The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Følgende protokol er brug for at evaluere nedsat hjertefunktion eller myokardielammelse følgende moderate iskæmiske fornærmelser. Teknikken er nyttig til modellering iskæmisk skade i forbindelse med talrige klinisk relevant fænomen herunder hjertekirurgi med cardioplegisk arrestation og kardiopulmonal bypass, off-pumpe CABG, transplantation, angina, korte iskæmi, osv. Protokollen indeholder en generel metode til at modellere hypotermisk hyperkalemic cardioplegisk anholdelse og reperfusion i gnavere hjerter med fokus på måling af myocardial kontraktile funktion. Kort fortalt er en mus hjerte perfunderet i Langendorff tilstand, instrumenteret med en intraventrikulære ballon, og baseline kardiale funktionelle parametre registreres. Efter stabilisering, hjertet er så underlagt orientere infusion af en hjertebeskyttende hypotermisk kardioplegi løsning til at indlede diastoliske anholdelse. Kardioplegi leveres med mellemrum i løbet af 2 timer. Hjertet bliver derefter reperfunderes og Warmed til normotermiske temperaturer og genvinding af myokardie funktion overvåges. Brug af denne protokol resulterer i pålidelige deprimeret hjertefunktion kontraktile funktion fri fra brutto myocardial vævsskader hos gnavere.
Myokardielammelse defineres som reversibel nedsat kontraktile aktivitet trods restaurering af tilstrækkelig blodgennemstrømning efter en kort periode med iskæmi eller længere perioder af iskæmiske fornærmelser med kardiobeskyttelse 1,2,3,4,5. Den præsenterede metode anvendes til at modellere klinisk relevante iskæmiske fornærmelser som kan resultere i reversibel svækkelser i kontraktil funktion (dvs. iskæmiske fornærmelser forbundet med hjertekirurgi udnytte kardioplegisk standsning, korte perioder med iskæmi, angina, etc.). I modsætning til alvorlige iskæmi undersøgelser (myokardieinfarkt, nekrose) Denne protokol blev udviklet til evaluering myokardie funktionel genopretning og kardiobeskyttelse uden vævsskade, remodeling, og celledød. Størstedelen af artikel diskuterer en standard cardioplegisk anholdelse protokol med elementer svarende til en hjerteoperation hjælp hypotermi og intermitterende kardioplegi levering.
Myocardial protfdeling under størstedelen af hjertekirurgi afhængig kardioplegi og kardiopulmonal bypass. Selvom kardioplegi (CP) løsninger og strategier varierer meget (blod, krystalloid, kulde, varme etc.) de mest almindelige elementer er 1) hyperkaliæmi og / eller andre strategier for at anholde hjertet i diastole, hvilket begrænser energiudnyttelse følge af myokardie sammentrækning, og 2) hypotermi til langsom metabolisme og hjælpe med at opretholde ATP og andre energireserver mens arresteret. Aktuelle kardioplegi løsninger giver beskyttelse til hjertet mod iskæmiske fornærmelser, der ellers ville vise sig letal. Imidlertid hjertebeskyttende strategier under kirurgisk iskæmiske fornærmelser er ikke perfekte, og den resulterende mild iskæmisk skade kan resultere i reversibel kardial kontraktil dysfunktion trods tilstrækkelig blodgennemstrømning (myokardielammelse), acidose, cardiomyocythypertrofi skader, og vaskulære virkninger, herunder reduceret koronar perfusion og vasospasme.
Denne protokol adskillerfra standard isolerede hjerte iskæmimodeller evaluering myokardieinfarkt og alvorlig iskæmi, idet den vurderer mildere iskæmiske fornærmelser, som kan resultere i nedsat hjertefunktion følgende korte iskæmi eller iskæmiske fornærmelser forbundet med cardioplegisk anholdelse. (Til gennemgang på Langendorff perfusion teknikker og I / R undersøgelser se 6 – 8). For generelle retningslinjer og en grundig analyse af eksperimentelle parametre forbundet med musen isolerede perfunderede hjerter se Sutherland e t al. 2003 9 Teknikken præsenteres her beskriver den nødvendige udstyr, reagenser, trin, strategier og tips til pålideligt fremkalde bedøvelse i mus hjerter. Mindre ændringer er nødvendige for at anvende teknikken til rotter.
Kort fortalt isoleret muse hjerter Langendorff perfunderes i ca. 30 min med fysiologisk Krebs-Henseleit puffer (KHB) efterfulgt af koldt beskyttet hjertestop via levering af et hyperkalemic hypothermic kardioplegi opløsning. Efter anholdelse, er hjerte-funktionel genopretning overvåges under genopvarmning og reperfusion af hjertet med KHB. Ændringer i graden af genvinding af hjertefunktion kontraktile funktion kan evalueres for at vurdere cardioprotektive agenter og forskellige hjertebeskyttelsesassays strategier.
De foregående protokol detaljer metoder til at evaluere myokardielammelse sekundært til global iskæmi forbundet med cardioplegisk anholdelse. I vore hænder denne protokol giver en omtrentlig ~ reduktion i hjertefunktion 40% (LVDP, +/- dP / dt) med minimale ændringer i hjertefrekvensen på 30 minutter efter reperfusion tidspunkt. Som hjertet er reperfusionerede og rewarmed alle parametre for hjertefunktion reduceres ved initiale tidspunkter med et stærkt reduceret hjertefrekvens før stabilisering mellem 20 og 30 m…
The authors have nothing to disclose.
Cardioplegia Solution (St Thomas II) | Symbol / Concentrations (mM) | ||
Sodium Chloride | NaCl; 110 | ||
Potassium chloride | KCl; 16 | ||
Calcium Chloride | CaCL2; 1.5 | ||
Magnesium Chloride | MgCL2; 16 | ||
Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 10 | ||
Krebs-Heinslet Buffer | |||
Sodium Chloride | NaCl; 118 | ||
Potassium Chloride | KCl; 4.8 | ||
Magnesium Sulfate | MgSO4; 1.7 | ||
Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 24.9 | ||
Potassium Phosphate (monobasic) | KH2PO4; 1.2 | ||
Calcium Chloride | CaCL2; 1.4 | ||
Sodium Pyruvate | Na pyruvate; 2 | ||
Glucose | C6H12O6; 6 | ||
Balloon reagents | |||
Corn Syrup | |||
Spaghetti | |||
Silicon Dispersion Gel | |||
styrofoam block | |||
lab oven/incubator ( 50C) | |||
Langendorff Perfusion equipment | |||
Isolated perfused heart sytem (IH-SR (Hugo-Sachs) or equivalent) | |||
Data acquisition system (DSI, ADinstruments or equivalent) | |||
Heated water circulator | |||
Cooling water circulator | |||
Perfusion pump capable of 2-30 ml/min | |||
Inline perfusion filters – 1 um glass fiber | |||
Pressure sensors and amplifiers for LVP and perfusion pressure | |||
Small graduated cylinder (~10 mL) | |||
Small temperature probe and thermometer (Werner or equivalent) | |||
perfusion resevoir (1L) | |||
cardioplegia resevoir (~200 mL) | |||
gas bubbler | |||
95/5 O2/CO2 mix | |||
Surgical tools and reagents | |||
Metzenbaum and Potz surgical scissors | |||
two Dumont size 5 forceps | |||
ketamine | |||
xylazine | |||
heparin | |||
small clamp with soft sides to hold aorta (i.e. terminal clamp with taped ends) | |||
Silk 2-0 and 4-0 sutures |