June 21st, 2016
O objetivo deste protocolo é avaliar de forma não invasiva alterações cardíacas estruturais e funcionais em um rato modelo da doença de coração criado por constrição aórtica transversal, usando B e M-mode ecocardiografia e cor / impulso de imagem onda Doppler.
O objetivo geral deste procedimento é avaliar a estrutura e a função cardíaca usando imagens ecocardiográficas em um modelo de camundongo de doença cardíaca induzida por constrição aórtica transversa, ou TAC. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da pesquisa cardiovascular sobre as imagens de doenças cardíacas em modelos animais. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode ser usada para monitorar de forma confiável a progressão da doença cardíaca ao longo do tempo de maneira não invasiva.
Geralmente, a introdução desse método é uma verdadeira luta, porque a aquisição de imagens ecocardiográficas e medições é desafiadora sem demonstração real. Antes de iniciar a imagem, aplique o gel do eletrodo nas patas do camundongo contraído da aorta transversa e prenda as patas em uma almofada de eletrodo. Em seguida, insira uma sonda retal para monitorar a temperatura corporal durante o procedimento.
Quando o animal estiver pronto, coloque o gerador de imagens no modo B e incline o lado esquerdo da plataforma o máximo possível para girar o mouse para a posição de decúbito esquerdo. Segurando o transdutor de ultrassom pelo suporte na posição vertical, coloque a sonda no peito do animal ao longo da linha paraesternal direita com o entalhe apontando para o queixo. Em seguida, incline o transdutor até a escápula e gire a sonda ligeiramente no sentido horário até que o arco aórtico apareça.
Observe o local de constrição transversal da aorta localizado entre a ramificação da artéria inominada e a artéria carótida comum esquerda. Quando o local de constrição for identificado, clique no botão doppler colorido na estação de trabalho para alternar para o modo doppler colorido. E adquira imagens da direcionalidade e velocidade do fluxo sanguíneo através do local de constrição.
Clique em loja de cinema para armazenar as imagens. Em seguida, clique no botão doppler de onda de pulso para alternar para o modo doppler de onda de pulso. Coloque a caixa de volume de amostra do cursor tracejado imediatamente distal ao local de constrição para encontrar o jato estenótico com a velocidade mais alta e clique no botão doppler de onda de pulso novamente para obter as formas de onda do fluxo aórtico, em seguida, meça a velocidade de pico e use a equação de Bernoulli modificada para calcular o gradiente de pressão no local de constrição.
Para avaliar as dimensões cardíacas e a contratilidade, coloque um camundongo submetido à cirurgia TAC na plataforma em decúbito dorsal e posicione o transdutor verticalmente com o entalhe apontando para a cabeça do camundongo. Abaixe o transdutor no tórax paralelo à linha paraesternal esquerda e gire a sonda 30 graus no sentido anti-horário. Defina o gerador de imagens para o modo B.
Ajuste o ângulo do transdutor e concentre a profundidade para visualizar o ventrículo esquerdo, a parede do septo interventricular e uma pequena porção da parede do ventrículo direito. Clique em cine store para salvar as imagens para uma medição posterior da espessura da parede cardíaca e da dimensão da câmara. Usando o pacote cardíaco no software de imagem apropriado, selecione os parâmetros de interesse e desenhe as linhas correspondentes para cada perímetro na imagem ecocardiográfica desejada para obter as medidas da espessura da parede cardíaca e da dimensão da câmara.
Em seguida, observe os padrões de movimento da parede cardíaca para verificar possíveis anormalidades de movimento. Em seguida, mude para o modo M e coloque o cursor do modo M perpendicular às paredes do ventrículo esquerdo no músculo papilar. Em seguida, clique em cine store para adquirir imagens para posterior medição das dimensões cardíacas e encurtamento fracionário.
A partir da visão do eixo longo paraesternal, gire o transdutor 90 graus no sentido horário para obter uma visão do eixo curto paraesternal. Ajuste o transdutor para dar uma visão transversal horizontal do coração no modo B com os músculos papilares visíveis nas posições de duas e quatro horas. Em seguida, mude para o modo M e coloque o eixo do modo M no meio do ventrículo esquerdo.
Clique em loja de cinema para salvar as imagens. Em seguida, usando o pacote cardíaco, selecione os parâmetros de eixo curto apropriados e clique na imagem para desenhar as linhas correspondentes para cada parâmetro para obter as medições. Para visualizar os ventrículos esquerdo e direito, bem como os átrios a partir da visualização do eixo curto no modo B, incline o canto superior esquerdo da plataforma para inclinar a cabeça do mouse para baixo e orientar o transdutor em direção ao ombro direito.
Uma visão coronal do coração será alcançada. Visualize a válvula mitral. Em seguida, mude para o modo doppler colorido e coloque o volume da amostra da caixa do cursor tracejado na ponta da válvula mitral.
Para avaliar os padrões de fluxo através da válvula mitral, mude para o modo doppler de onda de pulso e alinhe o cursor da sonda doppler paralelamente à direção do fluxo sanguíneo mitral usando um ângulo inferior a 20 graus para determinar a velocidade de pico. Após salvar as imagens, escolha o pacote cardíaco e escolha o fluxo da válvula mitral. Selecione os parâmetros de interesse e desenhe as linhas correspondentes para obter as medidas apropriadas.
Em seguida, calcule o índice de desempenho miocárdico. Conforme demonstrado nessas imagens representativas do modo B, o arco aórtico, a artéria inominada, a artéria carótida comum esquerda e a artéria subclávia esquerda podem ser observados em corações de cirurgia simulada e TAC. Mas a constrição aórtica é visível apenas nos corações TAC.
A imagem Doppler colorida e de onda de pulso do fluxo aórtico através do local de constrição demonstra que um TAC bem-sucedido leva a um aumento significativo da velocidade do fluxo a jusante do local de constrição. Além disso, os traçados do modo M de vários ciclos cardíacos de corações operados por Sham e TAC demonstram um aumento significativo da espessura da parede e dilatação da câmara em corações submetidos a TAC em comparação com corações de cirurgia simulada de controle. Na visão do eixo curto paraesternal, um aumento da espessura da parede, dilatação ventricular, diminuição da contratilidade e aumento da massa ventricular esquerda são ainda mais evidentes nos corações TAC.
Além disso, em condições patológicas com disfunção cardíaca diastólica ou sistólica, como em camundongos submetidos a TAC, uma diminuição da razão de velocidade E e A e um aumento do valor do índice de desempenho miocárdico também são tipicamente observados na visão apical de quatro câmaras. Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em menos de trinta minutos, se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de seguir as diretrizes institucionais sobre estudos com animais.
Após este procedimento, outros métodos, como análise sistemática, podem ser realizados para avaliar melhor a relação pressão-volume. Após seu desenvolvimento, essa técnica abre caminho para pesquisadores no campo da pesquisa cardiovascular estudarem a hipertrofia cardíaca e a insuficiência cardíaca nos modelos animais. Depois de assistir a este vídeo, devemos ter uma boa compreensão de como avaliar a estrutura cardíaca e as alterações funcionais nos modelos animais de batimentos cardíacos usando imagens endocardiográficas.
Não se esqueça de que trabalhar com isoflurano pode ser perigoso e que controles de engenharia adequados e equipamentos de proteção individual devem sempre ser usados durante a execução deste procedimento.
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Este protocolo descreve um método não invasivo para avaliar mudanças estruturais e funcionais cardíacas em um modelo de camundongo de doença cardíaca induzida por constrição aórtica transversa (TAC). Utilizando técnicas de imagem ecocardiográfica, essa abordagem permite que os pesquisadores monitorem a progressão da doença cardíaca ao longo do tempo.
Noninvasive longitudinal monitoring of cardiac structure and function in preclinical models is essential for de-risking cardiovascular target validation and lead identification. Echocardiographic imaging in the TAC mouse model provides quantitative, repeatable readouts of hypertrophy, dysfunction, and hemodynamic stress, enabling predictive confidence in mechanistic studies. This approach supports go/no-go decisions by translating molecular interventions into functional outcomes before costly preclinical advancement.
The method integrates into the cardiovascular discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical efficacy assessment, providing functional anchors for molecular screening hits.