Summary

Telemetria Intrauterine medir Rato contrátil Pressão<em> In Vivo</em

Published: April 06, 2015
doi:

Summary

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Abstract

Um complexo de integração de sinais moleculares e eléctricos é necessário para transformar um útero quiescente para um órgão contráctil no final da gravidez. Apesar da descoberta de reguladores-chave da contractilidade uterina, este processo ainda não está completamente entendido. Os ratinhos transgénicos proporcionar um modelo ideal para estudar o parto. Anteriormente, o único método para estudar a contractilidade uterina no rato foi ex vivo gravações de tensão isométrica, que são sub-óptima por várias razões. O útero tem de ser removido do seu ambiente fisiológico, um campo de investigação tempo limitado é possível, e os ratinhos deve ser sacrificado. O desenvolvimento recente de telemetria radiométrica permitiu longitudinais, as medições em tempo real da pressão intra-uterina in vivo em ratinhos. Aqui, a implantação de um telêmetro intra-uterina para medir as mudanças de pressão no útero de camundongos a partir de meados de gravidez até o parto é descrito. Ao comparar as diferenças de imprensamentos entre o tipo selvagem e ratinhos transgénicos, o impacto fisiológico de um gene de interesse pode ser elucidado. Esta técnica deve acelerar o desenvolvimento de terapias usadas para tratar distúrbios do miométrio durante a gravidez, incluindo o trabalho de parto prematuro.

Introduction

O nascimento prematuro é a principal causa de morbidade e mortalidade nos países desenvolvidos perinatal; é responsável por 50% de morbidade perinatal e 75% de 1,2 a mortalidade perinatal. Trabalho de parto prematuro é multifacetada e pode ser idiopática. Apesar de muita pesquisa surgiu nas vias moleculares e elétricas transformando o miométrio, de um tecido de repouso em um contrátil um, a fisiopatologia exata do trabalho de parto prematuro permanece indefinida. Endocrine, inflamatório, e regulação de genes têm sido relacionados ao trabalho de parto prematuro 3,4. No entanto, as preocupações éticas limitar a capacidade de realizar pesquisas sobre os mecanismos de trabalho de parto prematuro em seres humanos.

Dadas estas limitações, muitos investigadores voltaram-se para os ratos como um sistema modelo com que no estudo da fisiologia de parto. Os ratos têm gestações curta duração de aproximadamente três semanas e pode ser facilmente manipulado geneticamente. Além disso, vários modelos genéticos do rato temfoi desenvolvido para determinar as vias de sinalização que são essenciais para o trabalho 5. Apesar das diferenças fundamentais entre o mouse eo parto humano, ratos e humanos compartilham muitos dos mesmos mecanismos que são essenciais para o trabalho, incluindo a inflamação intra-uterina e infecção 6. Assim, os ratos servir como uma ferramenta valiosa para examinar a atividade uterina. Até à data, o padrão-ouro para medir a contratilidade uterina em camundongos foi ex vivo gravações de tensão isométrica; no entanto, isto é limitado a um ponto de tempo gestacional por experiência e requer a remoção do útero do seu ambiente fisiológico. Outro factor importante é o elevado número de animais necessários para essas investigações. Por último, esta metodologia não permite estudos longitudinais que examinam a indução do trabalho de parto pré-termo e fisiopatologia.

Os recentes avanços feitos em dispositivos de telemetria radiométricos usados ​​para estudar a pressão arterial muda 7 em ratos e intpressão rauterine em ratos 8 pediu a questão para saber se a mesma tecnologia pode ser utilizada para estudar alterações na pressão intra-uterina em ratinhos durante a gravidez. Depois de solução de problemas inicial, foi desenvolvido um método com sucesso para medir a indução do parto e progressão em um mouse. Esta abordagem in vivo pode medir a transição do estado de baixa pressão do útero quiescente para o estado de alta pressão indicativa de contrações fortes. Este método também foi capaz de detectar diferenças de pressão significativas entre ratinhos transgénicos com parto comprometida e ratinhos do tipo selvagem, demonstrando o impacto fisiológico da expressão dos genes 9. Este protocolo fornece em tempo real, no método in vivo para estudar a pressão rato uterino durante a gravidez.

Protocol

NOTA: Todos os procedimentos com animais respeitadas as diretrizes para o cuidado e uso de animais estabelecidos pelo National Institutes of Health. Todos os protocolos foram aprovados pelo Comitê da Universidade de Washington em St. Louis a estudos com animais. NOTA: materiais e equipamentos específicos para este protocolo estão listados Materiais e Equipamentos tabela. 1. Criação de temporizado Feminino Mice Raça fêmeas adultas entre dois e seis meses de idade, em …

Representative Results

Em tempo real das pressões intra-uterinos vivo pode ser gravado utilizando um sistema de aquisição de telemetria. Amostragem Pressão emparelhado com gravação simultânea de vídeo do mouse foi usado para capturar o momento exato da entrega de cada filhote e correlacionar o tempo de entrega para a pressão intra-uterina da mãe. Todos os pontos de dados podem ser representados graficamente, em seguida, durante toda a gravação para gerar uma pressão versus tempo trama (Figura 1A).</stron…

Discussion

As investigações sobre a contratilidade do miométrio têm contado com ex vivo medições da tensão muscular. Esta metodologia pode ser útil para testar em estágio inicial de drogas uterotônicas recentemente desenvolvidos que não podem ser administrados aos animais vivos. No entanto, abordagens in vivo são necessários para compreender longitudinalmente a progressão do trabalho de parto. As medições in vivo servir a vários propósitos. Primeiro, eles permitem a captura de uma image…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by funding from the March of Dimes FY12-133 (S.K.E.) and the National Institutes of Health R01HD037831 (S.K.E.). We would like to thank Dr. Deborah Frank for critical review of the manuscript.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Surgical Glue 3M Vetbond 1469SB Tissue Adhesive–stored in Drierite
Absorbable 6-0 Sutures Ethicon J212H Vicryl
Non-absorbable 6-0 Sutures Ethicon 8706H Prolene
Water Jacket Blanket + Heating Pad Gaymer T/Pump PN 11184-000 Blanket-66N111CC Specialized for rodents
Bead sterilizer Keller Z378577 Steri 250 Sterilizer
Disecting Microscope Nikon SMZ754 Fibre optic gooseneck external light source
Sterile Surgical Gloves–Latex  Cardinal Health Triflex 2D7253
PhysioTel PA-C10 Pressure Transmitter  Data Sciences International 270-0135-001 TA11PA-C10
Telemeter Reciever  Data Sciences International 272-6001-001 RPC-1
Dataquest ART 4.3.2 Analysis Platinum  Data Sciences International 271-0147-141 Analysis software
Diet Recovery Gel Clear H2O 72-01-5022 Purified Soft Diet for Rodents
Tergazyme Sigma-Aldrich Z273287 Enzyme detergent

References

  1. Slattery, M. M., Morrison, J. J. Preterm delivery. Lancet. 360, 1489-1497 (2002).
  2. Goldenberg, R. L., Culhane, J. F., Iams, J. D., Romero, R. Epidemiology and causes of preterm birth. Lancet. 371, 75-84 (2008).
  3. Keelan, J. A. Pharmacological inhibition of inflammatory pathways for the prevention of preterm birth. Journal Of Reproductive Immunology. 88, 176-184 (2011).
  4. Voltolini, C., et al. Understanding spontaneous preterm birth: from underlying mechanisms to predictive and preventive interventions. Reproductive Sciences. 20, 1274-1292 (2013).
  5. Ratajczak, C. K., Muglia, L. J. Insights into parturition biology from genetically altered mice. Pediatric research. 64, 581-589 (2008).
  6. Rajakumar, A., et al. Placental HIF-1 alpha, HIF-2 alpha, membrane and soluble VEGF receptor-1 proteins are not increased in normotensive pregnancies complicated by late-onset intrauterine growth restriction. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 293, (2007).
  7. Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D’Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. American journal of physiology. Heart And Circulatory Physiology. 286, H2408-H2415 (2004).
  8. Mackay, L. B., Shi, L. B., Maul, H. .., Maner, W. L., Garfield, R. E. The effect of bilateral pelvic neurectomy on cervical ripening in pregnant rats. Journal Of Perinatal Medicine. 37, 263-269 (2009).
  9. Pierce, S. L., Kutschke, W., Cabeza, R., England, S. K. In vivo measurement of intrauterine pressure by telemetry: a new approach for studying parturition in mouse models. Physiol Genomics. 42, 310-316 (2010).
  10. Imamura, T., Luedke, C. E., Vogt, S. K., Muglia, L. J. Oxytocin modulates the onset of murine parturition by competing ovarian and uterine effects. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 279, R1061-R1067 (2000).
  11. McCloskey, C., et al. The inwardly rectifying K+ channel KIR7.1 controls uterine excitability throughout pregnancy. EMBO Mol Med. 6 (9), 1161-1174 (2014).

Play Video

Cite This Article
Rada, C. C., Pierce, S. L., Grotegut, C. A., England, S. K. Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo. J. Vis. Exp. (98), e52541, doi:10.3791/52541 (2015).

View Video