Cardiac Stress Test induceret af Dobutamin og overvåges af hjertekateterisation i mus

Summary

Vi beskriver protokollen for at udføre en hjerte-stresstest induceret af dobutamin og overvåges af hjertekateterisation hos normale mus. Også vi vise sin ansøgning om at afsløre subklinisk hjertesygdom i højt fedtindhold kost-inducerede fede mus.

Abstract

Dobutamin er en β-adrenerg agonist med en affinitet højere for receptor udtrykt i hjertet (β ₁₎ end for receptorer udtrykt i arterierne (β _2). Når systemisk indgivet, øger hjertets behov. Således dobutamin afslører unormal rytme eller iskæmiske områder potentiel risiko for infarkt.

Monitorering af hjertefunktion under en hjerte stress test kan udføres ved enten ecocardiography eller hjertekateterisation. Sidstnævnte er en invasiv men mere præcis og informative teknik, som det tidligere.

Hjerte-stresstest induceret af dobutamin og overvåges af hjertekateterisation udføres som beskrevet her tillader i et enkelt forsøg, måling af følgende hæmodynamiske parametre: hjertefrekvens (HR), systolisk tryk, diastolisk tryk, slutdiastoliske tryk, maksimal positivt tryk udvikling (dP / Dtmax) og maksimal negativ presseUre udvikling (dP / dt _min), ved baseline betingelser og under stigende doser af dobutamin.

Som forventet i normale mus observerede vi en dobutamin dosisrelateret stigning i HR, dP / dt _max og dP / dt _min. Desuden ved den højeste testede dosis (12 ng / g / min) hjertedekompensation af højt fedtindhold kost-inducerede fede mus var afsløret.

Protocol

Protokollen blev godkendt af Etik Komité Facultad de Medicina Clinica Alemana-Universidad del Desarrollo.

I. Forberedelse Dobutamin Infusion

1. Opløs 10 mg af dobutamin i 20 ml sterilt distillated vand, for at opnå en stamopløsning på 500 ug / ml dobutamin. Alikvot og opbevares ved -20 ° C. Denne opløsning kan anvendes i det mindste i 3 måneder.
2. Tø en alikvot af dobutamin stamopløsning ved stuetemperatur.
3. Fortyndet dobutamin stamopløsning i sterilt 0,9% NaCI, for at opnå dobutamin arbejdsopløsning, som koncentrationen beregnes efter formlen: dobutamin (ug / ml) = legemsvægt x 0,2.
4. Fyld en 1 ml sprøjte 29Gx1 / 2 "med dobutamin brugsopløsning.
5. Stik nålen af ​​sprøjten i en 20 cm PE-10 rør.
6. Juster sprøjten i infusionspumpen ifølge producentens instruktioner.
7. Opsæt rampeinfusionen i et trin-To-trin format med en stigning på 10 ul / min for hvert trin, i 6 trin.

II. Forberedelse Pressure Sensor

1. For at minimere signalet drift, nedsænkes tryksensor i sterilt vand ved 37 ° C i mindst 15 min. Ikke gennemvæde kateteret mere end 0,5 cm dyb, for at forhindre, at hydrostatisk tryk påvirker tryksensoren.
2. Elektronisk kalibrere tryksensor ved 25 og 100 mmHg. Indgangseffekt (Volt) omdannes til tryksignal (mmHg).
3. Indstil samplingshastigheden på 2 k / s og bruge filteret low pass med en afskåret ved 100 Hz. Indstil tryksignal til nul mmHg.
4. Markere kateteret 15 mm fra spidsen. Distant til hjertet fra indledningen punkt blev estimeret ved ekkokardiografi, påvisning af tilstedeværelsen af ​​katetret ind i den venstre ventricule.

III. Forberedelse Mouse for Kateterisering

1. Vægt C57BL / 6 hanmus, 30-32 uger gamle.
2. Injicere intraperitonealt 60 ug / kg ketamin og 4 mg / kg xylazin ^1. Bemærk: andre anæstetika kan anvendes, for eksempel: 350-450 ug / kg Avertin, 50 ug / kg pentobarbital eller 1,5 til 2% isofluran ^2-3.
3. Shave halsen med en elektrisk barbermaskine.
4. Placer bedøvede mus i rygleje på en opvarmet isotermisk varmeplade. Sikre sine lemmer med papirstrimmel.
5. Udfør en tå knibe for at bekræfte fuldstændig sedation.
6. Sæt forsigtigt en rektal sonde til at overvåge kropstemperaturen. Ved hjælp vaselinized probe anbefales.
7. Hvis kropstemperatur afviger fra 37 ° C ± 0,5 ° C, justere det via varmepladen.
8. Put mus snude tæt ilttilførslen.
9. Placer musen halsregionen under stereomikroskop.

IV. Data Acquisition

1. I LabChartPro 7 software, skal du vælge en kanal for pres registrering og en kanal til hjertefrekvens (HR)registrering. For sidstnævnte, skal du vælge indstillingen "cyklisk Målinger" og setup måling som sats.
2. For trykkanal indstille skalaen: 0 til 150 mmHg.
3. For HR-kanal indstille skala område: 200 til 600 bpm.
4. Tryk på tasten Start for at starte registreringen.
5. Indsæt kommentarer angiver procedurer udføres, for eksempel: anæstesi administration, start af dobutamin infusion, dobutamin koncentration, vejrtrækning ændringer.

V. hjertekateterisation ^4,5

1. Udføre et lille snit i højre side i nærheden af ​​kæben. Med en saks adskille huden-muskulære bindevæv.
2. Udfører en langsgående dissektion (1,5-2 cm) på højre side af luftrøret. Adskille bindevæv, fedt og muskel med buede pincet, med henblik på at blotlægge den højre halspulsåre nær trachea.
3. Anbring en ekspander i dyret højre side for at blotlægge halspulsåren. Pulserendetryk, der genereres af hjertet letter identifikation af arterien. Halsvenen, som er mørkerød, er til højre.
4. Adskille arterie fra tilstødende væv med buede pincet. Vagus nerve, der minder om en hvid tråd, ligger langs arterien.
5. Klip et 20 cm stykke af 6/0 silketråd og "double" det.
6. Passere "dobbelt" tråden under arterien fra venstre mod højre. Klip tråden, for at få særskilte ender.
7. Passere en tredje tråd (10 cm) under arterien.
8. Binde en stram knude anbragt tæt til hovedet, og en løs en i mere distale gevind.
9. Bind en løs knude i midten tråd, og sætte den rigtige ende af den midterste tråd til varmepuden med en papirstrimmel.
10. Hold halspulsåre fugtig ved at dryppe sterilt 0,9% NaCl. Tør overskud af væske med vatpinde.
11. Stræk den nederste tråd med en hæmostat klemme.
12. Fastgør position arterieklemmen scissor af pinching af maveskindet, strækker den øvre gevind, med henblik på at okkludere blodstrøm. Kontrollere, at bindevæv omkring arterien er blevet fjernet. Arterien skal være fuld af blod og berøvet puls. Undgå tråde fra at producere et drejningsmoment kraft på arterien.
13. Gør et tværsnit nick nær bunden af ​​arterien med en Vannas mikro-saks. Blod dråber vil blive spildt.
14. Indsætning af kateteret i carotidarterien. Vær sikker på at introducere hele tryksensor. Kontrollere, at der ikke blodtab.
15. Juster forsigtigt den midterste tråd knude, for at holde katetret på plads. Må ikke komprimere for meget, trykføleren er meget skrøbelig.
16. Slip arterieklemmen saks fra dyret maven.
17. Holde kateteret med hånden og skubbe den midterste gevind, for at undgå blodtab. Bemærk: arterie bør være fuld af blod.
18. Start indspilningen tryksignaler.
19. Når kateteret er inde,arterietryk signal svinger fra 60 til 70 til 100 til 120 mmHg. Formen af tryksignalet er vist i figur 1.A. Bemærk: hvis du er interesseret i, på dette tidspunkt kan du optage arterietryk hvis signalet er stabilt i mindst 5 min. HR værdier blev opnået fra trykbølgeformer betragtning af et interval på 30 sek record'en signal. Det er muligt at anvende også en EKG fremgangsmåde til direkte måling af HR ifølge med undersøgelsesresultaterne mål.
20. Skub forsigtigt katetret op til observere en ændring i formen af tryksignalet (figur 1 B). Når kateteret er ind i venstre ventrikel, tryksignalet svinger fra 0 til 100 til 120 mmHg. Hvis det er vanskeligt at skubbe kateteret, klemmes dyrs bryst med to fingre.
21. Løbende kontrol ånde hastighed, kropstemperatur, anæstesi niveau og tryk signal. Alle af dem bør forblive stabile.

VI. Infusion af dobutamin

1. Indføre et PE-10 rør ind i venen. Bekræfter, at blodgennemstrømningen ikke blokeres bevæger sig baglæns sprøjtestemplet.
2. Dobutamin infusion starter med 10 ul / min og slut af med 60 ul / min. I hvert trin infusionshastigheden opretholdt i 2 min ^6.
3. Efter den sidste dobutamin dosis, aflive dyret med en overdosis af anæstesi.

VII. Dataanalyse

1. For dataanalyse, skal du vælge den del af de registrerede data for din interesse. Vær sikker på at overveje et tidsinterval, hvor trykket signalet er stabilt.
2. Vælg ikonet Setup i Blood Pressure modulet. Angiver den valgte form for pression signal.
3. Automatisk LabChartPro 7 software viser middel, maksimumog minimumsværdier for HR, systolisk tryk (P _max), diastolisk tryk (P _min), slutdiastoliske tryk (EDP), maksimal positivt tryk udvikling (dP / Dtmax) og maksimal undertryk udvikling (dP / dt _min). Desuden kan kardiale parametre være afbildet på trykket spor.

Representative Results

Arterietrykket signal defineret af systolisk og diastolisk tryk. Når tryksensoren er inde i venstre ventrikel, dens tryk (LVP) bølgeform er kendetegnet ved et fald til nul af det diastoliske tryk og udseendet af den venstre atriale kontraktion før ventrikel kontraktion (figur 1). Ved hidtidige tilstand, havde ketamin-xylazin bedøvede normale mus HR på 280 ± 24 P _max på 107 ± 8, P _min på 5 ± 1, EDP på 14 ± 2, dP / dt _max på 6081 ± 365 og dP / dt _min af 5230 ± 526.

Som det ses i figur 2, i normale mus LVP og HR stiger progressivt langs dobutamin infusion, og normaliseret efter, at infusionen. Som forventet alle de hæmodynamiske parametre vurderes også forøget på en dobutamin dosisafhængig måde (figur 3). Således dobutamin chronotrope (HR stigning) og positive i otropic (LVP og dP / dt _max stigning) effekter kan påvises.

Sammenlignet med normale mus, i højt fedtindhold kost-inducerede fede mus observerede vi en mindre stigning i HR og dP / dt _max, når hjerte-stress induceres, er statistisk signifikant ved de højeste dobutamin afprøvede doser (fig. 4). Disse forskelle blev ikke observeret ved baseline forhold (0 ng / g / min).

Fig. 1. Arteriel (A) og ventrikulær (B) tryk registrerer opnået efter kateterisering af normale mus. Hæmodynamiske parametre blev bestemt ud fra repræsentative LVP versus tid hjertecyklusser. Repræsentative data på 5 dyr. Klik her for at se større figur .

ent ">
Figur 2. LVP (A) og HR (B) registrerer under dobutamin infusion hos normale mus. Repræsentative data på 5 dyr.

Figur 3. HR (A), LVP (B), dP / dt _max (C) og dP / dt _min (D) ændrer sig under dobutamin infusion hos normale mus. Data er udtrykt som middelværdi ± SEM. n = 5

Figur 4. HR (A) og dP / dt _max (B) ændrer sig under dobutamin infusion i normale og højt fedtindhold kost-inducerede fede mus. Data er udtrykt som middelværdi ± SEM. * = P <0,05, n = 5

Discussion

Cardiac stresstest fremkaldt af dobutamin og overvåges af hjertekateterisation er besværlig. Ikke desto mindre ifølge protokollen her beskrive og med en kort tid af uddannelse, er det muligt at vurdere seks hæmodynamiske parametre i et enkelt forsøg, der varer cirka en time.

De kritiske trin i præsenterede protokol her er de cannulations af blodkar. Med hensyn til kanylering af carotidarterien, bør den udførte indsnit være dybt nok til at bryde de tre vævslag af arterien, og store nok til at tillade passage af kateteret. Med hensyn til kanylering af halsvenen, mens risikoen for blødning er lav, muligheden for veneokklusion er høj. Således protokol repeterbarhed rigeligt hænger på standardisering af nicking anvendte strategi.

For at minimere virkningen af ​​det tryk, anæstesi, hypotermi og hypoxi skal forhindres og, om nødvendigt, korrektionTed. Respiratory rytme bør holde regelmæssig fordi dyb eller uregelmæssig vejrtrækning påvirker LVP optagelse.

Dobutamin anvendte doser bør justeres i overensstemmelse med: i) administrationsvej (intravenøst: 0,5 til 40 ng / g / min ^7,8, intraperitonealt: 1 til 1,5 ug / g / min ^9,10), ii) størrelsen af hjerte dysfunktion og iii) ætiologi af hjertets ændring.

Og sidst men ikke mindst, tre praktiske råd: i) i dyr med rigelige fedtvæv omgiver halsvenen, tillade en lille mængde blod til at komme ud, for at detektere de indsnit grænser, ii) at arbejdsområdet fugtes, fordi kanylering procedure er enklere, når kateteret er godt smurt iii) tagging kateteret letter visualisering under mikroskopet.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reagents
PE-50/10	Warner Instruments	64-0752
Silk thread 6/0 HR17	Tagum	SN0713K
Xylacin 20 mg/ml	Laboratorio Centrovet
Ketamine 100 mg/ml	Drag Pharma
Sodium chloride 0.9%	Lab Sanderson S.A.
Dobutamine hydrochloride	Sigma-Aldrich	D0676
Syringe U-100 Insulin 29G x ½"	Terumo Medical Co.
Forceps Dissecting Micro 11.5 cm Style 7	Lawton Medizintechnik	09-0959
Graefe Forceps Cvd 0.7mm 7cm	Lawton Medizintechnik	62-0263
Clamps Dieffenbach bulldog Cl Str 38 mm	Lawton Medizintechnik	60-010
Vannas Scissors 8 cm Str Fh	Lawton Medizintechnik	63-1400
Equipment
SPR-671 MiKro-Tip Pressure catheter	Millar instruments	840-6719
PCU-2000 Pressure Control Unit	Millar instruments	880-0129
PowerLab 4/30	ADinstruments Pty Ltd.	ML866
LabChartPro 7	ADinstruments Pty Ltd.	MLU260/7
Legato200 Infusion Pump	KdScientific	KD-KDS210P
TCAT-2LV Temperature controller and isothermal heating plate	PhysiTemp instruments Inc.
Medical Oxygen supply	Indura
Rectal probe	ADinstruments Pty Ltd.	MLT1404
Trinocular microscope, axial illumination	LW Scientific	Z2B-TRI-ETNE, ILP-1502-LTS1, ILP-1502-DGGF