Geçici Miyokard Hipertrofisi Elde Etmek için Emilebilir Dikiş ile Enine Aort Daralmasını Çalıştırma
September 9th, 2020
Bu protokol, basınç aşırı yükünü giderdikten sonra sol ventrikül hipertrofisi düşüşünü simüle ederek emilebilir dikişli geçici miyokard hipertrofisi elde etmek için geliştirilmiş bir yöntem sunar. Miyokard hipertrofik önkoşul çalışmaları için değerli olabilir.
Bu protokol, aşırı basınç yükünü ortadan kaldırdıktan sonra sol ventrikül hipertrofisi azalmasını uyaran emilebilir sütürler kullanarak geçici miyokardiyal hipertrofi elde etmek için geliştirilmiş bir yöntem sunar. Araştırmacılar bu protokolü kullanarak, daha düşük bir operasyon mortalitesi ile modele kolayca hakim olabilirler. Prosedürü göstermek, laboratuvarımdan bir teknisyen olan Xiaoxia Huang olacak.
25 gauge bir iğnenin ucunu bir iğne tutucu ile sıkıştırarak ve körelterek başlayın. Daha sonra bu iğneden 5/0 emilebilir bir dikiş geçirin ve tutucuyu kullanarak künt iğneyi 90 derecelik bir açıyla kıvırın. Başka bir 25 gauge iğnenin ucunu sıkıştırın, ardından 120 derecelik bir açıyla kıvırın ve ucu ligasyon adımında ara parça olarak kullanılacak bir tutucu ile düzeltin.
Bir oftalmik makas, bir mikro makas, iki mikro cerrahi dirsek cımbızı, bir iğne tutucu ve bir mikro iğne tutucu dahil olmak üzere sterilize edilmiş cerrahi aletler hazırlayın. Ameliyata başlamak için, pedal çekme refleksi ile farenin tam anestezisini onaylayın. Kesici dişleri bir dikişle sabitleyerek ve uzuvları yapışkan bantla sabitleyerek fareyi sırtüstü pozisyonda tutun.
Saçları boynundan çıkarın ve bölgeyi iyot ve% 75 alkol ile dezenfekte edin. Suprasternal çentik ile göğüs arasındaki orta hat pozisyonunda 10 milimetreden fazla bir kesi yaparak ameliyata başlayın. Sonra cildi ve yüzeysel fasyayı ayırın.
İlk interkostal boşlukta sternuma mümkün olduğunca yakın bir kesi yapın ve bu boşluğu dirsek cımbızıyla açmak için künt bir şekilde nüfuz edin. Transvers aort kemeri görünene kadar parankimi ve timusu nazikçe ayırın. Brakiyosefalik arter ile sol ana karotis arter arasındaki aort arkının altından 5/0 emilebilir sütürü mandallı iğne ile geçirin.
Önceden hazırlanmış ara parçayı transvers aort üzerine yerleştirin ve sütür ile ara parça üzerinde çift düğüm atın. Nazikçe, ancak hızlı bir şekilde ara parçayı çıkarın ve dikişin uçlarını kesin. İlk interkostal boşluğu ve cildi 5/0 naylon dikişler kullanarak kapatın.
Cildi% 75 alkol ile tekrar dezenfekte edin. Ameliyattan yedi gün sonra, fareyi sırtüstü pozisyona getirin, 37 santigrat derecede tutun ve uzuvlarını elektroda bantlayın. Göğüs kıllarını çıkarın ve farenin göğsüne ultrasonik birleştirme maddesi uygulayın.
Ardından 30 megahertz'lik bir prob ile TAC'ye erişin. Platformu en sola eğin. Probu dikey konumda tutun ve sağ parasternal çizgi boyunca göğsün üzerine indirin.
Aort kemeri ve daralması net bir şekilde görünene kadar B modunda X ve Y eksenini ayarlayın. Doppler modunu kullanarak, sol ventrikülün tepe hızını, boyutlarını ve kasılma kalitesini ölçün. TAC grubu olarak saniyede 3000 milimetreden daha yüksek hıza sahip fareleri seçin.
30 megahertz'lik bir prob kullanarak, sol ventrikül boyutlarını ve kasılmasını değerlendirin. Probu sol parasternal çizgiye saat yönünün tersine 30 derece tutarak platformu yatay konuma sıfırlayın. B modunda X ve Y eksenini manipüle ederek kalbin kısa eksen görünümünü elde edin.
Ardından, gösterge çizgisini göstermek için M moduna basın ve AG odası boyutunun, fraksiyonel kısalmanın ve AG duvar kalınlığının daha sonra ölçümü için Cine Store ve Frame Store ile görüntüler elde edin. 14 günlük TAK'den sonra gerçekleştirilen darbeli dalga Doppler görüntüleme, aort arkını daraltmak için emilebilir bir sütür kullanılmış olmasına rağmen, daralma sırasındaki kan akış hızının saniyede 3000 milimetreden daha yüksek olduğunu gösterdi. 14 günlük TAC'den sonra kan akışının basınç gradyanı, 40 milimetre cıvanın üzerinde tutuldu.
İlginç bir şekilde, ameliyattan sonraki dördüncü haftada herhangi bir daralma olmadı, bu da emilebilir sütürün tamamen emildiğini gösteriyordu. İpek sütür grubundaki ve emilebilir sütür grubundaki TAK'den sonraki sıfır, 14 ve 28. günlerdeki M modlu görüntülemedeki parametreler burada gösterilmiştir. TAK sonrası 14. günde, diyastol sonunda sol ventrikül arka duvar kalınlığı artarken, diyastol sonunda sol ventrikül iç çapı hafifçe azaldı.
Sol ventrikülün ejeksiyon fraksiyonu, emilebilir sütürlerin kullanımından etkilenmedi. İpek sütür grubunun, emilebilir sütür grubunun ve sahte sütür grubunun kalp ağırlığının vücut ağırlığına oranı karşılaştırması burada gösterilmiştir. Kalbin histolojik kesitleri, kardiyomiyositlerin ipek sütür grubunda 14. günden 28. güne önemli ölçüde genişlediğini, ancak emilebilir sütür grubunda çoğunlukla 28. günde gerilediğini gösterdi.
Bu protokolü denerken, pnömotorakstan kaçınmak için ebeveyn plevrasına zarar vermemek çok önemlidir. İğnenin ucunu mümkün olduğunca körelttiğinizden ve işlemi nazikçe gerçekleştirdiğinizden emin olun. Bu yöntem için, miyokardiyal hipertrofi ön koşullandırma modelinin oluşturulması, hipertrofi regresyon mekanizmasının araştırılması ve sol ventrikül geri dönüşümlü yeniden şekillenme süresinin araştırılması gibi birçok potansiyel uygulama vardır.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu protokol, sol ventriküler hipertrofi azalması sonrası basınç aşırı yükünün kaldırılmasını simüle ederek, emilebilir sütürler kullanarak geçici miyokardiyal hipertrofi elde etmek için geliştirilmiş bir yöntem sunmaktadır. Bu teknik, miyokardiyal hipertrofik prekondisiyonu üzerine yapılan çalışmalar için değerli olabilir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kardiyovasküler fizyoloji
- Miyokard hipertrofisi
- Hayvan modellerinde cerrahi teknikler
Arka Plan
- Miyokard hipertrofisi, kalp yetmezliğine yol açabilen bir durumdur.
- Hipertrofi regresyonunun mekanizmalarını anlamak, terapötik stratejiler için çok önemlidir.
- Önceki yöntemler yüksek operasyon ölüm oranlarına sahiptir.
- Emilebilir sütürler, hipertrofiyi modelleme için daha az invaziv bir yaklaşım sunar.
Çalışmanın Amacı
- Geçici miyokardiyal hipertrofi indüklemek için güvenilir bir yöntem geliştirmek.
- Emilebilir sütürlerin sol ventrikül fonksiyonu üzerindeki etkilerini değerlendirmek.
- Araştırmacılar için ayrıntılı bir cerrahi protokol sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Cerrahi aletlerin hazırlanması ve farenin anestezi altına alınması.
- Sütür yerleşimi için aort arkına erişim ve insizyon.
- Sol ventrikül boyutlarını ve kontraktilitesini değerlendirmek için ultrasonik görüntüleme.
- Ameliyat sonrası kalp dokusunun histolojik analizi.
Ana Sonuçlar
- Emilebilir sütürler başarıyla geçici miyokardiyal hipertrofi indüklediler.
- Sol ventrikül parametrelerinde ameliyat sonrası önemli değişiklikler gözlendi.
- Ameliyattan dört hafta sonra sütür emilimini gösteren hiçbir daralma gözlenmedi.
- İpek sütür grubunda kardiyomiyosit büyümesi, emilebilir sütür grubunda ise regresyon gözlendi.
Sonuçlar
- Bu yöntem, miyokardiyal hipertrofi indüklemek için daha güvenli bir alternatif sunar.
- Hipertrofi regresyon mekanizmalarının araştırılmasına olanak sağlar.
- Gelecek uygulamaları arasında miyokardiyal hipertrofik prekondisiyonu incelemek bulunmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This protocol enables reliable induction and regression of transient myocardial hypertrophy in murine models, supporting mechanistic studies of cardiac remodeling and hypertrophy regression. By reducing surgical complexity and mortality, it improves reproducibility and scalability for preclinical target validation in cardiovascular drug discovery. The model facilitates de-risking of therapeutic hypotheses related to myocardial preconditioning and reversible remodeling pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses in myocardial hypertrophy regression and preconditioning mechanisms.
- Operational Value: Reduces technical barriers and mortality, improving model accessibility for target validation studies.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a standardized, quantifiable model for assessing compound effects on hypertrophic signaling and reverse remodeling.
- Operational Value: Supports assay readiness through reproducible induction and timed regression of hypertrophy using absorbable sutures.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models disease-relevant transient hypertrophy to evaluate therapeutic impact on cardiomyocyte size and function.
- Operational Value: Enables longitudinal assessment of hypertrophy progression and regression, supporting risk-adjusted advancement decisions.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the cardiovascular discovery continuum from target validation through preclinical efficacy testing, particularly for compounds targeting hypertrophic pathways.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by modeling pressure-overload hypertrophy and its regression to clarify target engagement and pathway modulation.
- Screening: Delivers quantitative echocardiographic outputs (LV wall thickness, dimensions, fractional shortening) for compound screening and dose-response assessment.
- Analytics: Generates measurable hemodynamic and histological endpoints (pressure gradient, wall thickness, cardiomyocyte cross-sectional area) to enable comparative analysis across conditions.
- Translational Research: Connects early hypertrophy induction to preclinical validation of regression phenotypes, aligning with therapeutic strategies for heart failure.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable surgical platform for iterative testing of cardioprotective or anti-hypertrophic agents across discovery campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence by modeling reversible hypertrophy, reducing ambiguity in target mechanism interpretation.
- Operational Value: Improves standardization and survival rates, increasing throughput and reducing variability in preclinical studies.
- Strategic Value: Supports better go/no-go decisions by enabling early assessment of hypertrophy regression potential, mitigating late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of compounds demonstrating efficacy in both induction and reversal of hypertrophic phenotypes.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine cardiac surgery and echocardiographic imaging.
- Dependent on micro-surgical instruments, ultrasound systems with 30 MHz probes, and sterile field maintenance.
- Necessitates cross-team standardization of surgical timing, anesthesia depth, and imaging protocols for reproducible results.
- Adaptation considerations include model suitability across mouse strains and comorbidities affecting cardiac response to pressure overload.
- Practical limitations include operator-dependent suture placement consistency and the need for vigilant monitoring to avoid pleural damage and pneumothorax.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:47
Preoperative Preparation of Surgical Instruments
1:33
Surgery
3:01
Echocardiographic Assessment of Successful Ligation and Measurements
4:32
Results: Assessment of Left Ventricular Physiological and Functional Parameters Post-TAC
6:12
Conclusion
