervalo R-a-R, comprimento do ciclo sinusal, morfologia da onda P e duração do complexo QRS, para comparação estatística entre genótipos ou grupos de tratamento.
- Pesquisa Translacional: Alinha-se à continuidade pré-clínica ao modelar parâmetros de condução cardíaca relevantes para humanos e permitir estudos longitudinais de farmacologia de segurança.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma plataforma de telemetria reutilizável para monitoramento cardíaco crônico em diversas áreas de indicação (por exemplo, insuficiência cardíaca, canalopatias) dentro de instalações centrais compartilhadas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na validação de alvos ao reduzir a ambiguidade mecanicista por meio da detecção direta e de longo prazo de eletrogramas em estados fisiologicamente relevantes.
- Valor Operacional: Aprimora a padronização e a reprodutibilidade por meio de requisitos de técnica asséptica, especificações de comprimento dos eletrodos (3,5 cm negativo, 2,5 cm positivo) e protocolos de fixação com sutura.
- Valor Estratégico: Melhora a eficiência de capital ao permitir a captura de eventos raros (por exemplo, taquicardia ventricular) que, de outra forma, exigiriam frequências de amostragem impraticáveis de ECG de superfície.
- Impacto no Portfólio: Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco ao fornecer métricas objetivas de incidência de arritmias e variabilidade da frequência cardíaca para avaliação de risco cardiovascular.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em cirurgia estéril em roedores, incluindo incisão peritoneal, passagem subcutânea de eletrodos e técnicas de sutura com fixação muscular.
- Depende da infraestrutura de hardware de telemetria (transmissores, receptores, ferramentas de validação de frequência de rádio AM) e de capacidades de processamento estéril (esterilizador por contas de vidro, limpeza enzimática, protocolos de desinfecção).
- Necessita padronização entre equipes cirúrgica, de cuidados com animais e de análise de dados para garantir posicionamento consistente dos eletrodos (eletrodo branco no tórax superior direito, eletrodo vermelho no abdômen superior esquerdo) e limiares de qualidade do sinal.
- Envolve considerações de adaptação para diferentes linhagens de camundongos ou modelos de doenças, nos quais o posicionamento dos eletrodos pode precisar ser ajustado com base na anatomia torácica ou no índice de massa corporal.
- Inclui limitações práticas, como o risco de erosão dos eletrodos, mitigado por pontas com capa plástica, e a necessidade de analgesia pós-operatória para cumprimento das normas de bem-estar animal.
