Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Farede Miyokard Enfarktüsü Çalışması İçin Kriyoyaralanma Modeli

9.3K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/59958

⸱

19 Eylül 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Transplant and Stem Cell Immunobiology Lab, University Heart Center, 2Department of Surgery, Transplant and Stem Cell Immunobiology Lab, University of California San Francisco, 3Cardiovascular Research Center (CVRC) and DZHK German Center for Cardiovascular Research, 4Division of Cardiology, Cardiovascular Research Institute, University of California San Francisco, 5Cardiovascular Surgery, University Heart Center

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu makalede farelerde miyokardiyal kriyoyaralanma sonrası kardiyak remodeling çalışma modeli göstermektedir.

Özet

Akut koroner sendrom ve komplikasyonları için yeni tedavi stratejileri geliştirmek için hayvan modellerinin kullanımı şarttır. Bu makalede, yüksek tekrarlanabilirlik ve replikalık ile hassas infarkt boyutları üreten bir murine kriyoyaralanma infarkt modeli göstermek. Kısacası, entübasyon ve sternotomi sonra hayvan, kalp toraks kaldırılır. El sıvı azot iletim sisteminin sondası kriyoyaralanmaya neden olmak için miyokard duvarına uygulanır. Bozulmuş ventrikül fonksiyonu ve elektrikiletimi ekokardiyografi veya optik haritalama ile izlenebilir. Enfarktüs lisanlı bölgenin transmural miyokardiyal remodeling kollajen birikimi ve kardiyomiyosit kaybı ile karakterizedir. Diğer modeller (örneğin, LAD-ligation) ile karşılaştırıldığında, bu model daha düzgün enfarktüs boyutları oluşturmak için bir el sıvı azot dağıtım sistemi kullanır.

Giriş

Akut koroner sendrom (ACS) Batı dünyasında ölüm önde gelen nedenleri1,2. Koroner arterlerin akut oklüzyonu etkilenen kardiyak dokunun iskemik kaskad ve nekroz aktivasyonuna yol açar3. Hasarlı miyokardiyum yavaş yavaş non-kontraktil skar dokusu ile değiştirilir, hangi klinik bir kalp yetmezliği olarak tezahür4,5. ACS tedavisinde son gelişmelere rağmen, ACS ve ACS ile ilgili kalp yetmezliği prevalansı artıyor, ve tedavi seçenekleri sınırlıdır6,7. Bu nedenle, ACS ve komplikasyonları incelemek için hayvan modelleri geliştirmek büyük ilgi vardır.

Bugüne kadar, ACS ve ACS kaynaklı miyokardiyal remodeling çalışma için en yaygın olarak kullanılan hayvan modeli sol inen koroner arter (LAD) ligasyonu. LAD'nin ligasyonu, ACS sırasında insan miyokard dokusuna benzer miyokardin akut iskemisine yol açar.  Ancak, tutarsız infarkt boyutları LAD ligation Aşil 'topuk kalır. Cerrahi varyasyon ve LAD anatomik değişkenlik tutarsız infarkt boyutları yol ve bu işlemin tekrarlanabilirlik ve çoğaltılabilirlik engel8,9,10. Buna ek olarak, LAD ligasyonu yüksek intra- ve postcerrahi mortaliteye sahiptir. Tekrarlanabilirliği artırmak ve mortaliteyi azaltmak için son çabalara rağmen11,12, hayvanların çok sayıda hala düzgün anti-remodeling tedavileri değerlendirmek için gereklidir.

ACS alternatif modeller önerilmiştir ve radyofrekansı 13dahil olmak üzere son yıllarda incelenmiştir, termal14 veya kriyojenik yaralanmalar15,16,17,18. Mevcut kriyoyaralanma yöntemleri deneğin kardiyak dokusuna zarar vermek için sıvı nitrojen önceden soğutulmuş bir metal çubuk uygulamak15,16. Ancak, yeterli bir enfarktüs boyutu oluşturmak için bu yordamın birkaç kez tekrarlanması gerekir. Çubukun dokuya göre yüksek iletkenlik ve düşük ısı kapasitesi nedeniyle sonda hızlı bir şekilde ısınır ve doku soğutularak (ve böylece enfarktüse) heterojen olarak soğutulr. Bu sınırlamaları aşmak için, burada el sıvı azot dağıtım sistemi kullanan bir kriyoinfarktüs modeli açıklayınız. Bu model çoğaltılabilir, gerçekleştirmek kolay ve hızlı ve güvenilir kurulabilir. Koroner anatomiden bağımsız tekrarlanabilir transmural infarkt lezyonu oluşturulur ve bu da sonunda kalp yetmezliğine yol açar. Bu yöntem özellikle yeni terapötik farmakolojik ve doku mühendisliği tabanlı stratejilerin değerlendirilmesi için remodeling süreci çalışmak için uygundur.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Hayvanlar, Laboratuvar Hayvan Kaynakları Enstitüsü tarafından hazırlanan ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanları İlkeleri Rehberi'ne uygun olarak insancıl bakım almıştır. Tüm hayvan protokolleri sorumlu yerel otorite (University of California San Francisco (UCSF) Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi) tarafından onaylanmıştır.

1. Hayvan bakımı

  1. Yaklaşık 27 g ağırlığında 14 haftalık fareler edinin (örn. Laboratuvar Hayvanları Enstitüsü'nden).
    NOT: Bu makale için BALB/c fareleri kullanılmaktadır.
  2. Havalandırılan dolaplarda geleneksel koşullar altında fareleri tutun, onları standart fare chow ve otoklavlı su reklam libitum besleme.

2. Fare hazırlama

  1. Fareyi isoflurane (%3.5) ile uyuşturulmak için bir indüksiyon odası kullanın.
  2. Bir saç düzeltici kullanarak göğüs ve boyun üzerinde saç çıkarın.
  3. Fareyi ısıtılmış bir ped üzerinde supine pozisyonunda yerleştirin ve farenin ağız ve burnunu kaplayan bir yüz maskesi ile anesteziyi koruyun.
  4. Reflekslerin eksikliğini doğrulamak için arka ayakları ve kuyruğu çimdikleyerek yeterli anestezi derinliği olup olmadığını kontrol edin.
  5. Analjezi için deri altı buprenorfin (0.03 mg/kg) enjekte edin.
  6. Arka ve ön uzuvları yayın ve teyp kullanarak konumlarını düzeltin.
  7. Povison iyot ile, tıraş alanı dezenfekte, % 80 etanol ile ovma izledi. Bu adımı iki kez tekrarlayın.
  8. Çene göğüs alt üçte bir orta hat deri kesi yapmak için küçük bir makas kullanın.
  9. Kavisli forceps kullanın ve dikkatle nefes borusu ortaya çıkarmak için boyun çevresindeki kasları ayırın.
  10. İkinci ve üçüncü kıkırdak halkaları arasında trakeotomi yapmak için bir mikro makas kullanın.
  11. Ventilatör, 0,5 mL'lik gelgit hacmiyle 110/dk'lık bir havalandırma frekansına ayarlayın.
  12. Yüz maskesini çıkarın ve solunum cihazına bağlı plastik bir kanül (20 G) trakeaya takın. Hayvanı havalandırın.
    NOT: İkili akciğer ventilasyonunu onaylayarak ventilasyon kanülasyonunun çok derine takılmadığından emin olun.
  13. Üçüncü ve yedinci kaburga arasında sternal kökenli sağ pektoralis kas ayırmak için cautery kullanın.
  14. Göğüs kafesine mümkün olduğunca yakın dördüncü altıncı kaburga kesmek için yan açılı bahar makası kullanın.
  15. Kanamagörülebilirse meme arterini kauterize edin.
  16. Isoflurane%2.5'e düşürün.
  17. Göğüs boşluğuna net bir görünüm elde etmek için altta yatan bağ dokusunu inceleyin.
  18. Perikard'ı açmak ve kalbi ortaya çıkarmak için künt çözgü kullanın.
  19. Kaburga yaymak ve göğüs boşluğu açık tutmak için bir mini Goldstein retraktör kullanın.
  20. Kalbi göğüs boşluğundan künt bir çubukla kaldırın.
  21. Göğüs açıklığını azaltmak ve kalbin geri düşmesini engellemek için retraktörün gerginliğini azaltın.
  22. Kriyoprobu (3 mm çapında) 10 s için önceden soğutun.
  23. Ön sol ventrikül duvarına kriyoprob uygulayın ve sol ventrikül kriyo-yaralanma enfarktüsü oluşturmak için 10 s dondurun.
    NOT: Kriyoprob bilimsel soru ve ihtiyaca bağlı olarak farklı kalp duvarlarına uygulanabilir.
  24. Sol ventrikül duvarından probu ayırmak için oda sıcaklığında tuzlu ile kriyoprob sulama.
  25. Göğüs açıklığı büyütmek için retraktörü kullanın.
  26. Kalbi künt bir çubukla göğüs boşluğuna yavaşça geri döndürün.
  27. Retraktörü çıkarın ve sternotomiyi 6-0 dikiş kullanarak tek bir düğümle bağlayın.
  28. 6-0 çalışan dikiş kullanarak göğüs boşluğu kapatın. Düğüm bağlamadan önce göğüsten kalan havayı boşaltmak için 10 mL'lik bir şırınga kullanın.
  29. Kaudal kenardaki deriyi uyarla ve çalışan sütürle trakeal açıklık noktasına dikin (5-0).
  30. Set isoflurane için 1.5% ve hayvan kendiliğinden nefes alana kadar bekleyin.
  31. Trakeal kateteri çıkarın ve anesteziyi sürdürmek için yüz maskesini hayvanın ağzına ve burnuna tekrar uygulayın.
  32. Trakeal kesiyi bir 8-0 ile kapatın Dikiş.
  33. Ventral boyun kaslarını nefes borusunu kapsayacak şekilde konumlarına geri döndürün.
  34. Deri dikişini tamamlayın.
  35. 3 gün boyunca ağrı analjezi için içme suyuna metamizole (100 mL başına 50 mg metamizole) ekleyin ve hayvangünlük izlemek.
    NOT: Bu modelin gözlem süresi 8 haftadır. Analjezi rejimi ile ilgili kurumunuzun yönergelerine uyduğunuzdan emin olun.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Kriyoyaralanma enfarktüs modeli ACS ve komplikasyonlarını incelemek için uygundur. Bu modelde düşük mortalite oranları ve etkili cerrahi sonrası iyileşme görülmektedir. Kriyom neden li miyokardiyal hasar kardiyak fonksiyon azalmasına yol açar, elektriksel uncoupling, ve transmural remodeling.

Ekokardiyografi in vivo kardiyak fonksiyonu noninvaziv izlemek için kullanılabilir. Kriyo-yaralı kalplerde, ekokardiyografi önemli ölçüde azaltılmış ejeksiyon fraksiyonu ve fraksiyonel alan değişikliği gö...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu makalede, ACS ve ilgili farmakolojik ve tedavi seçeneklerini araştırmak için bir fare kriyoinjury modeli açıklanmaktadır.

En önemli adım kardiyak doku üzerinde kriyoprob uygulamasıdır. En uygun enfarktüs boyutunu elde etmek ve tekrarlanabilir sonuçları garanti etmek için temas süresi sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Miyokardiumuzun uzun süre soğutulması büyük boy enfarktlara veya ventriküler perforasyona yol açacaktır. Buna karşılık, kısaltılmış soğutma süresi sınırlı epikardiyal lezyo...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Christiane Pahrmann'a teknik yardımları için teşekkür ederiz. D.W. Max Kade Vakfı tarafından desteklendi. T.D. Else Kröner Fondation (2012_EKES.04) ve Deutsche Forschungsgemeinschaft (DE2133/2-1_) hibealdı. S. S. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; SCHR992/3- 1, SCHR992/4-1).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
10 ml ŞırıngaThermo Scientific03-377-23
5-0 prolen sütürEthiconEH7229H
6-0 prolen sütürEthicon8706H
8-0 Ethilon sütür Ethicon2808G
Absorpsiyon MızraklarıGüzel Bilim Araçları18105-01
BALB/cJackson LaboratuvarıStok numarası 000651
Bepanthen Göz ve Burun merhemiBayer1578675Göz merhemi
BetadineÇözeltisi Betadine Purdue PharmaNDC:67618-152
Künt ForsepsGüzel Bilim Araçları18025-10
BuprenexReckitt BenckiserNDC Kodları:  12496-0757-1, 12496-0757-5Buprenorfin
Kriyoprob 3mmBrymill Kriyojenik SistemlerCry-AC-3 B-800
Etanol %70Th. Geyer2270
Forseps kavisliS & T00284
Forseps inceGüzel Bilim Araçları11251-20
Forseps standardıGüzel Bilim Araçları11023-10
Brüt Anatomi ProbuGüzel Bilim Araçları10088-15
Saç kesme makinesiWAHL8786-451A ARCO SE
Yüksek sıcaklık koter kitiBovie18010-00
ISOFLURANHenry Schein Hayvan Sağlığı029405
IV Kateter 20GB. Braun603028
Mini-Goldstein EkartörGüzel Bilim Araçları17002-02
NaCl% 0.9B.BraunPZN 06063042                  Sanat. Nr.: 3570160tuzlu
iğne tutucuGüzel Bilim Araçları12075-14
İğne Tutucu, KavisliHarvard Aparatı72-0146
NovaminsülfonRatiopharmPZN 03530402Metamizol
Ameliyat Kartı Braintree Scientific39OP
Değiştirilebilir İnce UçluBovieH101
MakasGüzel Bilim Araçları14028-10
Küçük Hayvan VantilatörüKent ScientificRV-01
Yaylı Makas - YanaAçılı İnce Bilim Araçları15006-09
Cerrahi mikroskopLeica M651
Transpore Cerrahi Bant3M1527-1
Vannas Yaylı MakasGüzel Bilim Araçları15400-12
Buharlaştırıcı Kent BilimselVetFlo-1205S

Kaynaklar

  1. Writing Group. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 38-360 (2016).
  2. de Alencar Neto, J. N. Morphine, Oxygen, Nitrates, and Mortality Reducing Pharmacological Treatment for Acute Coronary Syndrome: An Evidence-based Review. Cureus. 10 (1), 2114(2018).
  3. Detry, J. M. The pathophysiology of myocardial ischaemia. European Heart Journal. 17, Suppl G 48-52 (1996).
  4. Ertl, G., Frantz, S. Healing after myocardial infarction. Cardiovascular Research. 66 (1), 22-32 (2005).
  5. Jugdutt, B. I. Ventricular remodeling after infarction and the extracellular collagen matrix: when is enough enough. Circulation. 108 (11), 1395-1403 (2003).
  6. Velagaleti, R. S., Vasan, R. S. Heart failure in the twenty-first century: is it a coronary artery disease or hypertension problem. Cardiology Clinics. 25 (4), 487-495 (2007).
  7. Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2017 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 135 (10), 146-603 (2017).
  8. Morrissey, P. J., et al. A novel method of standardized myocardial infarction in aged rabbits. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 312 (5), 959-967 (2017).
  9. Degabriele, N. M., et al. Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction. Experimental Physiology. 89 (4), 497-505 (2004).
  10. Chen, J., Ceholski, D. K., Liang, L., Fish, K., Hajjar, R. J. Variability in coronary artery anatomy affects consistency of cardiac damage after myocardial infarction in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 313 (2), 275-282 (2017).
  11. Reichert, K., et al. Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (122), e55353(2017).
  12. Kim, S. C., et al. A murine closed-chest model of myocardial ischemia and reperfusion. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (65), e3896(2012).
  13. Antonio, E. L., et al. Left ventricle radio-frequency ablation in the rat: a new model of heart failure due to myocardial infarction homogeneous in size and low in mortality. J Card Fail. 15 (6), 540-548 (2009).
  14. Ovsepyan, A. A., et al. Modeling myocardial infarction in mice: methodology, monitoring, pathomorphology. Acta Naturae. 3 (1), 107-115 (2011).
  15. Ciulla, M. M., et al. Left ventricular remodeling after experimental myocardial cryoinjury in rats. Journal of Surgical Research. 116 (1), 91-97 (2004).
  16. Grisel, P., et al. The MRL mouse repairs both cryogenic and ischemic myocardial infarcts with scar. Cardiovascular Pathology. 17 (1), 14-22 (2008).
  17. Duerr, G. D., et al. Comparison of myocardial remodeling between cryoinfarction and reperfused infarction in mice. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 961298(2011).
  18. Ma, N., et al. Intramyocardial delivery of human CD133+ cells in a SCID mouse cryoinjury model: Bone marrow vs. cord blood-derived cells. Cardiovascular Research. 71 (1), 158-169 (2006).
  19. Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology (1985). 102 (6), 2104-2111 (2007).
  20. van den Bos, E. J., Mees, B. M., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (3), 1291-1300 (2005).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Fare ModeliSıvı Azot UygulamasıVentriküler Fonksiyon AnaliziEkokardiyografi İzlemiOptik HaritalamaHistolojik BoyamaKollajen BirikimiStromal Vasküler Fraksiyon
Farede Miyokard Enfarktüsü Çalışması İçin Kriyoyaralanma Modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.