A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Heart failure is the leading cause of hospitalization and a major cause of mortality. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is applied to investigate ventricular remodelling and cardiac dysfunction post-myocardial infarction. The technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented.
فشل القلب هو متلازمة الذي فشل القلب على ضخ الدم بمعدل يتناسب مع متطلبات الأكسجين الخلوية في الراحة أو أثناء الإجهاد. ويتميز هذا احتباس السوائل، وضيق في التنفس، والتعب، ولا سيما على الجهد المبذول. فشل القلب هو مشكلة متنامية للصحة العامة، والسبب الرئيسي في المستشفى، وسببا رئيسيا من أسباب الوفيات. مرض القلب الإقفاري هو السبب الرئيسي لفشل القلب.
يشير إعادة هيكلة البطين للتغيرات في بنية وحجم وشكل البطين الأيسر. وبفعل هذا إعادة المعماري من البطين الأيسر بسبب الاصابة (على سبيل المثال، واحتشاء عضلة القلب)، عن طريق الضغط الزائد (على سبيل المثال، ارتفاع ضغط الدم الشرياني الجهازي أو تضيق الأبهر)، أو من حيث الحجم الزائد. منذ البطين إعادة عرض يؤثر الإجهاد جدار، ولها تأثير عميق على وظيفة القلب وعلى تطوير قصور القلب. نموذج للربط دائم في descendin الأمامي اليساريستخدم ز الشريان التاجي في الفئران لتحقيق إعادة عرض البطيني وظيفة القلب احتشاء عضلة القلب بعد. هذا النموذج يختلف اختلافا جذريا من حيث الأهداف والأهمية المرضية في جسم المريض مقارنة مع نموذج من ربط عابر الأمامي الأيسر النازل الشريان التاجي. في هذا النموذج الأخير من إصابة نقص التروية / ضخه، ومدى الأولي للاحتشاء يمكن عن طريق التضمين العوامل التي تؤثر على إنقاذ عضلة القلب بعد ضخه. في المقابل، يتم إصلاح منطقة احتشاء في 24 ساعة بعد ربط دائم في الأمامي الأيسر النازل الشريان التاجي. سوف تتأثر وظيفة القلب في هذا النموذج من قبل 1) عملية التوسع احتشاء، احتشاء الشفاء، وتشكيل ندبة. و2) تطوير ما يصاحب ذلك من توسع البطين الأيسر، وتضخم القلب، والبطين إعادة عرض.
وإلى جانب نموذج ربط دائم في الأمامي الأيسر النازل الشريان التاجي، وتقنية الغازية الدورة الدموية الشرق الأوسط وأفريقيايتم تقديم surements في الفئران بالتفصيل.
Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with the cellular oxygen requirements at rest or during stress. It is characterized by fluid retention, shortness of breath, and fatigue, in particular on exertion. Heart failure is a growing public health problem, the leading cause of hospitalization, and a major cause of mortality. Ischemic heart disease is the main cause of heart failure1.
Ventricular remodelling refers to changes in structure, size, and shape of the left ventricle. In other words, ventricular remodelling concerns an alteration of the left ventricular architecture. This architectural remodelling of the left ventricle is induced by injury (e.g., myocardial infarction), by pressure overload (e.g., systemic arterial hypertension or aortic stenosis), or by volume overload (e.g., mitral insufficiency). Since ventricular remodelling affects wall stress, it has a profound impact on cardiac function and on the development of heart failure.
Loss of myocardial tissue following acute myocardial infarction results in a decreased systolic ejection and an increased left ventricular end-diastolic volume and pressure. The Frank-Starling mechanism, implying that an increased end-diastolic volume results in an increased pressure developed during systole, may help to restore cardiac output. However, the concomitant increased wall stress may induce regional hypertrophy in the non-infarcted segment, whereas in the infarcted area expansion and thinning may occur. Experimental animal studies show that the infarcted ventricle hypertrophies and that the degree of hypertrophy is dependent on the infarct size2.
The loss of myocardial tissue following acute myocardial infarction results in a sudden increase in loading conditions. Post-infarct remodelling occurs in the setting of volume overload, since the stretched and dilated infarcted tissue increases the left ventricular volume. An increased ventricular volume not only implies increased preload (passive ventricular wall stress at the end of diastole) but also increased afterload (total myocardial wall stress during systolic ejection). Afterload is increased since the systolic radius is increased. Therefore, ventricular remodelling post-myocardial infarction is characterized by mixed features of volume overload and pressure overload.
The myocardium consists of 3 integrated components: cardiomyocytes, extracellular matrix, and the capillary microcirculation. All 3 components are involved in the remodelling process. Matrix metalloproteinases produced by inflammatory cells induce degradation of intermyocyte collagen struts and cardiomyocyte slippage. This leads to infarct expansion characterized by the disproportionate thinning and dilatation of the infarct segment3. In later stages of remodelling, interstitial fibrosis is induced, which negatively affects the diastolic properties of the heart.
The vascular and cardiomyocyte compartment in the myocardium should remain balanced in the process of ventricular remodelling to avoid tissue hypoxia4,5. Whether hypertrophy progresses to heart failure or not may be critically dependent on this balance between the vascular and cardiomyocyte compartment in the myocardium.
A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is used to investigate ventricular remodelling and cardiac function post-myocardial infarction. This model is fundamentally different in terms of objectives and pathophysiological relevance compared to the model of transient ligation of the left anterior descending coronary artery. In this latter model of ischemia/reperfusion injury, the initial extent of the infarct may be modulated by factors that affect myocardial salvage following reperfusion6. In contrast, the infarct area at 24 hours after permanent ligation of the left anterior descending coronary artery is fixed. Cardiac function in this model will be affected by 1) the process of infarct expansion, infarct healing, and scar formation; and 2) the concomitant development of left ventricular dilatation, cardiac hypertrophy, and ventricular remodelling.
ملاحظة: تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية الموضحة في هذا القسم من قبل رعاية الحيوان واللجنة الاستشارية للبحوث من جامعة لوفين الكاثوليكية المؤسسي (المشروع: 154/2013-B دي جيست).
1. ربط الدائم للالشريان الأيسر الأمامي تنازلي التاجي
2. في الجسم الحي القياسات الغازية الدورة الدموية في الفئران
مدى احتشاء عضلة القلب يمكن تقييمها من قبل ايفانز الأزرق / كلوريد 2،3،5-triphenyltetrazolium (TTC) تلطيخ مزدوجة. TTC هو مؤشر الأكسدة، والتي يتم تحويلها إلى عمق الحمراء 1،3،5-triphenylformazan في الأنسجة نتيجة لنشاط dehydrogenases مختلف في وجود NADH 8 الحية. الشكل 1 يوضح قسم التمثيل في الق?...
تغييرات مزمنة في بنية عضلة القلب وظيفة، وتطوير اختلال البطين الأيسر، وتطور إلى فشل القلب يمكن التحقيق في عدة نماذج الفئران 12. إعادة عرض القلب واختلال وظيفي يمكن أن يتسبب عن إصابة عضلة القلب أو الضغط الزائد الثانوية لعرضية انقباض الشريان الأورطي، أو قد يتم التح...
None of the authors reports competing financial interests.
This work was supported by Onderzoekstoelagen grant OT/13/090 of the KU Leuven and by grant G0A3114N of the FWO-Vlaanderen.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
Buprenorphine (Buprenex®) | Bedford Laboratories | ||
Sodium Pentobarbital (Nembutal®) | Ceva | ||
Betadine® | VWR internationals | 200065-400 | |
5 - 0 silk suture | Ethicon, Johnson & Johnson Medical | K890H | |
6 - 0 prolene suture | Ethicon, Johnson & Johnson Medical | F1832 | |
6 - 0 Ti- Cron suture | Ethicon, Johnson & Johnson Medical | F1823 | |
Urethane | Sigma | 94300 | |
Alconox | Alconox Inc. | ||
Equipment | |||
Ventilator, MiniVent Model 845 | Hugo Sachs | 73-0043 | |
Chest retractor or Thorax retractor | Kent Scientific corporation | INS600240 | ALM Self-retaining, serrated, 7cm long, 4 x 4 "L" shaped prongs, 3mm x 3mm |
1.0 French Millar pressure catheter | Millar Instruments | SPR - 1000/NR | |
Powerlab | ADInstruments Pty Ltd. | ||
LabChart® software | ADInstruments Pty Ltd. | ||
Rectal probe | ADInstruments Pty Ltd. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved