Острого инфаркта миокарда у крыс

Общая цель данной процедуры заключается в моделировании острого инфаркта миокарда у крыс для изучения механизмов сердечного сигналинга, связанных с немедленным ответом миокарда на ишемию сердца с последующим реперфузионным повреждением. Эти ответы включают размер инфаркта, зону риска и гибель клеток. Первым шагом является обнажение левого желудочка путем выполнения небольшого разреза в четвертом межреберье с левой стороны грудной клетки и разведения ребер после их изоляции.

Левую переднюю нисходящую артерию (ЛПНА) временно перевязывают на 30 минут после ишемического периода. Лигатуру с ЛПНА снимают для восстановления сердечной реперфузии, которая продолжается в течение четырех часов. ЛПНА перевязывают повторно перед извлечением сердца и анализом размеров зоны инфаркта миокарда в области риска и вне ее.

В конечном счете, результаты гистологической оценки инфарктного миокарда могут быть использованы для изучения терапевтических стратегий лечения сердечной недостаточности. Данный метод позволяет получить представление о сигнальных механизмах, связанных с непосредственными реакциями на ишемию, с последующей оценкой таких показателей повреждения, как размер инфаркта, зона риска и гибель клеток.

Данная модель может быть использована для оценки новых терапевтических стратегий лечения ишемической болезни сердца. Процедуру продемонстрируют старший научный сотрудник и X, старший postdoctoral fellow из лаборатории доктора Брэдли Макконнелла (Dr.Bradley McConnell) кафедры фармакологических и фармацевтических наук Университета Хьюстона, который является институциональным членом Техасского медицинского центра. Перед началом хирургической процедуры рабочую поверхность необходимо продезинфицировать 70% ethanol.

Перед каждой операцией стерилизуйте все хирургические инструменты с помощью стерилизатора с разогретыми шариками. Для работы потребуются следующие инструменты: два хирургических ножницы, один пинцет, один изогнутый пинцет, два иглодержателя и грудной ретрактор. Настройте систему гомеотермического одеяла таким образом, чтобы поддерживать температуру тела животного на уровне 37 ± 1 °C.

Размер инфаркта зависит от продолжительности окклюзии, а также от температуры тела. Имейте при себе хлопковую марлю и аппликаторы для остановки кровотечения. В данных исследованиях используются только те животные, которые прошли физикальный осмотр, включающий визуальный осмотр, измерение частоты сердечных сокращений, частоты дыхания, температуры тела и массы тела.

За день до операции зафиксируйте вес и идентифицирующие признаки здоровых животных, которым предстоит хирургическое вмешательство. Введите дозу бупренорфина. На протяжении всей процедуры необходимо использовать маски, халаты и перчатки; перчатки следует менять между операциями на каждом отдельном животном.

Для начала подвергните крысу общей анестезии и подготовьте операционное поле, тщательно выбрив шерсть в области шеи и груди. Дезинфицируйте выбритые участки раствором Бетадина, затем 70% ethanol. Повторите эту процедуру трижды.

Поместите животное на систему терморегулирующих одеял для поддержания надлежащей температуры тела. Уложите его на правый бок. Скос краев полиэтиленовой трубки облегчает ее введение в гортань.

Введите эндотрахеальную трубку с помощью хирургического стереомикроскопа, осторожно манипулируя языком по мере необходимости и удерживая трахею в поле зрения. Подключите эндотрахеальную трубку к аппарату ИВЛ с частотой дыхания 80 breaths per minute и дыхательным объемом 1.2 milliliters per 100 grams массы тела.

После обеспечения искусственной вентиляции легких накройте крысу стерильной салфеткой, оставив открытой только область хирургического вмешательства. После установления стабильного дыхания вскройте грудную клетку в четвертом межреберье слева. Минимизируйте степень рассечения тканей, чтобы снизить риск кровотечения.

Поместите грудной ретрактор в четвертое межреберье и разведите ребра, чтобы открыть доступ к левому желудочку (LV); при этом следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить легкое. Затем вскройте перикард, оставив его на месте. По возможности идентифицируйте проксимальный отдел передней нисходящей или LAD-артерии с помощью хирургического стереомикроскопа.

Временно перевяжите или завяжите скользящим узлом переднюю нисходящую артерию (LAD) для индуцирования ишемии. При этом следите за тем, чтобы само сердце не выводилось наружу. Лигирование LAD подтверждается пообесцвечиванием тканей миокарда дистальнее шва, а также нарушением функции передней стенки в течение ишемического периода.

После 30-минутного периода ишемии начните реперфузию сердца, перерезав или развязав лигатуру вокруг LAD с помощью микрохирургических ножниц. Реперфузию подтверждают по возвращению красного цвета ткани миокарда и восстановлению подвижности передней стенки, наблюдаемому сразу после снятия лигатуры с LAD. Процедура для крыс группы ложнооперированного контроля идентична, за исключением того, что временное лигирование LAD не проводится.

Удалите ретрактор грудной клетки и стяните ребра с помощью прерывистых швов. После закрытия ребер создайте в грудной полости отрицательное давление, удалив из неё воздух, чтобы обеспечить правильное дыхание. В завершение зашейте кожу непрерывным швом. После операции поместите крысу в клетку с грелкой и водой; контролируйте температуру тела с помощью ректального термометра, частоту дыхания путем визуального осмотра, частоту сердечных сокращений путем пальпации, а также следите за признаками боли до тех пор, пока животное не начнет самостоятельно передвигаться.

Следует ввести стерильный физиологический раствор. При появлении признаков обезвоживания введите бупренорфин сразу после операции. По истечении четырехчасового периода реперфузии поместите повторно анестезированную крысу обратно в операционную зону.

Визуализируйте левый желудочек, как было продемонстрировано ранее, и перевяжите LADA второй раз или затяните скользящий узел повторно. Введите один миллилитр 5% раствора Evans blue с физиологическим раствором в камеру правого желудочка и дайте препарату перфузироваться в течение двух минут. По истечении этого времени введите один миллилитр насыщенного раствора хлорида калия в камеру правого желудочка, чтобы остановить сердцебиение; затем быстро извлеките сердце и поместите его в подогретый 2% агрофосфатный буферный солевой раствор.

После застывания агароза при комнатной температуре разрежьте сердце на срезы толщиной от 1 до 2 мм. Окрасьте жизнеспособный миокард 2% раствором 2,3,5-трифенилтетразолийхлорида (TTC) в течение 20 минут и сделайте снимок каждого полученного среза. Ниже представлено репрезентативное изображение сердца крысы.

После четырех часов реперфузии область, выделенная синим цветом, представляет собой неокклюзированную или не подверженную риску перфузируемую область. Красные области указывают на зону риска инфаркта, а бело-желтые области обозначают инфаркт миокарда в пределах зоны риска. После просмотра этого видео вы должны получить четкое представление о том, как моделировать острый инфаркт миокарда у крыс и создавать модель животного для имитации ишемической болезни сердца у человека.

Данную модель можно использовать для изучения непосредственных реакций на ишемию с последующим реперфузионным повреждением в течение первых нескольких часов, например, для оценки размера инфаркта, зоны риска и гибели клеток. Как вы увидите в этом видео, желаем удачи в проведении ваших экспериментов.