Electrocardiografía no invasiva en el ratón perinatal
Summary
Aquí, presentamos un protocolo de electrocardiografía no invasiva (ECG), optimizado para ratones postnatales tempranos, que no requiere el uso de anestésicos.
Abstract
La electrocardiografía (ECG) se ha considerado durante mucho tiempo como un método eficaz y fiable para evaluar la función cardiovascular (y cardiopulmonar) tanto en modelos humanos como animales de enfermedad. La frecuencia cardíaca individual, el ritmo y la regularidad, combinados con parámetros cuantitativos recogidos del ECG, sirven para evaluar la integridad del sistema de conducción cardíaca, así como la fisiología integrada del ciclocardíaco. Este artículo proporciona una descripción completa de los métodos y técnicas utilizados para realizar un ECG no invasivo en cachorros de ratón perinatal y neonatal tan pronto como el primer día postnatal, sin necesidad de usar anestésicos. Este protocolo fue diseñado para abordar directamente la necesidad de un método estandarizado y repetible para obtener ECG en ratones recién nacidos. Desde una perspectiva traslacional, este protocolo resulta ser totalmente eficaz para la caracterización de defectos cardiopulmonares congénitos generados utilizando líneas transgénicas de ratón, y particularmente para el análisis de defectos que causan letalidad en o durante los primeros días postnatales. Este protocolo también tiene como objetivo abordar directamente una brecha en la literatura científica para caracterizar y proporcionar datos normativos asociados con la maduración del sistema de conducción cardíaca postnatal temprana. Este método no se limita a un punto de tiempo postnatal específico, sino que permite la recopilación de datos de ECG en cachorros de ratón neonatal desde el nacimiento hasta el día 10 postnatal (P10), una ventana que es de importancia crítica para modelar enfermedades humanas in vivo, con especial énfasis en la cardiopatía congénita (CHD).
Introduction
La función cardíaca se puede medir de diferentes maneras, la más común de las cuales incluye el uso de electrocardiografía (ECG) para analizar la conducción de corriente eléctrica a través del corazón, así como su ciclo cardíaco general y la función1. La electrocardiografía sigue siendo una herramienta de diagnóstico útil para identificar y caracterizar anomalías cardíacas tanto en modelos humanos como animales de enfermedad1,2. Las irregularidades en la lectura de un electrocardiograma se pueden encontrar en el desarrollo cardíaco anormal (es decir, enfermedad cardíaca congénita (CHD)), y pueden incluir arritmias que se manifiestan como cambios en la frecuencia cardíaca (por ejemplo, bradicardia) y el ritmo (por ejemplo, “bloqueos cardíacos”), que sugieren defectos en la integridad y/o función del miocardio subyacente. Cambios como estos pueden predisponer a los pacientes a una disfunción cardíaca potencialmente mortal (p. ej., insuficiencia cardíaca congestiva y/o paro cardíaco) y aumento de la mortalidad3,4. Dadas las altas tasas de mortalidad con enfermedad coronas coronarias graves y no tratadas, es fundamental desarrollar un método estandarizado y repetible para recolectar ECG durante este período posnatal temprano.
Aunque no somos los primeros en abordar este problema, los métodos previos de recogida de ECG en un cachorro de ratón han incluido tradicionalmente procedimientos invasivos (aguja subcutánea o electrodos de alambre) y /o el uso de anestésicos5,6,7. Las ventajas de realizar análisis de ECG no invasivo incluyen minimizar el dolor y deshacer el estrés en el animal. Mientras que el experimentador todavía debe ser cauteloso acerca de causar el estrés del cachorro, el dispositivo está diseñado para evitar factores de estrés comunes con el fin de producir datos precisos. En el contexto de la evaluación de la función cardíaca, la introducción de anestesia en animales que pueden tener anomalías cardiopulmonarias podría potencialmente enmascarar o incluso exacerbar las condiciones subyacentes. Los anestésicos pueden afectar la conducción eléctrica alterando la despolarización y/o la repolarización de las células. Finalmente, el uso de anestesia puede poner al cachorro recién nacido en un mayor riesgo de hipotermia, lo que podría confundir aún más cualquier patología inherente. El siguiente protocolo no introduce anestésicos, procedimientos invasivos ni molestias pronunciadas al cachorro. Una vez finalizada la configuración del equipo, la configuración del dispositivo y la recopilación de datos que involucran al animal se pueden completar de manera eficiente, después de lo cual los cachorros pueden ser devueltos a su madre. Además, este sistema permite realizar análisis repetidos y/o en serie, lo que es ideal para experimentos que requieren análisis a lo largo del tiempo, introducción de terapias farmacológicas, etc.
Protocol
Representative Results
Discussion
Los puntos de datos recogidos en cachorros perinatales de 1 ratón de día 1 están ligeramente por debajo de los valores medios esperados para ratones adultos (500-700 latidos por minuto). 8 Hay un aumento en la frecuencia cardíaca a medida que el ratón envejece, que cae más en línea para los valores esperados (Tabla 1). Sin embargo, es importante destacar que los valores neonatales estaban en el extremo inferior de este rango, apoyando la idea de que los valores normativos d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores reconocen el generoso apoyo de la Sociedad de Corazones Diminutos (KLT), el Programa UNE COBRE (NIGMS otorga el número P20GM103643; LAF), y el Programa de Becas SURE en la Universidad de Nueva Inglaterra (VLB), así como el apoyo técnico al paciente de Ashish More (iWorx, Dover, NH). La Figura 3, la Figura 4 y la Figura S1 se crearon con el software Biorender.
Materials
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG | https://www.iworx.com/users/teaching.php |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device | https://www.iworx.com/research/cardiac-function/rs-nmecg/ |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG | https://www.parkerlabs.com/tensive.asp |
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