Настоящий протокол описывает эхокардиографическую характеристику морфологии и функции правого желудочка на крысиной модели легочной артериальной гипертензии.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Настоящий протокол описывает эхокардиографическую характеристику морфологии и функции правого желудочка на крысиной модели легочной артериальной гипертензии.
Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) является прогрессирующим заболеванием, вызванным сужением сосудов и ремоделированием мелких артерий в легких. Это ремоделирование приводит к увеличению легочного сосудистого сопротивления, ухудшению функции правого желудочка и преждевременной смерти. Одобренные в настоящее время методы лечения ЛАГ в основном нацелены на легочные вазодилататорные пути; однако последние новые терапевтические методы сосредоточены на других новых путях, участвующих в патогенезе заболевания, включая ремоделирование правого желудочка (ПЖ). Методы визуализации, которые позволяют проводить продольную оценку новых терапевтических средств, очень полезны для определения эффективности новых лекарств в доклинических исследованиях. Неинвазивная трансторакальная эхокардиография остается стандартным подходом к оценке функции сердца и широко используется на моделях грызунов. Однако эхокардиографическая оценка ПЖ может быть сложной из-за ее анатомического положения и структуры. Кроме того, отсутствуют стандартизированные рекомендации по эхокардиографии на доклинических моделях грызунов, что затрудняет проведение единообразной оценки функции ПЖ в разных лабораториях. В доклинических исследованиях модель повреждения монокроталином (MCT) у крыс широко используется для оценки эффективности лекарств для лечения ЛАГ. Этот протокол описывает эхокардиографическую оценку RV у наивных и MCT-индуцированных крыс с ЛАГ.
ЛАГ является прогрессирующим заболеванием, определяемым как среднее легочное артериальное давление в состоянии покоя более 20 мм рт.ст.1. Патологические изменения при ЛАГ включают ремоделирование легочной артерии (ПА), вазоконстрикцию, воспаление, а также активацию и пролиферацию фибробластов. Эти патологические изменения приводят к увеличению легочного сосудистого сопротивления и, как следствие, к ремоделированию правого желудочка, гипертрофии и недостаточности2. ЛАГ - это сложное заболевание, которое включает перекрестные помехи между несколькими сигнальными путями. Одобренные в настоящее время препараты для лечения ЛАГ в основном нацелены на сосудорасширяющие пути, включая оксид азота-циклический гуанозинмонофосфатный путь, простациклиновый путь и эндотелиновый путь. Терапевтические средства, нацеленные на эти пути, использовались как в качестве монотерапии, так и в комбинированной терапии 3,4. Несмотря на успехи в лечении ЛАГ за последнее десятилетие, результаты американского реестра REVEAL показывают низкую 5-летнюю выживаемость для вновь диагностированных пациентов5. В последнее время новые терапевтические методы были сосредоточены на модифицирующих заболевание агентах, которые могут влиять на многофакторную патофизиологию сосудистого ремоделирования, происходящего при ЛАГ, в надежде прервать заболевание6.
Животные модели ЛАГ являются бесценными инструментами для оценки эффективности новых лекарственных препаратов. MCT-индуцированная модель ЛАГ крыс является широко используемой животной моделью, характеризующейся ремоделированием легочных артериальных сосудов, что, в свою очередь, приводит к увеличению легочного сосудистого сопротивления и гипертрофии и дисфункции правого желудочка 7,8. Чтобы оценить эффективность новых методов лечения, исследователи обычно сосредотачиваются на конечной оценке давления ПЖ, не принимая во внимание продольную оценку давления ПА, морфологии ПЖ и функции ПЖ. Использование неинвазивных и нетерминальных методов визуализации имеет решающее значение для всестороннего изучения прогрессирования заболевания на животных моделях. Трансторакальная эхокардиография остается стандартным подходом к оценке морфологии и функции сердца на животных моделях из-за ее низкой стоимости и простоты использования по сравнению с другими методами визуализации, такими как магнитно-резонансная томография. Однако эхокардиографическая оценка ПЖ может быть сложной задачей из-за расположения ПЖ под тенью грудины, его хорошо развитой трабекуляции и анатомической формы, что затрудняет определение границы эндокарда 9,10,11.
Эта статья направлена на описание комплексного протокола для оценки размеров, площадей и объемов RV, а также систолической и диастолической функции у наивных и индуцированных MCT ЛАГ у крыс Sprague Dawley (SD). Кроме того, в этом протоколе подробно описан метод оценки эхокардиографических размеров в нормальном и расширенном правом предсердии.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты в этом протоколе проводились в соответствии с рекомендациями по уходу за животными Чикагского университета штата Иллинойс в Чикаго. Самцы крыс Sprague Dawley (SD) весили от 0,200 до 0,240 кг во время инъекции MCT; Однако протокол, описанный в этой статье, может быть использован с более широким диапазоном массы тела. Животные были получены из коммерческого источника (см. Таблицу материалов).
1. Дизайн исследования
2. Эхокардиография
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании крысы, получавшие MCT, использовались в качестве модели ЛАГ. Эхокардиографический анализ проводился на 23-й день исследования после введения MCT, и все измерения и расчеты представляли собой средние значения из трех последовательных циклов. Эхокардиографические параметры, полученные от контрольных (носитель: деионизированная вода) и крыс, получавших МСТ (60 мг/кг), показаны в таблице 1.
Репрезентативные изображения вида PLAX у контрольных крыс и крыс, получ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эхокардиографическая оценка ПЖ является ценным инструментом для скрининга эффективности новых методов лечения на животных моделях ЛАГ. Углубленная характеристика структуры и функции ПЖ необходима в качестве новых мишеней при лечении ремоделирования ПЖ 4,14. В этом исследовании описывается подробный протокол, который позволяет успешно охарактеризовать структуру и функцию RV.
Сложная структурная геометрия и расположение за грудиной затру...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам раскрывать нечего.
Эта работа была поддержана NHLBI K01 HL155241 и AHA CDA849387, присужденными автору P.C.R.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,9% хлорид натрия для инъекций USP | Baxter | 2B1324 | |
| Плетеные хлопчатобумажные рулоны | 4MD Medical Solutions | RIHD201205 | |
| Средство для депиляции | Wallgreens | Nair Hair Remover | |
| Электродный гель | Parker Laboratories | 15-60 | |
| Высокочастотная ультразвуковая система визуализации и станция визуализации | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | |
| Isoflurane | MedVet | RXISO-250 | |
| Самец крыс Dawley | Чарльз Ривер Laboratories | CD 001 | CD IGS Крысы (Crl:CD(SD)) |
| Монокроталин (MCT) | Sigma-Aldrich | C2401 | |
| Ректальный температурный зонд | Физитемп | RET-3 | |
| Герметичные индукционные камеры | Scivena Scientific | RES644 | Размер 3 л |
| Твердотельный ультразвуковой преобразователь | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Преобразователь Vevo MicroScan MS250S | |
| Цифровые штангенциркули из нержавеющей стали | VWR Digital Calipers | 62379-531 | |
| Ультразвуковой гель | Паркер Лабораториз | 11-08 | |
| Программное обеспечение Vevo Lab | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Версия Verison 5.5.1 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение