Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

心電図心臓のリスクの指標の評価、およびてんかん重積状態後のラットにおけるアコニチン誘発性不整脈に対する感受性のための方法

doi: 10.3791/2726 Published: April 5, 2011

Summary

心電図(ECG)による心臓の電気活動の測定、及びラットのてんかん重積状態(SE)は、次の心臓の危険因子と不整脈に対する感受性の分析のための技法が説明されています。

Abstract

致死不整脈は、病的状態の数の死亡率に寄与する。非侵襲的、容易に得られる心電図(ECG)から得られたいくつかのパラメータは、心筋症の数を患っている患者で十分に検証、心臓リスクの予後指標を確立している。心拍数の増加は、心拍変動(HRV)の減少、およびすべての拡張された心臓のリスク1-4の指標となる期間や心臓の心室の電気的活動の変動を(QT間隔)増加した。動物モデルでは、それは実験的に誘発された不整脈にこれらのECG由来の変数と感受性を比較するために貴重です。不整脈剤のアコニチンの静脈内注入が広く運動7と大気汚染物質8〜露出だけでなく、不整脈の決定に続く、うつ病5と高血圧6の動物モデルを含む、実験条件の範囲内の不整脈に対する感受性を評価するために使用されています薬理学的薬剤の有効性9,10。

それは、ヒトにおけるQT分散は、標準12誘導心電図からのリード線のフルセットでQT間隔のばらつきの尺度であることに留意すべきである。そのため、このプロトコルで説明されているラットの2誘導心電図からQT分散の尺度は人間の心電図の記録から計算されたものとは異なります。これは、人間の臨床医学へのげっ歯類から得られたデータの翻訳には限界を表しています。

ステータスてんかん重積(SE)は30分以上11,12 11,12、及び例13の20%の死亡率の結果を持続継続的、定期的な発作の単発作またはシリーズです。多くの個人は、SEを生き残るが、30日14,15以内に死亡する。この遅延死亡のメカニズム(s)は完全には理解されていない。それは致命的な心室性不整脈は、これらの死亡14から17までの多くに寄与することが示唆されている。 SEに加えて、自発的に定期的な発作、すなわちてんかんを、経験した患者は、てんかん(SUDEP)18に関連付けられている早期の突発的な死の危険にさらされている。 SEと同様に、SUDEPを媒介する正確なメカニズムは知られていない。これは、心室の異常とその結果不整脈が重要な貢献18-22行うことが提案されている。

発作に関連した心臓死のメカニズム、および心保護治療の有効性を調べるために、それはリスクのECG由来の指標の両方を取得し、23〜25けいれん性疾患の動物モデルにおける心臓の不整脈に対する感受性を評価することが必要である。ここでは、SE、ECG記録の収集と分析、およびアコニチンの静脈内注入時の不整脈の誘導後、Sprague - Dawley系実験用ラット(ドブネズミ)にECG電極を注入するための方法を説明します。

これらのプロシージャは、直接の関係を決定するために使用することができます心電図由来のけいれん性疾患のモデルラットにおける心室性不整脈に対する心臓の電気的活動と感受性の措置、または心臓突然死のリスク増加に関連するすべての病理学を。

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

記述された手順の二つの側面が非常に重要です。まず、心臓へのアコニチン投与速度は、動物間で同等である必要があります。これは、心臓への相対的な頸静脈カテーテルの先端の一貫性のある配置、および注入速度を注意深く調整する必要があります。心にアコニチン配信の速度は適宜変更感受性に対する相対的な心室性不整脈の発症を評価するために、同じである必要があります。アコニチン配信が変化する場合は、不整脈の待ち時間は、心機能における薬物濃度の違いではなく、変化が原因である可能性があります。第二に、準備と心電図記録電極の位置は明確に識別可能なP、QRS、およびT波でアーチファクトフリーの記録を生成しなければなりません。心拍数、HRV、および心室性不整脈の発生を単独でQRS波から決定することができますが、QTc間隔とQTDは明確なQ波の発現、およびT波の終了が含まれている記録から計算される必要があります。

これらの技法の一つ明らかな制限は、彼らは麻酔動物を用いて実施されることです。しかし、これは二つの理由のために必要です。 ECG電極は、骨格筋組織に移植されているので1)、彼らは覚醒ラットにおける運動中に生じるアーティファクトの対象となります。これらの非心臓信号は頻繁に心臓の機能の適切な分析に必要な心電図の活動が見えにくくなる。意識的な動物に誘発したとき2)アコニチン誘発性不整脈は、潜在的な倫理問題を提起。

これらの手順は、同じ動物で心室性不整脈に対する感受性を直接分析するとともに、SCDのいくつかの広く受け入れられている予後指標の定量化を可能にする。これらの技術は、相対的な心臓のリスクを決定するための貴重なだけでなく、心保護治療の有効性、発作性疾患で、と齧歯類でモデル化できる致命的な心室性不整脈に関連付けられている病理学です。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

我々は、開示に何もない。

Acknowledgments

この研究は、てんかんの研究のための市民会議(CURE)​​からSLBへの助成金によって支えられている。

References

  1. Chugh, S. S. Determinants of prolonged QT interval and their contribution to sudden death risk in coronary artery disease: The Oregon sudden unexpected death study. Circulation. 119, 663-670 (2009).
  2. Darbar, D. Sensitivity and specificity of QTc dispersion for identification of risk of cardiac death in patients with peripheral vascular disease. BMJ. 312, 874-878 (1996).
  3. Bruyne, M. C. de QTc dispersion predicts cardiac mortality in the elderly: The Rotterdam study. Circulation. 97, 467-472 (1998).
  4. Malik, M. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Circulation. 93, 1043-1065 (1996).
  5. Grippo, A. J. Increased susceptibility to ventricular arrhythmias in a rodent model of experimental depression. Am. J. Physiol. 286, H619-H626 (2004).
  6. Li, M., Wang, J., Xie, H. H., Shen, F. M., Su, D. F. The susceptibility of ventricular arrhythmia to aconitine in conscious hypertensive rats. Acta. 28, 211-215 (2007).
  7. Beig, M. I. Voluntary exercise does not affect stress-induced tachycardia, but improves resistance to cardiac arrhythmias in rats. Clin. Exp. Pharm. Physiol. Forthcoming (2010).
  8. Hazari, M. S., Haykai-Coates, N., Winsett, D. W., Costa, D. L., Farraj, A. K. A single exposure to particulate or gaseous ari pollution increases the risk of aconitine-induced cardiac arrhythmia in hypertensive rats. Toxicol. Sci. 112, 532-542 (2009).
  9. Amran, M. S., Hashimoto, K., Homma, N. Effects of sodium-calcium exchange inhibitors, KB-R7943 and SEA0400, on aconitine-induced arrhythmias in guinea pigs in vivo, in vitro, and in computer simulation studies. J. Pharmacol. Exp. Ther. 310, 83-89 (2004).
  10. Klekot, A. A. Antiarrhythmic activity of a membrane-protecting agent Sal'magin in rats with aconitine-induced arrhythmias. Bull. Exp. Biol. Med. 142, 209-211 (2006).
  11. Lowenstein, D. H., Alldredge, B. K. Status Epilepticus. New England J. Med. 338, 970-976 (1998).
  12. Walker, M. Status epilepticus: an evidence based guide. BMJ. 331, 673-677 (2005).
  13. Shorvon, S. Status epilepticus: its clinical features and treatment in children and adults. Cambridge University Press. (1994).
  14. Boggs, J. G. Hemodynamic monitoring prior to and at the time of death in status epilepticus. Epilepsy Res. 31, 199-209 (1998).
  15. Walton, N. Y. Systemic effects of generalized convulsive status epilepticus. Epilepsia. 34, Suppl 1. S54-S58 (1993).
  16. Boggs, J. G., Painter, J. A., DeLorenzo, R. J. Analysis of electrocardiographic changes in status epilepticus. Epilepsy Res. 14, 87-94 (1993).
  17. Painter, J. A., Shiel, F. O., DeLorenzo, R. J. Cardiac pathology findings in status epilepticus. Epilepsia. 34, Suppl 6. 30-30 (1993).
  18. Lathers, C. M., Schraeder, P. L. Clinical pharmacology: drugs as a benefit and/or risk in sudden unexpected death in epilepsy. J. Clin. Pharmacol. 42, 123-126 (2002).
  19. Dashieff, R. M. Sudden unexpected death in epilepsy: a series from an epilepsy surgery program and specualtion of the relationship to sudden cardiac death. J. Clin. Neurophysiol. 8, 216-222 (1991).
  20. Tigaran, P. -C. odrea, Dalager-Pedersen, S., Baandrup, S., Dam, U., M,, Vesterby-Charles, A. Sudden unexpected death in epilepsy: is death by seizures a cardiac event. Am. J. Forensic Med. Pathol. 26, 99-105 (2005).
  21. Leung, H., Kwan, P., Elger, C. E. Finding the missing link between ictal bradyarrhythmia, ictal asystole, and sudden unexpected death in epilepsy. Epilepsy and Behavior. 9, 19-30 (2006).
  22. Nei, M. EEG and ECG in sudden unexplained death in epilepsy. Epilepsia. 45, 338-345 (2004).
  23. Dudek, F. E., Clark, S., Williams, P. A., Grabenstatter, H. L. Models of Seizures and Epilepsy. Pitkanen, A., Schwartzkroin, P. A., Moshe, S. L. Elsevier. 415-432 (2006).
  24. Turski, W. A. Limbic seizures produced by pilocarpine in rats: behavioral electroencephalographic, and neuropathological study. Behav. Brain Res. 9, 315-335 (1989).
  25. Kulkarni, S. K., George, B. Lithium-pilocarpine neurotoxicity: a potential model of status epilepticus. Methods Find. Exp. Clin. Pharamacol. 17, 551-567 (1995).
  26. Stein, P. K., Bosner, M. S., Kleiger, R. E., Conger, B. M. Hart rate variability: a measure of cardiac autonomic tone. Am. Heart J. 127, 1376-1381 (1994).
  27. Metcalf, C. S., Poelzing, S., Little, J. G., Bealer, S. L. Status epilepticus induces cardiac myofilament damage and increased susceptibility to arrhythmias in rat. Am. J. Physiol. 297, H2120-H2127 (2009).
心電図心臓のリスクの指標の評価、およびてんかん重積状態後のラットにおけるアコニチン誘発性不整脈に対する感受性のための方法
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Bealer, S. L., Metcalf, C. S., Little, J. G. Methods for ECG Evaluation of Indicators of Cardiac Risk, and Susceptibility to Aconitine-induced Arrhythmias in Rats Following Status Epilepticus. J. Vis. Exp. (50), e2726, doi:10.3791/2726 (2011).More

Bealer, S. L., Metcalf, C. S., Little, J. G. Methods for ECG Evaluation of Indicators of Cardiac Risk, and Susceptibility to Aconitine-induced Arrhythmias in Rats Following Status Epilepticus. J. Vis. Exp. (50), e2726, doi:10.3791/2726 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter