Tüm hayvanlar, Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi (Avustralya) yönergelerine uygun olarak insancıl bakım aldı. Tüm hayvan prosedürleri, Garvan Tıbbi Araştırma Enstitüsü (Sidney, Avustralya) Hayvan Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Krebs-Henseleit (KH) tamponunun hazırlanması
- 2.36 M NaCl, 0.094 M KCl, 0.024 M MgSO4, 0.024 M KH2PO4 içeren 20x stok çözeltisinden 2 L hazırlayın. 50 mL'lik tüplere koyun ve -20 °C'de saklayın.
- Deneyden önce, 1900 mL deiyonize su, 100 mL 20x stok KH tamponu, 4.20 gNaHCO3 (25 mM) ve 3.96 g glikoz (11 mM) içeren iki adet 2 L Erlenmyer şişesi 1x KH tamponu hazırlayın.
- Tampon şişelerini 37 °C'lik bir su banyosuna yerleştirin ve çözeltiyi karbojen (%95 oksijen, %5 karbondioksit, akış hızı 2 L/dk'ya ayarlanmış) ile hava taşları (geçmeli giriş filtresi) aracılığıyla 5 dakika boyunca gazlayın, ardından 2,8 mL 1 M CaCl2 (1,4 mM) ekleyin. Deneyin başlamasından önce çözeltiyi en az 1 saat köpürtmeye devam edin. Bir hava taşının kullanılması, tamponun düzgün bir şekilde havalandırılmasına yardımcı olur.
- Soğuması ve bir buzlu tampon tabakası oluşturması için -20 °C'de yuvarlak metal bir tabağa küçük hacimli (~ 50 mL) bir tampon yerleştirin.
2. Perfüzyon devresinin hazırlanması
- Tüm boru ve cam eşyaların görünür bir büyüme/kirlenme olmadan temiz olduğundan emin olun.
- 1 cm H2O'nun 1,36 mmHg'ye eşdeğer olmasına bağlı olarak gerekli perfüzyon basınçlarına karşılık gelecek şekilde cam odaların yüksekliklerini ayarlayın: Langendorff'tan kalbe 100 cm (yaklaşık 75 mmHg), ön yük yan kalbe çalışma 15 cm (yaklaşık 11 mmHg), kalpten son yüke bölme 100 cm (yaklaşık 75 mmHg).
- Kalp perfüzyonundan en az 10 dakika önce devrenin etrafında sıcak su sirkülasyonunu başlatın.
- Mikrofiber filtreleri (1.2 μm) filtre tutuculara yerleştirin ve sıkıca sabitleyin.
- Devreyi KH tamponu ile doldurun, tüm havanın çıkarıldığından emin olun ve bir akış kontrol tüpü cl kullanınamp Langendorff tarafındaki akışı ayarlamak için (Şekil 1A, B) ~50 mL/dk'ya ayarlayın. Daha yavaş akış, aort kanülasyonunu kolaylaştırır ve bağlamadan önce kalbin yerinden çıkmasını önler. Tamponun sıcaklığını ~37 °C'de izlemek için T şeklinde bir boru konektörü aracılığıyla devrenin içine bir termometre yerleştirin.
3. Lab Chart (veri analizi) yazılımının kurulması
- Veri analiz yazılımını açmadan önce Powerlab (veri toplama sistemi) ve akış ölçerin açık ve bilgisayara bağlı olduğundan emin olun.
- Yeni bir dosya açın.
- Ayarlar açılır menüsünü ve Kanal Ayarları'nı seçerek veri toplamayı ayarlayın. Aort basıncı, aort akışı ve kalp atış hızı için seçin (Şekil 2A).
- Her kanalı Şekil 2B'de gösterilen ayarlarla ayarlayın.
4. Sıçan kalbi izolasyonu için hayvanın hazırlanması
NOT: Soğuk statik depolama için DBD olmayan ve DCD olmayan kalpler için sıçan kalbi izolasyonu ve perfüzyonu metodolojisi aşağıda özetlenmiştir. Perfüzyon devresine kalp enstrümantasyonu yöntemleri, hangi bağış yönteminin kullanıldığına bakılmaksızın nispeten benzerdir. DBD ve DCD sıçan kalbi bağışı protokolündeki farklılıklar, esas olarak hayvan anestezisinin yürürlüğe girdiği andan kalbin hayvandan çıkarıldığı zamana kadar ortaya çıkar.
- Hayvanı tartın ve ağırlığının >330 g olduğundan emin olun. Erkek sıçanlar için ideal ağırlık aralığı 330-420 g'dır.
- İntraperitoneal ketamin (80 mg / kg) ve ksilazin (10 mg / kg) enjeksiyonu uygulayın. Pedal refleksi (ayak parmağını sıkıştırma refleksi) ve göz kırpma refleksinin olmamasına bağlı olarak yeterli cerrahi anestezi düzlemi sağlayın.
- Hayvanı sırtüstü pozisyona getirin ve uzuvları bantla sabitleyin. Hayvana bir burun konisi ile oksijen verin.
- Diseksiyon istasyonunda KH tampon buzlu rüşvet metal kabını ve buzlu küçük bir metal kabı bulundurun. 7,5 cm x 7,5 cm'lik bir gazlı bezi KH tamponuna batırın ve buzlu kabın üzerine yerleştirin.
- Yeterli cerrahi anestezi düzlemi onaylandıktan sonra, cerrahi insizyon bölgesinde cildi tıraş edin ve cildi betadin gibi aseptik veya% 70 alkol ile temizleyin. Karın boyunca yanal bir kesi yapın (laparotomi) ve sol böbrek damarına erişim sağlamak için mide ve bağırsakları yana doğru hareket ettirin. 1500 IU heparin enjekte edin ve kanama durana kadar enjeksiyon bölgesine basınç uygulayın. Kalp alımına devam etmeden önce heparinin dolaşması için 1-2 dakika bekleyin.
- Her iki taraftaki göğüs kafesini keserek ve diyaframı keserek göğüs boşluğunu açın. İnen aort boyunca keserken kalp-akciğer bloğunu dikkatlice tutun ve kaldırın, aort kemerinin sağlam kalmasını sağlayın. Bu, kanülasyon için yeterli aort uzunluğunun kalmasına izin verecektir.
- Sıçan, anestezi altındayken kalbin ve akciğerlerin çıkarılmasıyla ötenazi yapılır. Kalbin durmasına izin vermek için kalp-akciğer bloğunu KH tampon buz çamuruna batırın.
5. Kalbin izole çalışan kalp perfüzyon devresine kanüle edilmesi
- Kalp-akciğer bloğunu buz üzerinde bir gazlı beze aktarın. Aort çevresindeki fazla yağı inceleyin, aortu kanülasyon için 3-5 mm uzunlukta kalacak şekilde kesin ve pulmoner arterde ~ 1-2 mm küçük bir kesi yapın. Bu, koroner atık su için bir yol sağlayacaktır.
- Kesilmiş kalp-akciğer bloğunu (hala buz üzerindeyken) doğrudan kanüllerin altına yerleştirin. Aort kanülasyonunu kolaylaştırmak için bir akış kontrol tüpü kelepçesi kullanarak Langendorff tarafından akışı ayarlayın. Aortu dikkatlice sol kanül üzerine kanül edin, siyah bir klemp ile tutun ve 2-0 ipek dikiş ile bağlayın.
- Akış kontrol hortumu kelepçesini tamamen açarak Langendorff perfüzyonundan gelen akışı artırın. Son yük kelepçesini açın. Langendorff odasından sürekli akış olduğundan emin olun. Yazılımla kalp aktivitesini izlemeye başlayın.
NOT: Akış ölçer ekranındaki aort akış değeri <10 mL/dk ise, pulmoner arteriyotominin yeterli boyutta olduğundan emin olun. Düşük bir aort akış izi/değeri, aort kanülünün çok uzağa yerleştirildiğini de gösterebilir.
- Kalp-akciğer bloğunu, akciğerlerin ön yüzeyi operatöre bakacak şekilde ayarlayın. Sol akciğer lobunu 2-0 ipek dikişle bağlayın ve fazla sol akciğer dokusunu kesin. Kalan akciğer loblarını 2-0 ipek sütür ile tek seferde bağlayın ve dokuyu kesin. Kalbi, bağlı akciğerler arkaya doğru olacak şekilde döndürün.
- Küçük Vannas makası kullanarak sol atriyal apendiksin 2-3 mm'lik bir kenarını kesin ve kulakçıklara küçük bir açıklık elde edilmesini sağlayın. Sol atriyal apendiksiyi dikkatlice sol kanüle edin, siyah bir kelepçe ile tutun ve 2-0 ipek dikişle bağlayın. Şekil 3A , her iki kanülün yerleşimini göstermektedir.
- Kalp haznesi su ceketini, kalp haznenin ortasına oturacak şekilde ayarlayın.
- Basınç dönüştürücüsünü havaya açın ve yazılımdaki Aort Basıncı açılır menüsünü > Bridge Amp > Zero'yu seçerek basınç dönüştürücüyü sıfırlayın. Tamam'a tıklayın.
- Kalbi Langendorff modunda 10 dakika boyunca perfüze edin. Langendoff aort akışının 10-20 mL/dk (ideal 20 mL/dk) arasında ölçüldüğünden emin olun.
- Çalışma modunu değiştirmeden önce, Langendorff KH tampon haznesinden gelen hava taşının (geçmeli giriş filtresi) çalışan KH tampon haznesine yerleştirildiğinden emin olun.
- Aort kanülüne giden büyük kelepçeyi kapatarak ve sol atriyal apendiks'e giden akışı açarak kalbi çalışma moduna geçirin. Çalışma perfüzatöründen çıkan üç musluğu açın. Ortak dönüş borusunu (KH tamponunu rezervuara geri alarak) Langendorff rezervuarından çalışan rezervuara aktarın.
- Kalbi 15 dakika boyunca çalışma modunda perfüze edin. Aort akım değerleri ideal olarak 15 dakikalık perfüzyon sonunda >30 mL/dk olmalıdır. Kalp stabilize olduktan sonra, verileri veri analiz yazılımına kaydetmeye başlayın.
- Koroner atık suyu (koroner akış) 1 dakika, 5 dakika, 10 dakika ve 15 dakikada ölçün.
NOT: Koroner akım değerleri 10-20 mL/dk arasında olmalıdır. 22 mL/dk'dan büyük koroner akış genellikle bağlanmamış bir akciğer damarından kaynaklanan bir sızıntıyı gösterir. Kalp atış hızı 200-300 bpm arasında olmalıdır. Koroner atık su, doku hasarı belirteçlerinin (örneğin, troponin-I, laktat dehidrojenaz salınımı) aşağı akış analizi için toplanabilir.
6. Kalbin soğuk statik depolanması için kardiyoplejinin uygulanması
- Kardiyopleji odasını (yaklaşık 40 mmHg perfüzyon basıncı elde etmek için 60 cm yüksekliğe yerleştirilmiş) 50 mL belirlenmiş kardiyak koruma solüsyonu (takviyeli veya takviyesiz) ile doldurun.
- Su ceketini indirin ve çalışma modu tarafındaki üç musluğu kapatın.
- Kelepçeyi kapatarak sol atriyal kanüle doğru akışı durdurun.
- Aort kanülüne giden akışı açın.
- Kelepçeyi Langendoff tarafından ve art yük üzerinde kapatın.
- Kelepçeyi kardiyopleji hattından açın ve 15 mL kardiyoplejiyi basınç hattından dışarı atın. Basınç hattındaki musluğu kapatın.
- Kalbin aort kanülü yoluyla kardiyopleji ile yıkanmasına izin verin ve koroner atık suyu toplayın. Kardiyoplejiyi 3 dakika çalıştırın ve uygulanan kardiyopleji hacmini kaydedin.
- Yazılımda veri kaydetmeyi durdurun ve dosyayı kaydedin.
- 3 dakika sonra, kardiyopleji kelepçesini ve aort kanülüne giden küçük mavi kelepçeyi kapatın.
- Aort kanülüne bir bulldog kelepçesi ve sol kanüle ikinci bir bulldog kelepçesi yerleştirin. Kalp kanülü bloğunu devreden ayırın ve bir buz kutusunda kardiyopleji içeren bir behere yerleştirin (Şekil 3B, C).
- Kalbi buzdolabında 6 saat (veya istediğiniz soğuk saklama süresi) saklayın.
7. Soğuk statik depolamadan sonra kalp reperfüzyonu
- KH tamponunu bölüm 1'e göre hazırlayın.
- Perfüzyon devresini bölüm 2'ye göre hazırlayın.
- Kaydedilen dosyayı taban çizgisi perfüzyonundan açın.
- Kalp kanülü bloğunu buz kutusundan dikkatlice çıkarın ve perfüzyon devresine sabitleyin. Aort kanülünü yeniden bağlamadan önce, kanüldeki havayı çıkarmak için KH tamponu ile doldurulmuş künt uçlu 18 G'lik bir şırınga kullanın. Önce aort kanülünü bağlayın, Langendorff tarafındaki boru kelepçesini açın ve son yük boru kelepçesinin açık olduğundan emin olun.
- Perfüzyon devresine bağlanmadan önce kanülden havanın alındığından emin olarak sol atriyal kanülü yeniden bağlayın. Langendorff'tan çalışma moduna geçme zamanı gelene kadar çalışma tarafı kelepçesini kapalı tutun.
- Kalbi Langendorff modunda 15 dakika boyunca perfüze edin. Langendorff reperfüzyonunun başlangıcında veri kaydetmeye başladığınızdan emin olun.
- Çalışma moduna geçmeden önce, her iki köpüren taşı da KH tamponuna yerleştirin, çalışma tarafındaki 3 musluğu açın ve ortak dönüş borusunu çalışma rezervuarına aktarın.
- Beyaz Langendorff kelepçesini kapatın, beyaz çalışma tarafı kelepçesini açın ve kalbi 30 dakika boyunca perfüze edin. Aşağı akış analizi için belirlenen zaman noktalarında koroner atık suyu ölçün ve toplayın (örn., kardiyak hasar belirteçleri). Yeni bir segment başlatmak (veya alternatif olarak bir yorum eklemek) için yazılım kaydını durdurup yeniden başlattığınızdan emin olun.
- Yaklaşık 15 dakikalık çalışma modu reperfüzyonunda, üç musluğu kapatın.
- Reperfüzyonun sonunda, veri dosyasını kaydedin, devredeki akışı durdurun ve kalp bloğunun bağlantısını kesin. Histolojik işleme için sol ventrikül örneklerini toplayın ve / veya gelecekteki çalışmalar için donduruldu (ör., western blot çalışmaları için protein ekstraksiyonu).
- Filtreleri filtre tutucularından çıkarın, tamponu devreden boşaltın ve 5 L damıtılmış su ile iki kez yıkayın.
NOT: Gerekli olmasa da, damıtılmış suyun su banyosu içindeki büyük bir kapta önceden ısıtılmasına yardımcı olur.
8. Fonksiyonel geri kazanım analizi
- LabChart dosyasını açın.
- En az 30 saniyelik bir kayıt bölgesini vurgulayın, ardından Veri seçimi ekle VEYA Veriye çoklu ekleme > Komut düğmesini tıklayın. Bu, istenen parametreleri yazılım içindeki bir DataPad dosyasına ekleyecektir.
- DataPad'> Pencere açılır menüsünü seçin.
- İşlevsel kurtarma analizi için kurtarma değerlerini DataPad'den vurgulayın ve bir elektronik tabloya kopyalayın. İşlevsel kurtarmayı, ilgili temel değeri 1,6,7'nin yüzdesi olarak hesaplayın.