The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
Följande protokoll är till nytta för utvärdera nedsatt hjärtfunktion eller hjärt fantastiska följande moderata ischemiska förolämpningar. Tekniken är användbar för modellering ischemisk skada i samband med ett stort antal kliniskt relevant fenomen inklusive hjärtkirurgi med kardioplegiska gripande och hjärt-bypass, off-pump CABG, transplantation, angina, kort ischemi, osv. Protokollet visar en generell metod för att modellera hypotermi hyperkalemisk kardioplegiska gripande och reperfusion i gnagare hjärtan med fokus på mätning av hjärtmuskelsammandragningsfunktion. I korthet, en mus hjärta perfusion i Langendorff läge, instrumenterade med en intraventrikulär ballong, och initial hjärt funktionella parametrar registreras. Efter stabilisering, är hjärtat sedan föremål för korta infusion av en hjärtskyddande hypotermisk kardioplegilösning att inleda diastoliskt stillestånd. Kardioplegi levereras intermittent över 2 timmar. Hjärtat sedan reperfuseras och warmed till normotermisk temperaturer och återvinning av hjärtmuskelfunktionen övervakas. Användning av detta protokoll resulterar i tillförlitlig deprimerad hjärtsammandragningsfunktion fri från grov myocardial vävnadsskada hos gnagare.
Myokardial bedövning definieras som reversibel minskad kontraktil aktivitet trots återställning av tillräckligt blodflöde efter en kort period av ischemi eller utdragna perioder av ischemiska skador med kardioprotektion 1,2,3,4,5. Den metod som presenteras är specifikt används för att modellera kliniskt relevanta ischemiska förolämpningar som kan resultera i reversibla försämringar i kontraktil funktion (dvs ischemiska förolämpningar i samband med hjärtkirurgi utnyttjar kardioplegisk stillestånd, korta perioder av ischemi, angina, etc.). I motsats till svåra ischemi studier (hjärtinfarkt, nekros) detta protokoll har utvecklats för att utvärdera hjärtinfarkt funktionell återhämtning och kardioprotektion utan vävnadsskada, ombyggnad, och celldöd. Majoriteten av uppsats diskuterar en standard kardioplegisk gripande protokoll med element liknande en hjärtkirurgi med användning hypotermi och intermittent kardioplegi leverans.
Myokardiell protvsnitt under större delen av hjärtoperationer förlitar sig på kardioplegi och hjärt-bypass. Även kardioplegi (CP) lösningar och strategier varierar kraftigt (blod, kristalloid, kallt, varmt etc.) de vanligaste elementen är 1) hyperkalemi och / eller andra strategier för att arrestera hjärtat i diastole, vilket begränsar energiutnyttjande till följd av hjärtmuskelsammandragning, och 2) hypotermi att bromsa ämnesomsättning och bidra till att upprätthålla ATP och andra energireserver medan greps. Nuvarande kardioplegi lösningar ger skydd till hjärtat mot ischemiska förolämpningar som annars skulle visa sig dödliga. Men hjärtskyddande strategier under kirurgiska ischemiska förolämpningar är inte perfekt, och den resulterande mild ischemisk skada kan leda till reversibel hjärtsammandragnings dysfunktion trots adekvat blodflöde (hjärtinfarkt bedövning), acidos, cardiomyocyte skador och kärleffekter inklusive minskad koronar perfusion och vasospasm.
Detta protokoll skiljer sigfrån vanliga isolerade hjärtischemimodeller utvärderar hjärtinfarkt och svår ischemi genom att den utvärderar mildare ischemiska förolämpningar som kan leda till nedsatt hjärtfunktion efter kort ischemi eller ischemiska förolämpningar i samband med kardioplegisk stillestånd. (För granskning på Langendorff perfusion tekniker och I / R studier se 6 – 8). För allmänna riktlinjer och en grundlig analys av experimentella parametrar i samband med mus isolerade perfunderade hjärtan se Sutherland e t al. 2003 9 Tekniken presenteras här detaljer nödvändig utrustning, reagenser, steg, strategier och tips för att på ett tillförlitligt sätt framkalla bedövning i mus hjärtan. Mindre modifieringar är nödvändiga för att tillämpa tekniken till råttor.
I korthet isolerade mus hjärtan är Langendorff perfunderades under ca 30 min med fysiologisk Krebs-Henseleit-buffert (KHB), följt av kall skyddade hjärtstillestånd genom tillförsel av en hyperkalemisk hypothermic kardioplegilösning. Efter gripandet, är hjärt funktionell återhämtning övervakas under återuppvärmning och reperfusion av hjärtat med KHB. Förändringar i graden av återvinning av hjärtsammandragningsfunktionen kan utvärderas för att bedöma hjärtskyddande medel och olika hjärtskyddande strategier.
De föregående protokollinformation metoder för att utvärdera hjärtinfarkt fantastiska sekundärt till global ischemi i samband med kardioplegisk stillestånd. I våra händer detta protokoll ger en ungefärlig ~ 40% minskning av hjärtfunktionen (LVDP, +/- dP / dt) med minimala förändringar i hjärtfrekvens vid 30 min efter reperfusion tidpunkt. Eftersom hjärtat är reperfuseras och rewarmed alla parametrar för hjärtfunktionen reduceras vid initial tidpunkter med en kraftigt reducerad hjärtfrekvens innan stab…
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 |