Name: Dosagem Múltipla em Bolus Intravenoso e Avaliação Hemodinâmica Invasiva em Modelo de Hipertensão Arterial Pulmonar em Camundongos Induzida por Hipóxia (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-11T13:10:00.000+00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Aprenda a realizar dosagem múltipla em bolus intravenoso e avaliação hemodinâmica invasiva em camundongos com hipertensão arterial pulmonar induzida por hipóxia. Este protocolo padronizado auxilia no desenvolvimento de tratamentos farmacológicos.

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Este trabalho foi apoiado, em parte, por um Microgrant Joint Biology Consortium fornecido sob NIH grant P30AR070253 (PYC), Cardiovascular Medical Research Education Fund (PYC), VasoRx, Inc HL152197 HL135582.

<ol><li>McLaughlin, V. V., McGoon, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+arterial+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Pulmonary arterial hypertension.</a> Circulation. 114 (1), 1417-1431 (2006).</li>
<li>Hoeper, M. M., Humbert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+new+haemodynamic+definition+of+pulmonary+hypertension%3A+evidence+prevails%2C+finally%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">The new haemodynamic definition of pulmonary hypertension: evidence prevails, finally.</a> European Respiratory Journal. 53 (3), 1900038(2019).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+rat+model+of+pulmonary+hypertension+induced+by+mono+treatment+with+SU5416%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension+Research%22%5BJournal%5D)">A novel rat model of pulmonary hypertension induced by mono treatment with SU5416.</a> Hypertension Research. 43 (8), 754-764 (2020).</li>
<li>Xiong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+model+of+experimental+pulmonary+hypertension%3A+Lung+angiogram+and+right+heart+catheterization%5BTitle%5D)+AND+%22Pulmonary+Circulation%22%5BJournal%5D)">Mouse model of experimental pulmonary hypertension: Lung angiogram and right heart catheterization.</a> Pulmonary Circulation. 11 (4), 20458940211041512(2021).</li>
<li>Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+intravenous+self+administration+in+a+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Methods for intravenous self administration in a mouse model.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e3739(2012).</li>
<li>Potus, F., Martin, A. Y., Snetsinger, B., Archer, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biventricular+assessment+of+cardiac+function+and+pressure-volume+loops+by+closed-chest+catheterization+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Biventricular assessment of cardiac function and pressure-volume loops by closed-chest catheterization in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (160), e61088(2020).</li>
<li>Bueno-Beti, C., Hadri, L., Hajjar, R. J., Sassi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Sugen+5416%2Fhypoxia+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Models+of+Cardiovascular+Diseases%22%5BJournal%5D)">The Sugen 5416/hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Experimental Models of Cardiovascular Diseases. 1816, 243-252 (2018).</li>
<li>Chen, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FGF+regulates+TGF-beta+signaling+and+endothelial-to-mesenchymal+transition+via+control+of+let-7+miRNA+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">FGF regulates TGF-beta signaling and endothelial-to-mesenchymal transition via control of let-7 miRNA expression.</a> Cell Reports. 2 (6), 1684-1696 (2012).</li>
<li>Chen, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+TGF-beta+signalling+drives+vascular+inflammation+and+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Endothelial TGF-beta signalling drives vascular inflammation and atherosclerosis.</a> Nature Metabolism. 1 (9), 912-926 (2019).</li>
<li>Daugherty, A., Rateri, D., Hong, L., Balakrishnan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+blood+pressure+in+mice+using+volume+pressure+recording%2C+a+tail-cuff+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Measuring blood pressure in mice using volume pressure recording, a tail-cuff method.</a> Journal of Visualized Experiments. (27), e1291(2009).</li>
<li>Alam, M. A., Parks, C., Mancarella, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+blood+pressure+measurement+in+freely+moving+mice+using+telemetry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Long-term blood pressure measurement in freely moving mice using telemetry.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), e53991(2016).</li>
<li>Luo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasive+hemodynamic+assessment+for+the+right+ventricular+system+and+hypoxia-induced+pulmonary+arterial+hypertension+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Invasive hemodynamic assessment for the right ventricular system and hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (152), e60090(2019).</li>
</ol>

K Zsebo, M Simons e P-Y Chen são fundadores científicos e acionistas da VasoRx, Inc. Os demais autores declaram não haver interesses conflitantes.

Vários modelos animais de hipertensão pulmonar foram estabelecidos para mimetizar os eventos de resistência vascular pulmonar elevada em seres humanos. Dentre eles, o modelo de HAP induzida por hipóxia em camundongos tem sido amplamente utilizado para avaliar a eficácia de novas terapias experimentais para HAP. A pesquisa usando este modelo muitas vezes requer a administração de compostos para os ratos. Em comparação com outros protocolos publicados de injeção intravenosa (IV) e avaliação hemodinâmica invasiva, este méto...

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é definida pela pressão sistólica média da artéria pulmonar maior que 20 mmHg em repouso 1,2. É uma doença progressiva e fatal, caracterizada por elevação sustentada da pressão arterial pulmonar, levando à sobrecarga do ventrículo direito e, finalmente, à morte por falência ventriculardireita1. Atualmente, não há cura para a HAP.
O uso de modelos animais de hipertensão pulmonar é importante para testar a eficácia de terapias experimentais de HAP. Entre esses modelos, o modelo de HAP induzida por hipóxia em camundongos forneceu informações importantes sobre o desenvolvimento da doença do grupo 3 de HAP humana 3,4. A pesquisa usando este modelo muitas vezes requer a administração de compostos em camundongos para avaliar a eficácia e segurança do novo composto. Portanto, os investigadores precisam de um procedimento experimental detalhado para dosagem de compostos e medidas hemodinâmicas para garantir a consistência da injeção e a reprodutibilidade da medida da pressão arterial do início ao fim.
Métodos para injeção intravenosa (IV) e medida da pressão arterial têm sido relatados na literatura 5,6. No entanto, a metodologia carece de ilustração visual e descrição detalhada. Aqui ilustramos os principais passos para uma injeção intravenosa em bolus bem-sucedida e a medição e registro precisos da pressão arterial sistêmica e do ventrículo direito. Os procedimentos aqui apresentados são um importante recurso para pesquisadores interessados na via IV da plataforma de administração de compostos desenvolverem um tratamento para HAP.

<table><tbody><tr><td>Pacote de sutura de prolene 5-0</td><td>Ethicon</td><td>8698G</td><td>para fechamento de incisão</td></tr><tr><td>Pacote de sutura de nylon 8-0</td><td>AROSurgical Instruments</td><td>T06A08N14-13</td><td>para ligadura</td></tr><tr><td>Câmara de indução de anestesia</td><td>VETEQUIP</td><td>#941444</td><td>Segura o animal durante a exposição à anestesia</td></tr><tr><td>Cabo de interface do cateter PEC-4D</td><td>Millar</td><td></td><td>para conectar o cateter Millar Mikro-Tip a Filtros de lata de carvão PCU-2000</td></tr><tr><td></td><td>VETEQUIP</td><td>#931401</td><td>&nbsp; para ajudar a remover&nbsp; resíduos de anestésicos&nbsp; gases</td></tr><tr><td>Cotonetes</td><td>McKesson</td><td>24-106</td><td>para aplicar pressão no local da injeção para evitar sangramento</td></tr><tr><td>Tesoura fina</td><td>Fine Science Tools</td><td>14059-11</td><td>Ferramentas cirúrgicas</td></tr><tr><td>Seringa de insulina 28 G</td><td>EXEL</td><td>26027</td><td>para injeção intravenosa na veia jugular</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>COVETRUS#</td><td>029405</td><td>para anestesia em camundongos</td></tr><tr><td>LabChart 8 Software</td><td>ADInstruments</td><td></td><td>para análise de dados</td></tr><tr><td>Cateter de Pressão Mikro-Tip SPR-1000 (1.0 F)</td><td>Millar</td><td></td><td>para medição invasiva da pressão arterial</td></tr><tr><td>Needle-25 G</td><td>BD</td><td>305124</td><td>para fazer um pequeno orifício em um vaso</td></tr><tr><td>Controlador de oxigênio Sensor de Oxigênio ProOx</td><td>BioSpherix</td><td>E702</td><td>para monitoramento da concentração de oxigênio</td></tr><tr><td>Unidade de Controle de Pressão PCU-2000</td><td>Millar</td><td></td><td>para conectar o cateter Millar Mikro-Tip ao PowerLab 4/35</td></tr><tr><td>PowerLab 4/35</td><td>ADInstruments</td><td></td><td>for Data Acquisition. O investigador precisa conectar o PowerLab 4/35 a um laptop pessoal contendo o software LabChart 8 para operação.</td></tr><tr><td>Prism 8</td><td>GraphPad</td><td></td><td>para estatísticas e gráficos científicos</td></tr><tr><td>Câmara de hipóxia semi-selável</td><td>BioSpherix</td><td></td><td>um ambiente artificial que simula condições de alta altitude para animais</td></tr><tr><td>Tesoura de mola</td><td>Ferramentas de ciências finas</td><td>15021-15</td><td>Ferramentas cirúrgicas</td></tr><tr><td>Pinça estilo 4</td><td>Microscopia eletrônica Ciências</td><td>0302-4-PO</td><td>Ferramentas</td></tr> <tr><td>cirúrgicasComposto VasoRx 7C1/let-7 miRNA</td><td>VasoRx, Inc.</td><td>Lote# B2-L-16Apr</td><td>IV composto de injeção</td></tr><tr><td>VIP 3000 Vaporizador Veterinário</td><td>COLONIAL MEDICAL SUPPLY CO., INC.</td><td></td><td>para administração precisa da anestesia</td></tr></tbody></table>

dosagem múltipla em bolus intravenoso e avaliação hemodinâmica invasiva em modelo de hipertensão arterial pulmonar em camundongos induzida por hipóxia

Multiple Intravenous Bolus Dosing and Invasive Hemodynamic Assessment in a Hypoxia-Induced Mouse Pulmonary Artery Hypertension Model

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença progressiva com risco de vida, afetando principalmente pequenas arteríolas pulmonares do pulmão. Atualmente, não há cura para a HAP. É importante descobrir novos compostos que possam ser usados para tratar a HAP. O modelo de HAP induzida por hipóxia em camundongos é um modelo amplamente utilizado para pesquisa de HAP. Esse modelo recapitula as manifestações clínicas humanas da doença do grupo 3 da HAP e é uma importante ferramenta de pesquisa para avaliar a eficácia de novas terapias experimentais para HAP. A pesquisa usando este modelo muitas vezes requer a administração de compostos em camundongos. Para um composto que precisa ser administrado diretamente na corrente sanguínea, otimizar a administração intravenosa (IV) é uma parte fundamental dos procedimentos experimentais. Idealmente, o sistema de injeção IV deve permitir múltiplas injeções ao longo de um determinado curso de tempo. Embora o modelo de HAP induzida por hipóxia em camundongos seja muito popular em muitos laboratórios, é tecnicamente desafiador realizar múltiplas doses IV em bolus e avaliação hemodinâmica invasiva nesse modelo. Neste protocolo, apresentamos instruções passo a passo sobre como realizar múltiplas doses IV em bolus via veia jugular de camundongo e realizar cateterismo arterial e ventrículo direito para avaliação hemodinâmica em modelo de HAP induzida por hipóxia em camundongos.

A anestesia muitas vezes reduz a pressão arterial. Portanto, uma dose mínima de anestesia foi utilizada para abolir os movimentos em resposta a um estímulo nocivo. O sucesso do acesso à câmara ventricular direita pode ser visualizado como as alterações da forma de onda hemodinâmica em diferentes regiões dos sistemas venosos (Figura 8).
Neste estudo, os camundongos foram aleatoriamente designados para o grupo normóxico (21% O2) (n = 10), grupo hipóxia (1...

Este protocolo fornece um procedimento passo-a-passo para a execução da administração de múltiplas doses intravenosas em bolus e monitorização hemodinâmica invasiva em camundongos. Os investigadores podem usar esse protocolo para futura triagem terapêutica de compostos para hipertensão arterial pulmonar.

Dosagem Múltipla em Bolus Intravenoso e Avaliação Hemodinâmica Invasiva em Modelo de Hipertensão Arterial Pulmonar em Camundongos Induzida por Hipóxia

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, ...

Para um composto que precisa ser administrado diretamente na corrente sanguínea, otimizar a administração intravenosa é a parte chave do procedimento experimental. Nosso protocolo detalhado fornece instruções passo a passo para realizar múltiplas doses intravenosas em bolus via veia jugular de camundongo e como realizar cateterismos arteriais e ventrículos direitos para avaliação hemodinâmica precisa em modelo de hipertensão arterial pulmonar com hipóxia em camundongos. Os procedimentos aqui apresentados são resultados importantes para investigadores interessados na plataforma de administração de compostos da raiz IV para desenvolver um tratamento para hipertensão arterial primária.Os pesquisadores podem usar este método de injeção em bolus da veia jugular para a triagem de compostos do desenvolvimento de drogas em qualquer modelo de doença em camundongos. Injeção IV em bolus bem-sucedida e medições da pressão arterial exigem muita prática. Para começar, remova o mouse da câmara de anestesia.Coloque o camundongo anestesiado em decúbito dorsal em uma plataforma de injeção sob um microscópio de dissecção. Manter a anestesia através de um cone nasal com isoflurano a 1,5% e conter suavemente as quatro pernas com fita adesiva para imobilizar o corpo. Esfregar suavemente a área cirúrgica três vezes com três rodadas alternadas de solução de iodopovidona e etanol a 70%.Após fazer um corte longitudinal de 0,5 centímetro, utilizar pinça para separar o músculo e os tecidos adiposos e localizar a veia jugular externa direita. Em seguida, insira uma agulha estéril 28G na veia jugular. Com o bisel da agulha virado para cima.Pressione lentamente o êmbolo da seringa para injetar o composto na veia. Deixe a agulha permanecer dentro da veia por mais 10 segundos para evitar o refluxo. Retire a agulha e use um cotonete para aplicar pressão no local da injeção para evitar sangramento.Suture a pele com sutura 5/0 e coloque o animal em uma gaiola de recuperação com o fundo da gaiola coberto por um papel toalha sem cama. Primeiro, meça a distância do local de inserção do cateter até o local desejado da ponta do cateter. Marque duas marcações de distância do cateter para fornecer uma indicação visual da profundidade de inserção, aplique a pomada veterinária diretamente na superfície ocular dos olhos do camundongo para evitar o ressecamento.Coloque o rato em decúbito dorsal numa plataforma de injeção por baixo de um microscópio de dissecção. Após incisar a pele da mandíbula até o esterno, separe as glândulas salivares e exponha a traqueia. Coloque 0,5 mililitros de PBS na cavidade para retardar o desenvolvimento de espasmo do vaso ao manipular a artéria carótida.Isole cuidadosamente uma seção de cinco milímetros da artéria carótida direita, colocando um pedaço de papel branco sob o vaso como fundo. Usando um 8-0 sutura, amarre um nó permanente para fechar a extremidade cranial do vaso. Em seguida, amarre o primeiro nó solto para ocluir temporariamente o fluxo sanguíneo da aorta.Em seguida, amarre o segundo nó solto entre as duas primeiras suturas. Usando uma agulha 25G, faça um pequeno orifício que seja grande o suficiente para passar o cateter em linha com o vaso entre o nó permanente e o segundo nó solto. Segure o cateter a 1,5 centímetros da ponta e insira suavemente a ponta do cateter através do orifício da artéria.Aperte o segundo nó solto ao redor do cateter e vaso que ainda permite a passagem do cateter. Solte suavemente o primeiro nó solto. Continue a inserir o cateter em direção à aorta ascendente de acordo com a marcação no cateter até que a análise da pressão mostre um perfil de pressão arterial.Registrar os dados de pressão arterial sistêmica usando o sistema de aquisição de dados e software. Solte o nó de sutura média para permitir que o cateter seja retirado. Em seguida, prenda o primeiro nó solto para evitar sangramento e puxe o cateter para fora da artéria carótida.Isole cuidadosamente a veia jugular externa direita do tecido conjuntivo circundante. Usando um 8-0 suturar, ligar todos os pequenos ramos e amarrar um nó permanente para fechar a extremidade cranial do vaso. Em seguida, amarre um nó solto na extremidade caudal do vaso.Use uma agulha 25G para fazer um pequeno orifício proximal ao nó permanente. Segure o cateter e insira o cateter no corte da veia E aperte o nó caudal ao redor do cateter e do vaso. Empurre lentamente o cateter para o coração direito.Monitorar a profundidade da ponta do cateter com base na marca do cateter. Avaliar a posição da ponta do cateter de acordo com o traçado de onda de pressão no software. Quando a ponta do cateter estiver no ventrículo direito, o monitor mostrará um traçado típico da pressão sistólica do ventrículo direito.Manter o cateter estável e coletar os dados por cinco minutos. Após o término do registro, puxe cuidadosamente o cateter para fora e observe que não há registro de pressão. Amarre o nó caudal ao redor do vaso.Coloque o cateter novamente em solução PBS. Durante a cateterização do ventrículo direito em camundongo C57 preto seis controlado com normóxia, obteve-se sucesso no acesso à câmara ventricular direita, visto pela mudança na forma de onda hemodinâmica em diferentes regiões do sistema venoso. A pressão arterial sistêmica e a pressão sistólica do ventrículo direito foram medidas em um camundongo torácico fechado quatro semanas após a exposição à hipóxia ou normóxia.Em comparação com o grupo normóxia, a pressão sistólica do ventrículo direito estava significativamente aumentada no grupo hipóxia. O tratamento com composto de micro RNA 7C1/let-7 resultou em redução significativa da pressão sistólica do ventrículo direito em comparação com o grupo hipóxia, enquanto a pressão arterial sistêmica não se alterou em nenhum dos grupos. A avaliação da pressão sistólica do ventrículo vermelho em camundongos fechados de tórax é um desafio devido à complexa anatomia do ventrículo vermelho.Os pesquisadores devem evitar tentativas prolongadas e repetidas de cateterismo do ventrículo vermelho. Nosso procedimento de dosagem jugular e em bolus pode ser usado para triagem de compostos de desenvolvimento de drogas em qualquer modelo de doença em camundongos. Podemos usar a raiz IV da plataforma de administração de compostos para desenvolver um tratamento para hipertensão arterial pulmonar.

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Este vídeo demonstra o procedimento de replicação de um acidente vascular cerebral trombótico em um modelo de camundongo, bloqueando a artéria carótida comum direita e expondo o camundongo a um ambiente com baixo teor de oxigênio. Esse processo reduz o fluxo de sangue e oxigênio para o cérebro, causando a formação de coágulos sanguíneos e danos cerebrais.

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A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença das arteríolas pulmonares que leva à sua obliteração e ao desenvolvimento de insuficiência ventricular direita. Modelos de HAP em roedores são essenciais para a compreensão da fisiopatologia da HAP. Aqui demonstramos a caracterização hemodinâmica, com cateterismo cardíaco direito e ecocardiografia, em camundongos e ratos.

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Aprenda a realizar dosagem múltipla em bolus intravenoso e avaliação hemodinâmica invasiva em camundongos com hipertensão arterial pulmonar induzida por hipóxia. Este protocolo padronizado auxilia no desenvolvimento de tratamentos farmacológicos.

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