Summary
Echocardiografie-geleide percutane intramyocardiale injectie vertegenwoordigt een efficiënte, betrouwbare en richtbare modaliteit voor de levering van genoverdracht agentia of cellen in muizen hart. Naar aanleiding van de stappen in dit protocol, kan de operator snel bevoegd in deze veelzijdige, minimaal invasieve techniek geworden.
Abstract
Muismodellen van hart-en vaatziekten zijn van belang voor het onderzoek naar pathofysiologische mechanismen en het verkennen van potentiële regeneratieve therapieën. Experimenten met myocard injectie worden momenteel uitgevoerd door directe chirurgische toegang via een thoracotomie. Terwijl handig wanneer uitgevoerd bij de andere experimentele manipulatie zoals coronaire arterie ligatie, de noodzaak van een invasieve procedure voor intramyocardial bezorging beperkt mogelijke proefopzetten. Met steeds betere echo resolutie en geavanceerde niet-invasieve beeldvormende technieken is het nu mogelijk om routinematig echogeleide percutane intramyocardiale injectie. Deze modaliteit efficiënt en betrouwbaar levert agenten om een gerichte regio myocard. Voordelen van deze techniek omvatten het vermijden van chirurgische morbiditeit, de mogelijkheid om gebieden van myocardium selectief richten onder echografische begeleiding en de mogelijkheid om injectaat leveren aan de myocardium op verschillende, vooraf bepaalde intervallen. Met beoefend techniek, complicaties van intramyocardiale injectie zijn zeldzaam, en muizen snel terug te keren naar de normale activiteit op het herstel van verdoving. Naar aanleiding van de stappen in dit protocol, de exploitant met basis echocardiografie ervaring kan snel bevoegd in deze veelzijdige, minimaal invasieve techniek geworden.
Introduction
Hart-en vaatziekten is de belangrijkste doodsoorzaak voor zowel mannen als vrouwen in de Verenigde Staten, goed voor 600.000 doden per jaar 1. Muismodellen van hart-en vaatziekten zijn van cruciaal belang voor het onderzoek naar pathofysiologische mechanismen en voor het verkennen van mogelijke therapieën. Myocardiale levering van gentherapie vectoren, stamcellen, gemodificeerd RNA, en andere therapeutische middelen vergunningen studie van hun therapeutisch potentieel voor hartkwaal 2-7. Momenteel zijn er beperkte mogelijkheden voor myocardiale afgifte van therapeutische middelen in muismodellen 6. Intramyocardiale injectie onder directe visualisatie wordt algemeen gebruikt, maar vereist een sternotomie of thoracotomie en is beperkt tot het blootgestelde gebied van het hart. Terwijl handig wanneer uitgevoerd bij de andere experimentele manipulatie zoals LAD ligatie, de noodzaak van een invasieve procedure voor intramyocardial bezorging beperkt mogelijke proefopzetten en introduceert eenvullende effecten van de procedure (bijvoorbeeld fibrose als gevolg van thoracotomie). Percutane pericardiale afgifte van virale vectoren is gemeld, maar de plaats en verdeling van het therapeutische middel niet homogeen en is moeilijk te controleren 8. Percutane coronaire injectie resulteert in een meer homogene verdeling van het geïnjecteerde materiaal, maar efficiënt en reproduceerbaar coronaire levering is een uitdaging in muismodellen.
We beschrijven hier een gesloten kist intramyocardiale injectie techniek die minimaal invasieve, exploitant gecontroleerde targeting van therapeutische middelen onder echografische begeleiding mogelijk maakt. De techniek is eenvoudig te leren, ondervangt de noodzaak voor thoracotomie of sternotomie, met de bijbehorende experimentele complicaties, en biedt een grotere flexibiliteit op de timing en de websites van intramyocardiale injectie. Zo-echocardiografie ondersteunde intramyocardiale injectie is een technisch eenvoudige en zeer effectieve werkwijze voor het manipulerenmyocardium in murine experimentele modellen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle beschreven stappen werden uitgevoerd onder protocollen door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van Boston Children's Hospital goedgekeurd.
Bereiding 1
- Voeren hartfunctie anatomische en functionele beoordeling door echocardiografie voorafgaand aan de start van de injectie-protocol, zoals de optimale vaste transducer positie voor intramyocardiale injectie kan niet de optimale standaard weergaven voor het afbakenen van de anatomie en de beoordeling van de functie opleveren.
- De injectie setup is getoond in Figuren 1A-1C. Plaats een lege spuit met een naald in de schede gestoken, schuine gericht naar boven, in de spuit klem (zie figuur 1C) en zet de ultrasone transducer sonde in de scan-kop klem (zie figuur 1B). Draai de scan-kop klem kogelborging joint (Figuur 1B) en manipuleren transducer oriëntatie zodat deze parallel loopt aan de as van de naald. Bevestig de scan-positie van het hoofd door het aandraaien van de scan-kop klem bal lock gewricht.
OPMERKING: Voor injectie in volwassen muizen, een 30 G naald met een 1 in / 2,5 cm lengte is optimaal. Een spuit 1 ml kunnen worden gebruikt voor grotere volumes, terwijl een gasdichte injectiespuit kan worden gebruikt voor meer nauwkeurige controle kleinere volumes (5-10 pi). - Breng ultrasound gel royaal de transducer tip met een spatel om het hoofd langs zijn geheel te dekken. Schede trekken de naald voorzichtig en gebruik de naald te monteren controles om de naald vooruit direct onder de transducer en binnen de ultrasound gel voor visualisatie. Maak kleine aanpassingen met behulp van de naald te monteren controle zodat de naald duidelijk wordt gevisualiseerd in de lengte op het ultrasone beeld. Als de transducer goed parallel met de naald werd uitgelijnd in stap 1.4, dan is de naald moet in het beeldvlak blijven zoals het is gevorderd en ingetrokken met de injectie draaiknop (figuur 1C).
- In daaropvolgende stappen, hebben de noodzaak niet storenle / transducer horizontale uitlijning door het verplaatsen of in de horizontale as. Integendeel, op specifieke gebieden van het hart voor injectie aan door de verticale (y-as) positie van de naaldhouder en bewegen het dier platform.
- Beweeg de transducer craniaal van het dier platform met de scan hoogteregeling (Figuur 1B) latere plaatsing van de verdoofde muis toestaan op het dier platform. Hierdoor wordt de x-as uitlijning van de transducer niet verstoren op de lengteas van de naald.
- Verwijder de spuit, dat werd gebruikt voor de uitlijning van de spuit klem en gooi aandachtig. Laad de nieuwe naald en spuit met de injectiemiddel Om de uiteindelijke doelstelling volume, waardoor dode ruimte in de spuit. Wees voorzichtig om luchtbellen te verwijderen. Plaats de spuit in de spuit klem zonder het aanpassen van de x-as uitlijning. Volledig in te trekken van de spuit met behulp van de injectie controle.
OPMERKING: Voor de initiële opleiding doeleinden, het gebruik van Evan's bluekleurstof (1%), kunnen trypan blue stain (0.4%) of een suspensie van fluorescerende microbolletjes als het injectaat de bestuurder te helpen bij het bevestigen competentie en succes gerichte injectie.
2 Injectie
- Schakel de geïntegreerde warmer van de verwarming platform en stel ze tot 37 ° C. Plaats het dier platform 180 ° van de gebruikelijke beeldvorming oriëntatie, met de anesthesie slangklem en de kop van het dier die het dichtst bij de bestuurder. Hierdoor kan het hart (in de linkerkant van de borst) om ipsilateraal aan de injectiespuit en naald klem zijn. Opmerking: Aanvullende minder kloksgewijze rotatierichting aanpassingen van de dieren platform kan nodig zijn om het hart kunnen oriënteren voor het parasternale korte as beeldvlak die wordt gebruikt voor injectie (Figuur 2A).
- Bereid muizen voor echocardiografie zoals eerder gemeld 9. Verdoven van de muis in een inductie kamer met 2% isofluraan. Verwijder borsthaar met ontharingscrème eend druppeltje gel beide ogen om uitdroging van de sclera te voorkomen.
- Til de omvormer met behulp van de scan hoofd hoogteregeling (Figuur 1B). Plaats de verdoofde muis liggende boven de verwarmde dier platform met de snuit in een neuskegel leveren van 1-3% isofluraan (Figuren 2A-2B). Steek voorzichtig een rectale sonde en plak de vier poten van de ECG-elektroden, het toepassen van de elektrode gel voor elektrisch contact.
OPMERKING: Een passend niveau van anesthesie moet worden gezorgd voor de humane behandeling van het dier. Er mag geen verandering in hartfrequentie en geen reactie op de plaatsing van de naald door de borstwand worden. Geïntegreerde homeostatische temperatuurregeling het dier platform moeten worden gebruikt normothermia (37 ± 0,5 ° C) te houden, zoals hypothermie zal resulteren in relatieve bradycardie, ventriculaire dilatatie en eventuele ongemak. - Zodra de muis veilig is op het dier-platform, laat de transducer op de depilated borst met behulp van de scan hoofd hoogteregeling (Figuur 1B). De optimale ultrasound setup voor injectie is voor het hart te worden gevisualiseerd in de parasternale as oriëntatie kort, volgens de standaard echocardiografische techniek. Draai het dier platform 20-30 ° met de klok mee om het optimale akoestische venster voor injectie in de korte as beeldvlak (Figuren 2A-2B) te verkrijgen. Opmerking: Als alternatief injectie kan worden uitgevoerd vanaf een parasternale as oriëntatie lang door tegen de klok in draaien van de dier-platform (figuur 2C).
- Gebruik het dier platform instellingswaarden het gezichtsveld passen en elke gewenste injectieplaats in de linker ventriculaire myocardium richten. Pan heen en weer van de apex tot de basis van het hart naar de gewenste locatie injectie in de linker ventriculaire myocardium (Figuren 3A-3C) richten. Opmerking: De midpapillary parasternale korte-as view (Figuur 3A) biedt reproducible oriëntatiepunten die follow-beeldvorming van de plaats van injectie toe. Opmerking: Als alternatief kan de parasternale lange as oog worden om een vooraf bepaalde injectieplaats (Figuur 3D) richten.
- Te beginnen met de spuit in de volledig teruggetrokken spuitklem, langzaam vooruit de spuit naar de borst van het dier door de injectie met de klok mee (Figuur 4A). Om duidelijk ultrasound visualisatie van zowel het hart en de naald mogelijk bij het naderen van de borst, gebruik voldoende ultrasone gel over de linkerkant van de borst en het akoestische venster optimaliseren door een breed gezichtsveld op echocardiografie controles. Stel het brandpunt / zone op de doellocatie voor injectie. Kleine aanpassingen aan de naaldhouder bedieningselementen het beeld van de naald langs de lengte optimaliseren.
OPMERKING: Sommige ultrasone machines een naaldgeleider software functie om een lijn langs de lengteas van de naald digitaal uitstrekken door het doel myocardium(Figuur 4B). Een dergelijke software tool kan nuttig zijn maar is niet essentieel. - Met het dier adequaat gesedeerd (1-3% isofluraan gemengd met 0,5-0,8 L / min 100% zuurstof), vooraf de naald door de borstwand van de muis en in het myocardium, de positie van de afgeschuinde naaldpunt zorgvuldig waarnemen helemaal tijden. Stop met het bevorderen wanneer de naald is binnen de doelstelling myocard (Figuur 4C). De hele afgeschuinde tip moet stevig in de hartspier, te injectaat lekkage te voorkomen in de pericardiale ruimte.
- Wanneer de punt zich op de gewenste locatie, levert het injectaat door op de zuiger. Lever de injectaat langzaam, dan 5-30 sec (afhankelijk van het volume wordt geleverd). Tot 50 ul van injectaat kan worden geleverd, zonder afbreuk te doen aan de ventriculaire functie. Een voorbijgaande echobright uiterlijk aan de geïnjecteerde myocardiale gebied kan duidelijk na succesvolle injectie. Een korte (seconden) periode van relatieve bradycardia is af en toe opgemerkt met een injectie in de hartspier en snel opgelost.
- Zodra de injectaat is toegediend, onmiddellijk terug te trekken van de naald door het tegen de klok in draaien van de injectie-knop. De muis moet onder narcose worden gehouden voor enkele minuten van echocardiografische observatie te behouden ventriculaire functie en geen postprocedurele complicaties te bevestigen. Indien geïndiceerd, kan meerdere gebieden van het myocard in serie worden geïnjecteerd door de herpositionering van de invalshoek van de naald door aanpassing van het dier platform. Na intramyocardiale injectie, wordt de muis in een kooi op zijn eigen en toegestaan om te herstellen van anesthesie onder observatie.
- Heeft een dier niet zonder toezicht laten totdat het voldoende weer bij bewustzijn is om borstligging behouden. Heeft een dier dat intramyocardiale injectie heeft ondergaan om het gezelschap van andere dieren tot ze volledig hersteld niet meer terug. De kooi moet op een Thermisch pad met re worden geplaatstady verstrekken van water en muis dieet. Postprocedurele ongemak wordt niet verwacht en het niet normaal gedrag adequaat te hervatten kort na tussenkomst suggereert een mogelijke complicatie (zie Discussie).
- Weggooien van de naald onmiddellijk na afronding van intramyocardiale injectie om het risico van scherpe voorwerpen letsel van de gebruiker of omstanders minimaliseren zorgvuldig. Hergebruik van een naald kan leiden tot afstomping van de punt waardoor het moeilijker om het myocardium te prikken en resulteert in een hoger risico op complicaties.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Muizen intramyocardiale Injectie met Blue Dye of TL-microsferen
Injectie van blauwe kleurstof Evan's is nuttig voor trainingsdoeleinden. Kort na injectie euthanaseren de muis en verwijder het hart om de locatie van het geïnjecteerde blauwe kleurstof zichtbaar. Figuur 5 toont een voorbeeld van een succesvolle injectie, met blauwe kleurstof infiltreren het myocard op het midden-papillairspier level (figuur 5A omsloten gebied door stippellijn). Evans blauwe kleurstof uit het weefsel was binnen enkele uren. Voor meer permanente markering van de plaats van injectie, kan TL-microsferen die voor onbepaalde tijd op de injectieplaats worden gebruikt. Figuren 5C-5F illustreert meervoudige injectie doelen in de anterieure en posterieure linker ventrikel muren.
Adenovirus Injectie in Myocardium
Om de levering van adenovirus visualiseren om myocard door echografie gidsd injectie geïnjecteerd een adenovirus waarin de cardiomyocyt specifieke rat troponine T promoter 10 drives expressie van zoogdierlijke codon-geoptimaliseerde Cre 11. Het domein van Cre-gemedieerde recombinatie werd bepaald middels Rosa26 mTmG muizen, waarin Cre recombinatie uitschakelt rood fluorescent eiwit (RFP) en schakelt groen fluorescent eiwit (GFP). Een enkele injectie van 50 ul virus (2.8 x 10 9 infectieuze eenheden / ml) regionaal geactiveerd GFP expressie binnen 7 dagen na injectie (figuur 6). Enkele regionale myocardiale infiltratie door weefselvlakken na de oorspronkelijke injectieplaats wordt gewaardeerd in de doorsnede afbeeldingen.
Figuur 1 Echogeleide injectie setup. A) Overzicht van geïntegreerd railsysteem, die toelatens uitlijning van de injectie spuit en echografie hoofd. B) Echoscopie hoofd controles. De scan hoofd wordt vergrendeld, afgestemd op de injectiespuit. Het gezichtsveld wordt aangepast door het verplaatsen van het dier platform. C) Injectiespuit controles.
Figuur 2 Optimale positionering van de muis op het dier platform voor echogeleide injectie met een naald. A) Oriëntatie van het dier platform, naald en transducer intramyocardiale injectie van de korte as imaging plane. B). Up van het pad van de naald onder gezichtsveld van de transducer door een ruime hoeveelheid ultrasound gel terwijl deze in de borstholte . C) Oriëntatie van het dier platform, naald en transducer voor intramyocardiale injectie in de parasternale lange as beeldvlak.
Figuur 3 Vertegenwoordiger ultrasound beelden van het myocard voor het richten in het parasternale korte as en de lange as vliegtuigen. AC) as Korte beelden van de linker ventrikel ter hoogte van het midden van papillaire spieren (A), onder de papillaire spieren (B) en de apex van het hart (C). D) beeld lengteas tonen intramyocardiale injectie in de voorste linker ventriculaire wand. Pijlen wijzen op de positie van de naald as.
Figuur 4 Vertegenwoordiger 2D echocardiografie beelden. A) B) naaldgeleider overlayfunctie uitgelijnd langs de lengteas van de naald en het voorspellen van een cursus (groene stippellijn) door de voorste myocardium. C) Ingespoten myocardium met schuine kant van de naald begraven in de voorste hartspier.
Figuur 5 markeren de injectieplaats met blauwe kleurstof Evan's of fluorescerende microbolletjes. Intramyocardiale injectie van blauwe kleurstof in de voorste hartspier. A) Doorsnede van het hart op het niveau van de midpapillary spieren, waaruit de infiltratie van de kleurstof 30 minuten na intramyocardial levering aan delinkerventrikel. B) Zichtbare prikplaats van de naald op het linker laterale oppervlak van het myocardium. C, D) Murine myocardium tonen fluorescerende microbolletjes 7 dagen na afzonderlijke intramyocardiale injectie in de voorste en achterste linker ventriculaire wanden. E, F) Left ventriculaire myocard coupes op het midden-papillaire spier in het dwarsvlak van het hart te tonen afzetting van rood fluorescerende microbolletjes. Verspreid microkorrels over het snijvlak waren door dispersie in de buffer tijdens en na het snijden het hart met een mes.
Figuur 6 TL-etikettering van de voorste hartspier van een Rosa26 mTmG hart na enkele intramyocardiale injectie van een TNT-icreAdenovirus. A) Lichtmicroscopie van de voorwand van een muizen hele hart 7 dagen na regionale adenovirale injectie. B) Fluorescent beeld (EGFP) in hetzelfde hart demonstreren succesvolle aflevering en myocardiale transductie door een adenovirale vector. C, D) Dwarsdoorsnede ter de mid-papillaire spier niveau waarbij de mate van regionale transfectie van een enkele intramyocardiale injectie van adenovirus (50 pl van 2,8 x 10 9 infectieuze eenheden / ml).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Biologics kan aan de hartspier worden geleverd door directe intramyocardiale injectie, intrapericardiale injectie, of indirect beheer via de bloedbaan. Recente celtherapie proeven in myocardinfarct modellen hebben een open thoracotomie aanpak beschreven om de levering van injectaat 12-14. Een belangrijke factor in het succes van een myocard therapeutische interventie hangt af van de keuze van de levering route. De hoogste lokale dosis biologische bereikt door intramyocardial levering 15,16. Intramyocardiale injectie onder directe visualisatie is de meest eenvoudige methode en zorgt voor een doelgerichte administratie binnen de hartspier 17. Deze methode is de meest ingrijpende, aangezien het openen van de borstholte en pericardium het doel myocardium 18 bloot vereist. Porties van het hart, zoals de dorsale oppervlak niet gemakkelijk gevisualiseerd en geïnjecteerd met deze methode. De invasiviteit van de procedure bedwingt ook potentiële therapeutische doseringsschema's. We beschrijven hier een technisch eenvoudige, betrouwbare en reproduceerbare techniek om biologische of drugs leveren onder echografische begeleiding veilig-percutaan intramyocardiale injectie zonder de morbiditeit en beperkingen van chirurgische thoracotomie blootstelling. In meer dan 150 muizen geïnjecteerd tot op heden, na de eerste technische competentie werd verkregen, onze periprocedural sterftecijfer was onder de 5% als er minder dan vier myocard sites werden gericht op een bepaald moment. Totaal injectaat volumestromen tot 200 gl werden verrassend goed verdragen door het murine hart. De voorste myocardium leent zich goed als een doel voor injectie, gezien de parallelle oriëntatie van dit gebied van het myocardium op de lengteas van de naald, waardoor de naald veiliger blijven in de spier van het hart. Het is belangrijk dat de gebruiker visualiseren het gehele afgeschuinde punt in het myocardium vóór injectie, omdat hierdoor de volledige uitvoering van de Injectate zonder lekkage in het omliggende weefsel. Zorg om ervoor te zorgen de naald altijd zichtbaar blijft in het myocard is ook van cruciaal belang voor een succesvolle myocard injectie. Wanneer het oefenen met blauwe kleurstof Evan's, zal onbedoeld injectie in de ventriculaire kamer resulteren in de muis snel ontwikkelende een blauwe tint zichtbaar duidelijkst in de onthaarde huid. Het is ook vermeldenswaard dat de naald inbrengen via de borstwand wordt uitsluitend bepaald door echografie beeld weergegeven van de beoogde doelgroep myocard en niet door elk oppervlak anatomische oriëntatiepunten van de muis. Voor een ervaren echocardiographer, kan competentie in intramyocardiale injectie redelijkerwijs kan worden bereikt na de training op 4-5 pogingen.
Als de naald door de borstwand, moet pass intercostale ruimte. Het is niet ongewoon dat kleine aanpassingen aan het beeldvlak te eenmaal door de intercostale ruimte afgeschuinde punt duidelijk in het zicht te houden. Thwordt gewoonlijk bereikt door kleine aanpassingen van het dier platform of de injectiespuit controles. De kleine aanpassingen moeten worden gedaan zodra de naald door de ribbenkast, maar voordat het is overgegaan in het myocard te myocard snijwonden en trauma's uit herhaalde naaldtip manipulatie te voorkomen. Om het risico van hemopericardium minimaliseren, moet het doel zijn om het hart gaan als paar keer als nodig is om de levering van injectaat te voltooien zijn. Hoewel de beschreven techniek is intramyocardiale injectie in de korte as vlak van het hart, is het eveneens mogelijk te injecteren in de parasternale lange as vlak van het hart door eenvoudige aanpassing van het dier platform te lijnen met dit vlak (figuur 2C) en omleiden de naald de beoogde doelstelling myocardium (figuur 3D) invoeren.
Succesvolle intramyocardiale injectie kan worden bevestigd met behulp van een indicatorkleurstof gevolgd door onmiddellijk pathologische examination van het geïnjecteerde muis hart. Injectie van een schorsing van fluorescerende microbolletjes voor onbepaalde tijd zal blijven op de injectieplaats en kon gelijktijdig worden toegediend met een ander middel om het beoogde gebied te markeren. De muis is gedood met behulp van geïnhaleerde kooldioxide door getraind personeel per institutionele omgang met dieren protocollen. Onderzoek van het hart oppervlak zal het geïnjecteerde gebied te onthullen, en het snijden van het hart met een hart matrix wordt doorsneden dat het geïnjecteerde gebied zal aantonen opleveren. Bij herhaalde injectie en / of beeldvorming van myocardiale dezelfde regio gewenst tijd, is het gunstig standaard beeldvlakken gebruiken en reproduceerbare anatomische oriëntatiepunten richten. Bijvoorbeeld, is het handig om de korte as beeldvormingsvlak om het linkerventrikel op midpapillary spier (afbeelding 3A) richten. De meest ernstige mogelijke complicatie is myocard scheuren / breuk en de daaruit voortvloeiende bloeding en / of hemopericardium. Het risico van this complicatie toeneemt met herhaalde doorgangen van de naald (vier of meer) door het myocardium, snelle injectie van het fluïdum bolus, hergebruik afgevlakt naaldpunt en het gebruik van kleinere muizen (onder 15 g) muizen. Indien meerdere doelen binnen het myocardium serieel geïnjecteerd (voorwand, zijwand of onderwand), is het optimaal om dit in drie doorgangen of minder van de naald bereiken door myocardium het risico van procedurele complicaties te minimaliseren. De zijwanden van linker ventriculaire myocardium kunnen tegelijkertijd worden geïnjecteerd met een doorgang van de naald door de borstwand (figuren 5E en 5F) als zij evenwijdig aan elkaar, maar sluiten andere hartspier doel zal opnieuw inbrengen van de naald door het vereisen borstwand volgende naald hoekinstelling. De muis moet niet oversedated bradycardie (minder dan 400 slagen per minuut) eind-diastolische volume kan verhogen en aanzienlijke vermindering van de myocardiale wanddikte. Onzeervaring voor muizen herstellen van de procedure snel en ambulante in hun kooien binnen minuten van herstel van anesthesie. Complicaties, wanneer zij zich voordoen, zijn abrupt en plaats ten tijde van interventie.
Hoewel dit protocol is geschreven voor de intramyocardiale injectie, een kleine wijziging van de laatste naald positie kan de bestuurder injectie richten in de bloedstroom van de linker ventrikel holte voor systemische arteriële levering van een agent. Trekken terug op de zuigerstang kan bevestigen of de schuine tip is in de linker ventriculaire kamer (zuurstofrijk bloed opgezogen) of in het myocard spiermassa. Met de huidige zeer efficiënte en orgaan-specifieke virale vectoren, met name een adeno-geassocieerd virus serotype 9 vector met een cardiale specifieke promotor, kan een onderzoeker deze techniek passen als alternatief voor retro-orbitale of staartader injectie veilige levering van hoge verwezenlijken viral load in de coronairecirculatie met verminderde absorptie eerste passage door de lever. In de chronische postinfarct muismodel, de gehavende en fibrotische myocard kan niet zich goed lenen voor intramyocardiale injectie gegeven de resulterende dunwandige doel de exploitant moet de naald begraven. Moet echter grenszone regio's van myocard vatbaar voor intramyocardiale injectie en zijn akoestische ramen na thoracotomie zijn meer dan voldoende voor een succesvolle echografie begeleiding.
Echogeleide, intramyocardiale injectie in diermodellen is een goed verdragen, efficiënte, minimaal invasieve, en technisch eenvoudige methode om de levering van biologische agentia op het myocard. Deze techniek kan gemakkelijk worden gebruikt voor de succesvolle oplevering van genvectoren of cel-gebaseerde therapieën op elk experimenteel tijdstip in een muismodel, ook na voorafgaande openbare thoracotomie procedures. Het verwerven van kennis en competentie met de apparatuur en de injectie procedure zalzorgen latere succes in experimentele modellen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 2100 ultrasound imaging system | Visualsonics | ||
| Vevo Integrated Rail System III | Visualsonics | ||
| Microscan MS400 transducer | Visualsonics | ||
| Microscan MS550D transducer | Visualsonics | ||
| PrecisionGlide needles | BD | 305128 | 30 G x 1 in/2.5 cm |
| 1 cc slip tip syringe | Exel International | 26048 | or equivalent |
| Gastight 50 μl glass syringes | Hamilton | 1705 | |
| Trypan blue stain (0.4%) | Gibco | 15250 | or equivalent |
| Isoflurane | Baxter | AHN3640 | or equivalent |
| Aquasonic 100 | Parker Laboratories | (01-08) | or equivalent |
| Polystyrene microspheres (red fluorescent) | Life Technologies | F-8842 | or equivalent |
References
- Kochanek, K. D., et al. Deaths: final data for 2009. Natl Vital Stat Rep. 60 (3), 1-117 Forthcoming.
- Strauer, B. E., Steinhoff, G. 10 years of intracoronary and intramyocardial bone marrow stem cell therapy of the heart: from the methodological origin to clinical practice. J Am Coll Cardiol. 58, 1095-1104 (2011).
- Cheng, K., et al. Intramyocardial autologous cell engraftment in patients with ischaemic heart failure: a meta-analysis of randomised controlled trials. Heart Lung Circ. 22 (11), 887-894 (2013).
- Fischer-Rasokat, U., et al. A pilot trial to assess potential effects of selective intracoronary bone marrow-derived progenitor cell infusion in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy: final 1-year results of the transplantation of progenitor cells and functional regeneration enhancement pilot trial in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy. Circ Heart Fail. 2, 417-423 (2009).
- Seth, S., et al. Percutaneous intracoronary cellular cardiomyoplasty for nonischemic cardiomyopathy: clinical and histopathological results: the first-in-man ABCD (autologous bone marrow cells in dilated cardiomyopathy) trial. J Am Coll Cardiol. 48, 2350-2351 (2006).
- Ladage, D., et al. Percutaneous methods of vector delivery in preclinical models. Gene Ther. 19, 637-641 (2012).
- Zangi, L., et al. Modified mRNA directs the fate of heart progenitor cells and induces vascular regeneration after myocardial infarction. Nat Biotechnol. 31, 898-907 (2013).
- Laakmann, S., et al. Minimally invasive closed-chest ultrasound-guided substance delivery into the pericardial space in mice. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 386 (3), 227-238 (2013).
- Respress, J. L., Wehrens, X. H. Transthoracic echocardiography in mice. J Vis Exp. (39), e1738 (2010).
- Wang, G., et al. Characterization of cis-regulating elements and trans-activating factors of the rat cardiac troponin T gene. J Biol Chem. 269, 30595-30603 (1994).
- Shimshek, D. R., et al. Codon-improved Cre recombinase (iCre) expression in the mouse. Genesis. 32, 19-26 (2002).
- Lichtenauer, M., et al. Intravenous and intramyocardial injection of apoptotic white blood cell suspensions prevents ventricular remodelling by increasing elastin expression in cardiac scar tissue after myocardial infarction. Basic Res Cardiol. 106 (4), 645-655 (2011).
- Herrmann, J. L., et al. Postinfarct intramyocardial injection of mesenchymal stem cells pretreated with TGF-alpha improves acute myocardial function. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 299 (1), 371-378 (2010).
- Zhou, Y., et al. Direct injection of autologous mesenchymal stromal cells improves myocardial function. Biochem Biophys Res Commun. 390 (3), 902-907 (2009).
- Campbell, N. G., Suzuki, K. Cell delivery routes for stem cell therapy to the heart: current and future approaches. J Cardiovasc Transl Res. 5 (5), 713-726 (2012).
- Hou, D., et al. Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials. Circulation. 112, Suppl 9. 150-156 (2005).
- Dib, N., et al. Recommendations for successful training on methods of delivery of biologics for cardiac regeneration: a report of the International Society for Cardiovascular Translational Research). JACC Cardiovasc Interv. 3 (3), 265-275 (2010).
- Dib, N., et al. Cell therapy for cardiovascular disease: a comparison of methods of delivery. J Cardiovasc Transl Res. 4 (2), 177-181 (2011).
