Ein Mausmodell der durch Drucküberlastung induzierten rechtsventrikulären Hypertrophie und des Versagens durch pulmonales Rumpfbanding

Zusammenfassung

Wir beschreiben ein Mausmodell der rechtsventrikulären Drucküberlastung, die durch pulmonales Rumpfbanding induziert wird. Detaillierte Protokolle für Intubation, Operation und Phänotypisierung durch Echokardiographie sind in der Arbeit enthalten. Für die Intubation und Chirurgie werden maßgefertigte Instrumente verwendet, die eine schnelle und kostengünstige Reproduktion des Modells ermöglichen.

Zusammenfassung

Die durch Drucküberlastung verursachte rechtsventrikuläre Insuffizienz (RV) ist bei einer Reihe von Herz-Kreislauf- und Lungenerkrankungen stark mit Morbidität und Mortalität verbunden. Die Pathogenese des RV-Versagens ist komplex und nach wie vor unzureichend verstanden. Um neue therapeutische Strategien für die Behandlung des RV-Versagens zu identifizieren, sind robuste und reproduzierbare Tiermodelle unerlässlich. Modelle des pulmonalen Rumpfbandes (PTB) haben an Popularität gewonnen, da die Funktion des RV unabhängig von Veränderungen des Lungengefäßsystems beurteilt werden kann.

In dieser Arbeit stellen wir ein Mausmodell der durch PTB induzierten RV-Drucküberlastung bei 5 Wochen alten Mäusen vor. Das Modell kann verwendet werden, um verschiedene Grade der RV-Pathologie zu induzieren, die von einer leichten RV-Hypertrophie bis hin zu einem dekompensierten RV-Versagen reichen. Detaillierte Protokolle für die Intubation, die PTB-Operation und die Phänotypisierung durch Echokardiographie sind in der Arbeit enthalten. Darüber hinaus werden Anleitungen zur Anpassung von Instrumenten für die Intubation und PTB-Chirurgie gegeben, die eine schnelle und kostengünstige Reproduktion des PTB-Modells ermöglichen.

Zur Verengung des Lungenstamms wurden Titan-Ligaturclips verwendet, die einen hochgradig reproduzierbaren und bedienerunabhängigen Grad der Lungenstammverengung gewährleisteten. Der Schweregrad der PTB wurde anhand unterschiedlicher innerer Ligationsclipdurchmesser (mild: 450 μm und schwer: 250 μm) eingestuft. Dies führte zu einer RV-Pathologie, die von Hypertrophie mit erhaltener RV-Funktion bis hin zu dekompensiertem RV-Versagen mit reduziertem Herzzeitvolumen und extrakardialen Manifestationen reichte. Die RV-Funktion wurde 1 Woche und 3 Wochen nach der Operation durch Echokardiographie beurteilt. Beispiele für echokardiographische Bilder und Ergebnisse werden hier vorgestellt. Des Weiteren werden Ergebnisse der Rechtsherzkatheteruntersuchung und histologische Analysen des Herzgewebes gezeigt.

Einleitung

Die rechtsventrikuläre Insuffizienz (RV) ist ein klinisches Syndrom mit Symptomen einer Herzinsuffizienz und Anzeichen einer systemischen Stauung, die auf eine RV-Dysfunktion zurückzuführen ist¹. RV-Dysfunktion ist bei einer Reihe von Herz-Kreislauf- und Lungenerkrankungen stark mit Morbidität und Mortalität assoziiert². Die Ätiologie der RV-Dysfunktion ist komplex, und die zugrundeliegenden Signalwege und die Regulation sind nach wie vor unzureichend geklärt.

Beobachtungen aus aktuellen Therapien zeigen, dass eine verbesserte RV-Funktion eng mit der Nachlastreduktion korreliert, was darauf hi....

Protokoll

Die Studie wurde von der dänischen Tierversuchsinspektion genehmigt (Zulassungsnummer: 2021-15-0201-00928) und wurde in Übereinstimmung mit der nationalen Gesetzgebung für Versuchstiere durchgeführt. In dieser Studie wurden 5 Wochen alte männliche C57BL/6N-Mäuse verwendet.

1. Anpassung von Instrumenten für Intubation und Chirurgie (Abbildung 1)

HINWEIS: In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Schritte bei der Herstellung von maßgefertigten Instrumenten für die Intubation und PTB-Chirurgie aus kostengünstigen und leicht verfügbaren Materialien beschr....

Diskussion

In diesem Artikel stellen wir ein Mausmodell der durch Drucküberlastung induzierten RV-Hypertrophie und des Versagens vor. Wir zeigen, dass: (i) PTB in juvenilen Mäusen unterschiedliche Grade der RV-Pathologie induzieren kann, die von milder RV-Hypertrophie bis hin zu RV-Versagen mit extrakardialen Anzeichen von Dekompensation und histologisch bestätigter RV-Fibrose reichen. (ii) Anzeichen einer RV-Dysfunktion können 1 und 3 Wochen nach der PTB-Operation durch Echokardiographie beobachtet und quantifiziert werden. (i.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Biosyn 6-0, monofilament, absorbable suture	Covidien	UM-986
Blunt cannula, 27G 0.4x0.25,	Sterican	292832
Bupaq Multidose vet 0,3 mg/ml (Buprenorphinum)	Salfarm Danmark	VNR 472318
C57BL/6NTac mice	Taconic Biosciences	C57BL/6NTac
Dagrofil 1, braided, non-absorbable suture	B Braun	C0842273
Depilatory cream	Veet	3132000
Disinfection Swabs (82% Ethanol + 0.5% Chlorhexidine)	Mediq	3340122
Disposable scalpels, size 11	Swann-Morton	11708353
Dräger Vapor 2000 Sevoflurane	Dräger	M35054
Eye oinment neutral, "Ophta"	Actavis	MTnr.: 07586 Vnr: 53 96 68
Horizon ligating clips	Teleflex Medical	5200 (IPN914931)
Horizon Open Ligating Clips applier, curved, 6" (15 cm)	Teleflex Medical	537061
Kitchen roll holder	n.a.	n.a.
Metal wire of different thickness	n.a.	n.a.
Microsurgical instruments set	Thompson	n.a.
MiniVent Ventilator	Hugo Sachs	Type 845
MS505S transducer	Visual sonics	n.a.
Rimadyl Bovis vet. 50 mg/ml (Carprofen)	Zoetis	MTnr: 34547, Vnr: 10 27 99,
Sevoflurane Baxter 100 %	Baxter Medical	MTnr: 35015
Silicone tubing	n.a.	n.a.
Soft plastic sheet	n.a.	n.a.
Stereomicroscope, "Opmi Pico"	Carl Zeiss Surgicals GmbH	n.a.
Ultrasonic probe holder/rail	Visual Sonics	11277
Varming plate	Visual sonics	11437
Venflon ProSafety, 22G, 0,9 x 25mm	Becton Dickinson	393222