<p class="jove_content"&gt; Die vorliegenden Studien sind von National Heart, Lung, and Blood Institute Stipendium R01-HL0921, R01-DK083385 und R01HL098294 HK Eltzschig, die 1K08HL102267-01 bis T. Eckle und Stiftung für Anästhesie Bildung und Forschung Zuschüsse an T. Eckle unterstützt und HK Eltzschig und American Heart Association Grant T. Eckle und HK Eltzschig und Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Forschungsstipendium an M. Koeppen.</p

Allgemeine Bemerkungen: Alle Arbeiten sind unter einer aufrechten Präpariermikroskop (Olympus, SZX10 mit Z-Axis Crank Post mit STU2 Ständer mit Galgen) und mit Hilfe eines chirurgischen Koagulator (11) durchgeführt werden. Die experimentellen Gruppen sollten so gut wie möglich in Alter und Gewicht angepasst werden, um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Temperatur, Blutdruck, Anästhesie und Flüssigkeitszufuhr sollte stabil sein ganz. 1. Anästhesie und Luftröhre Vorbereitung <ol><li> Verwenden Sie C57BL / 6 Mäusen, die mindestens 10 Wochen alt sind und einen Körper von 22-25 g. Induce Anästhesie Verwendung von Natrium-Pentobarbital in einer Dosierung von 70 mg / kg Körpergewicht ip (6). Pflegen Sie Anästhesie ungefähr mit 10 mg / kg / h Natrium-Pentobarbital. Seien Sie vorsichtig mit einer Überdosierung, da diese deutlich geringere könnte den Blutdruck. Re-Dosierung von Pentobarbital - auch nach Stunden-können zu schweren Anstieg der Plasmaspiegel führen. </li><li> Nach Narkoseeinleitung, sichere Mäuse in Rückenlage mit dem oberen und unteren Extremitäten an den Tisch mit einem Klebeband und eine Naht befestigt zu den Knöcheln. Machen Sie dasselbe für den Kopf durch die Zähne. Ausreichende einstweilige ist für eine erfolgreiche Intubation und eine gut kontrollierte Chirurgie wichtig. Vor der Operation, decken Sie die Maus mit Mineralöl, das Risiko der Maus Haare Allergien zu reduzieren. Um sicherzustellen, dass die Körpertemperatur stabil bleibt decken die Mäuse mit handelsüblichen Frischhaltefolie. </li><li> Legen Mäusen auf eine Temperatur gesteuerte beheizte Tisch (RT, Effenberg, München, Deutschland) mit einer rektalen Sonde Thermometer an thermischer Rückführung Steuerung der Körpertemperatur bei 37 ° C zu halten </li><li> Expose der Luftröhre operativ. Dissect lateralen und dorsalen Seiten der Luftröhre des Bindegewebes und der Platz zwei 3,0 Seide chirurgisches Nahtmaterial (Harvard Apparatus, USA) mit jeweils 10 cm lange unter der Luftröhre. Die Nähte sollten ca. 1 cm voneinander entfernt sein. </li><li> Sorgfältig incise die Luftröhre 3 bis 4 mm unterhalb Kehlkopf zwischen zwei kreisförmigen Knorpel mit einer McPherson-Vannas Scissors (8 cm, gerader Klinge, World Precision Instruments, USA). Achten Sie darauf, nicht zu einer Blutung führen, da dies die Outcome-Parameter zu verwechseln könnte. </li><li> Führen Sie eine Intubation mit einem stumpfen Polyethylen Kanülen (Insyte 22g, Beckton Dickinson, USA). Legen Sie die Spitze des Polyethylen Kanülen in einem Winkel von 85 Grad in die Luftröhre. Dann kippen die Kanülen so dass es im Einklang mit den Tracheallumen ist. Drehen Sie dazu den Schlauch weiter unten in der Luftröhre, bis die Spitze der Kanülen in die Thorax-Öffnung verschwunden ist. Fixieren Sie das Rohr in dieser Position mit den beiden chirurgischen Seidennaht platziert dorsal der Luftröhre (siehe 1.4). </li></ol> 2. Technik der Ventilator-induzierten Lungenschädigung <ol><li> Verbinden Sie den Schlauch an ein Beatmungsgerät. Zur Induktion Lungenschädigung verwenden wir einen Druck kontrollierte Lüftung Technik mit einem Servo 900 C von Siemens (DRE Veterinary, USA). Die Tiere werden belüftet mit inspiratorischen Spitzendruck von 45 mbar, Frequenz von 80 Atemzügen / min und einem positiven endexspiratorischen Druck von 0-3 mbar mit einer FiO 2 = 1,0 sein. Die Inspiration zum Ablauf Verhältnis sollte 1:1 betragen. Trotz der Tatsache, dass die Servo 900 C als Beatmungsgerät für Menschen gebaut ist, funktioniert die Verwendung in einem Druck gesteuerter Lüfter Einstellung für die Lüftung von Mäusen ausgezeichnet. </li><li> Überwachen der Herzfrequenz mit einem EKG (zB Hewlett Packard, B blingen, Deutschland). Stellen Sie sicher, dass die Herzfrequenz nicht unter 400 sinken. Man sollte sehen, eine Verschiebung des Herzens Achse nach rechts, wenn mechanische Lüftung als Zeichen der erhöhten pulmonalarteriellen Druck im Anschluss an eine Erhöhung der Druck im Brustraum eingeführt wird. Wenn die Maus entwickelt Bradykardie, überprüfen Sie die Temperatur und die Narkose-Dosis / Konzentration. Xylacin / Ketamin Anästhesie induziert eine herz von 250 / min und wird daher nicht empfohlen. </li><li> Tragen Sie eine geeignete Flüssigkeit ersetzt werden. Eine Infusion mit Kochsalzlösung 0,1 ml / Stunde über einen arteriellen und venösen Katheter vor der Beatmung durchgeführt werden soll, um eine ausreichende venöse Einreichung zu gewährleisten. Aufgrund der hohen Beatmungsdrücke den venösen Rückstrom zum Herzen gestört ist, was zu einem kritischen Abfall des mittleren arteriellen Druck führen kann. Auch könnte eine Kochsalzlösung Bolus von 500 ul gegeben ip vor der Operation sein. </li><li> Legen eines Katheters in die Arteria carotis zur kontinuierlichen Aufzeichnung des Blutdrucks (27). Befestigen Sie den Arm an den Körper, bevor Sie sezieren die Arterie zu starten. Die Halsschlagader wird über stumpfe Präparation der paratracheal Muskeln ausgesetzt. Nach weiteren Exposition und sorgfältiger Vermeidung jeglicher Traumatisierung des Gewebes (insbesondere des Nervus vagus), wird ein Katheter in das Gefäß mit zwei Nähten und einer kleinen Klemme (37) eingefügt. Dies legt eine längere Segment der Arterie. Legen Sie eine Ligatur ganz am Ende der Halsschlagader. Bringen Sie eine größere Klammer an das Ende des Fadens zu Spannungen oder fixieren th erhaltene Naht an den Tisch mit Klebeband. Stellen Sie ein weiteres Naht um die Arterie und sezieren die Arterie, die sehr distalen Ende. Hier legen einer kleinen Klemme. Verwenden Sie Mikro-Schere, eine kleine diagonale Öffnung in der Arterie geschnitten. Halten Sie die Öffnung mit einer feinen Pinzette (Dumont, WPI) und vorher die richtige Größe Katheter mit den Händen / Pinzette. Machen Sie einen Knoten mit dem zweiten Faden und sichern die Arterie. Lösen Sie die Klemme und vorab den Katheter weiter. Sichern Sie den Katheter mit mehreren Knoten und Band. Alternativ kann die Halsschlagader Katheter kann am Ende des Experiments eine arterielle Blutproben zur Blutgasanalyse zu sammeln. </li></ol> 3. Rückgewinnung von Gewebeproben Nach 3 Stunden der künstlichen Beatmung, werden Proben gesammelt, um das Ausmaß der Lungenschädigung zu beurteilen. Wir empfehlen das Sammeln brochnoalveolar Spülflüssigkeit (BAL), arterielle Blut und Lungengewebe. <ol><li> Erhalten BAL-Flüssigkeit am Ende des Experiments. Nach Vertiefung der Narkose, spülen Sie die Trachealtubus mit 1 ml Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS). Die Flüssigkeit sollte in der Luftröhre / Lunge für 3 Sekunden verbleiben, bevor sie die Einziehung über die angeschlossene Spritze. Die BAL ist Snap-in flüssigem Stickstoff eingefroren und bei -80 ° C für weitere Analysen. Seien Sie sich bewusst, dass das gewonnene Volumen konnte deutlich weniger als 1 ml. </li><li> Führen Blutgasanalyse am Ende des Experiments. Um das zu tun, sollte ein Schnitt direkt unterhalb des Brustbeins erfolgen. Halten Sie das Brustbein mit einer Pinzette und Umfang der Einschnitt entlang des Brustkorbs. Als nächstes wird die Membran an den Rändern eingeschnitten und wird aus den Rippen schneiden. Jetzt gibt es einen offenen Blick in die untere Öffnung des Thorax. Heben Sie das Brustbein mit einer Pinzette und öffnen den Brustkorb durch lange Schnitte an der rechten und linken Seite (als seitliche wie möglich), so dass die komplette vordere Thoraxwand up-Stationen eingeschaltet ist. Dies sollte getan werden, während das Versuchstier noch mechanisch belüftet. Der linke Ventrikel punktiert mit einem 27 ½ G Nadel und arteriellen Blut-Analyse erfolgt mit dem i-STAT System (Abbott, USA). Wird die arterielle Blutgasanalyse durchgeführt werden soll, kann eine BAL nicht erreicht werden, da dies ein wesentlicher Confounder die Ergebnisse sein werden. </li><li> Alternativ zur oben beschriebenen Methode kann arterieller Blutproben über die Halsschlagader Katheter gesammelt werden. Allerdings sollte dies geschehen, bevor die BAL ist, erhalten werden. </li><li> Excise der Lunge en-bloc durch Hochziehen des Herzens und der Schnitt der Luftröhre. Haben ein Stück Gewebe bereit, Blut zu absorbieren, so das Operationsfeld sichtbar ist. Ziehen Sie das Herz in die Richtung des Bauches und vorsichtig entlang der Wirbelsäule geschnitten, alle Brustorgane zu mobilisieren. Cut der Aorta, entfernen Sie die Brustorgane und legen Sie sie auf eine saubere OP-Tisch. </li><li> Schneiden Sie das Herz und die großen Schiffe der Gewebeprobe. Stellen Sie sicher, dass es keine Thymusgewebe noch in der Lunge verbunden. Separate der Lunge mit einer Schere und in einzelne Röhren und Snap-freeze. Bei -80 ° C für weitere Analysen. </li></ol> 4. Die Messung der Lungenschädigung Wir empfehlen die Verwendung der folgenden Outcome-Parameter, um das Ausmaß der Lungenschädigung zu bewerten: Führen Sie eine Albumin ELISA (Bethyl Laboratories, USA) und Myeloperoxidase (MPO) ELISA (Hycult Biotechnology, USA), um das Ausmaß der Barriere Dysfunktion und die Höhe der entzündlichen bewerten Zellen in der BAL-Flüssigkeit. Führen Sie eine MPO ELISA bilden auch das Lungengewebe. Wenn nass-to-dry-Verhältnis gemessen werden wir nicht erhalten BAL-Flüssigkeit und den Lungenkreislauf wird nicht geleert (siehe 3.3). Messen Sie das Gewicht der Lunge nach der Exzision. Dann Lungen sind für 48 h und im Lungengewebe wieder gemessen lyophilisiert. Dann wird das Nass-Trocken-Verhältnis wird in mg Wasser pro mg trockenes Gewebe (5) gemessen. <img src="/files/ftp_upload/2525/2525fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Protein-Gehalt in der BAL in Reaktion auf VILI. Mäuse mit Pentobarbital wurden, war Beatmung eingeleitet und die Mäuse wurden belüftet mit druck-Einstellungen (inspiratorischer Druck von 45 mbar, positive end-exspiratorische Druck 3 mbar, 100% inspiriert Sauerstoffkonzentration). Nach 0, wurde 1, 2 und 3 Stunden von Lüftungs-BAL geerntet und der Eiweißgehalt wurde quantifiziert mit einem Bicinchoninsäure Assay (BCA-Assay). Die relative Änderung der Proteingehalt gezeigt wird, normalisiert auf 0 Stunden der Lüftung (n = 4 pro Gruppe, * p &lt;0,05 im Vergleich zur Kontrolle, Mittelwert ± SEM)

<ol>
	<li>Eckle, T., Faigle, M., Grenz, A., Laucher, S., Thompson, L. F., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A2B+adenosine+receptor+dampens+hypoxia-induced+vascular+leak.">A2B adenosine receptor dampens hypoxia-induced vascular leak.</a> Blood. 111, 2024-2035 (2008).</li><li>Eckle, T., Fullbier, L. G. r. e. n. z., A, ., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usefulness+of+pressure-controlled+ventilation+at+high+inspiratory+pressures+to+induce+acute+lung+injury+in+mice.">Usefulness of pressure-controlled ventilation at high inspiratory pressures to induce acute lung injury in mice.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295, 718-724 (2008).</li><li>Eckle, T., Fullbier, L., Wehrmann, M., Khoury, J., Mittelbronn, M., Ibla, J., Rosenberger, P., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+ectonucleotidases+CD39+and+CD73+in+innate+protection+during+acute+lung+injury.">Identification of ectonucleotidases CD39 and CD73 in innate protection during acute lung injury.</a> J Immunol. 178, 8127-8137 (2007).</li><li>Eckle, T., Grenz, A., Kohler, D., Redel, A., Falk, M., Rolauffs, B., Osswald, H., Kehl, F., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+evaluation+of+a+novel+model+for+cardiac+ischemic+preconditioning+in+mice.">Systematic evaluation of a novel model for cardiac ischemic preconditioning in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291, 2533-2540 (2006).</li><li>Eckle, T., Grenz, A., Laucher, S., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A2B+adenosine+receptor+signaling+attenuates+acute+lung+injury+by+enhancing+alveolar+fluid+clearance+in+mice.">A2B adenosine receptor signaling attenuates acute lung injury by enhancing alveolar fluid clearance in mice.</a> J Clin Invest. 118, 3301-3315 (2008).</li><li>Eckle, T., Krahn, T., Grenz, A., Kohler, D., Mittelbronn, M., Ledent, C., Jacobson, M. A., Osswald, H., Thompson, L. F., Unertl, K., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioprotection+by+ecto-5'-nucleotidase+(CD73)+and+A2B+adenosine+receptors.">Cardioprotection by ecto-5'-nucleotidase (CD73) and A2B adenosine receptors.</a> Circulation. 115, 1581-1590 (2007).</li><li>Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine:+an+old+drug+newly+discovered.">Adenosine: an old drug newly discovered.</a> Anesthesiology. 111, 904-915 (2009).</li><li>Eltzschig, H. K., Eckle, T., Mager, A., Kuper, N., Karcher, C., Weissmuller, T., Boengler, K., Schulz, R., Robson, S. C., Colgan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ATP+release+from+activated+neutrophils+occurs+via+connexin+43+and+modulates+adenosine-dependent+endothelial+cell+function.">ATP release from activated neutrophils occurs via connexin 43 and modulates adenosine-dependent endothelial cell function.</a> Circ Res. 99, 1100-1108 (2006).</li><li>Eltzschig, H. K., Ibla, J. C., Furuta, G. T., Leonard, M. O., Jacobson, K. A., Enjyoji, K., Robson, S. C., Colgan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinated+adenine+nucleotide+phosphohydrolysis+and+nucleoside+signaling+in+posthypoxic+endothelium:+role+of+ectonucleotidases+and+adenosine+A2B+receptors.">Coordinated adenine nucleotide phosphohydrolysis and nucleoside signaling in posthypoxic endothelium: role of ectonucleotidases and adenosine A2B receptors.</a> J Exp Med. 198, 783-796 (2003).</li><li>Eltzschig, H. K., Kohler, D., Eckle, T., Kong, T., Robson, S. C., Colgan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+role+of+Sp1-regulated+CD39+in+hypoxia/ischemia+protection.">Central role of Sp1-regulated CD39 in hypoxia/ischemia protection.</a> Blood. 113, 224-232 (2009).</li><li>Frick, J. S., MacManus, C. F., Scully, M., Glover, L. E., Eltzschig, H. K., Colgan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+adenosine+A2B+receptors+to+inflammatory+parameters+of+experimental+colitis.">Contribution of adenosine A2B receptors to inflammatory parameters of experimental colitis.</a> J Immunol. 182, 4957-4964 (2009).</li><li>Grenz, A., Eckle, T., Zhang, H., Huang, D. Y., Wehrmann, M., Kohle, C., Unertl, K., Osswald, H., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+hanging-weight+system+for+isolated+renal+artery+occlusion+during+ischemic+preconditioning+in+mice.">Use of a hanging-weight system for isolated renal artery occlusion during ischemic preconditioning in mice.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 292, 475-485 (2007).</li><li>Grenz, A., Osswald, H., Eckle, T., Yang, D., Zhang, H., Tran, Z. V., Klingel, K., Ravid, K., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Reno-Vascular+A2B+Adenosine+Receptor+Protects+the+Kidney+from+Ischemia.">The Reno-Vascular A2B Adenosine Receptor Protects the Kidney from Ischemia.</a> PLoS Medicine. 5, e137-e137 (2008).</li><li>Grenz, A., Zhang, H., Eckle, T., Mittelbronn, M., Wehrmann, M., Kohle, C., Kloor, D., Thompson, L. F., Osswald, H., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+role+of+ecto-5'-nucleotidase+(CD73)+in+renal+ischemia.">Protective role of ecto-5'-nucleotidase (CD73) in renal ischemia.</a> J Am Soc Nephrol. 18, 833-845 (2007).</li><li>Grenz, A., Zhang, H., Hermes, M., Eckle, T., Klingel, K., Huang, D. Y., Muller, C. E., Robson, S. C., Osswald, H., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+E-NTPDase1+(CD39)+to+renal+protection+from+ischemia-reperfusion+injury.">Contribution of E-NTPDase1 (CD39) to renal protection from ischemia-reperfusion injury.</a> FASEB J. 21, 2863-2873 (2007).</li><li>Grenz, A., Zhang, H., Weingart, J., von Wietersheim, S., Eckle, T., Schnermann, J. B., Kohle, C., Kloor, D., Gleiter, C. H., Vallon, V., Eltzschig, H. K., Osswald, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lack+of+effect+of+extracellular+adenosine+generation+and+signalling+on+renal+erythropoietin+secretion+during+hypoxia.">Lack of effect of extracellular adenosine generation and signalling on renal erythropoietin secretion during hypoxia.</a> Am J Physiol Renal Physiol. , (2007).</li><li>Haeberle, H. A., Durrstein, C., Rosenberger, P., Hosakote, Y. M., Kuhlicke, J., Kempf, V. A., Garofalo, R. P., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen-independent+stabilization+of+hypoxia+inducible+factor+(HIF)-1+during+RSV+infection.">Oxygen-independent stabilization of hypoxia inducible factor (HIF)-1 during RSV infection.</a> PLoS ONE. 3, e3352-e3352 (2008).</li><li>Hart, M. L., Gorzolla, I. C., Schittenhelm, J., Robson, S. C., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SP1-dependent+induction+of+CD39+facilitates+hepatic+ischemic+preconditioning.">SP1-dependent induction of CD39 facilitates hepatic ischemic preconditioning.</a> J Immunol. 184, 4017-4024 (2010).</li><li>Hart, M. L., Henn, M., Kohler, D., Kloor, D., Mittelbronn, M., Gorzolla, I. C., Stahl, G. L., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+extracellular+nucleotide+phosphohydrolysis+in+intestinal+ischemia-reperfusion+injury.">Role of extracellular nucleotide phosphohydrolysis in intestinal ischemia-reperfusion injury.</a> FASEB J. 22, 2784-2797 (2008).</li><li>Hart, M. L., Jacobi, B., Schittenhelm, J., Henn, M., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutting+Edge:+A2B+Adenosine+receptor+signaling+provides+potent+protection+during+intestinal+ischemia/reperfusion+injury.">Cutting Edge: A2B Adenosine receptor signaling provides potent protection during intestinal ischemia/reperfusion injury.</a> J Immunol. 182, 3965-3968 (2009).</li><li>Hart, M. L., Kohler, D., Eckle, T., Kloor, D., Stahl, G. L., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+treatment+of+mouse+or+human+blood+with+soluble+5'-nucleotidase+inhibits+platelet+aggregation.">Direct treatment of mouse or human blood with soluble 5'-nucleotidase inhibits platelet aggregation.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 28, 1477-1483 (2008).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Gorzolla, I. C., Schittenhelm, J., Kloor, D., Stahl, G. L., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+adenosine+production+by+ecto-5'-nucleotidase+protects+during+murine+hepatic+ischemic+preconditioning.">Extracellular adenosine production by ecto-5'-nucleotidase protects during murine hepatic ischemic preconditioning.</a> Gastroenterology. 135, 1739-1750 (2008).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Kohler, D., Schittenhelm, J., Gorzolla, I. C., Stahl, G. L., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+hanging-weight+system+for+liver+ischemic+preconditioning+in+mice.">Use of a hanging-weight system for liver ischemic preconditioning in mice.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 294, 1431-1440 (2008).</li><li>Hartmann, H., Eltzschig, H. K., Wurz, H., Hantke, K., Rakin, A., Yazdi, A. S., Matteoli, G., Bohn, E., Autenrieth, I. B., Karhausen, J., Neumann, D., Colgan, S. P., Kempf, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-independent+activation+of+HIF-1+by+enterobacteriaceae+and+their+siderophores.">Hypoxia-independent activation of HIF-1 by enterobacteriaceae and their siderophores.</a> Gastroenterology. 134, 756-767 (2008).</li><li>Heinzelmann, F., Jendrossek, V., Lauber, K., Nowak, K., Eldh, T., Boras, R., Handrick, R., Henkel, M., Martin, C., Uhlig, S., Kohler, D., Eltzschig, H. K., Wehrmann, M., Budach, W., Belka, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Irradiation-induced+pneumonitis+mediated+by+the+CD95/CD95-ligand+system.">Irradiation-induced pneumonitis mediated by the CD95/CD95-ligand system.</a> J Natl Cancer Inst. 98, 1248-1251 (2006).</li><li>Koeppen, M., Eckle, T., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+deletion+of+the+A1+adenosine+receptor+abolishes+heart-rate+slowing+effects+of+intravascular+adenosine+in+vivo.">Selective deletion of the A1 adenosine receptor abolishes heart-rate slowing effects of intravascular adenosine in vivo.</a> PLoS One. 4, e6784-e6784 (2009).</li><li>Kohler, D., Eckle, T., Faigle, M., Grenz, A., Mittelbronn, M., Laucher, S., Hart, M. L., Robson, S. C., Muller, C. E., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD39/ectonucleoside+triphosphate+diphosphohydrolase+1+provides+myocardial+protection+during+cardiac+ischemia/reperfusion+injury.">CD39/ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 provides myocardial protection during cardiac ischemia/reperfusion injury.</a> Circulation. 116, 1784-1794 (2007).</li><li>Kuhlicke, J., Frick, J. S., Morote-Garcia, J. C., Rosenberger, P., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+Inducible+Factor+(HIF)-1+Coordinates+Induction+of+Toll-Like+Receptors+TLR2+and+TLR6+during+Hypoxia.">Hypoxia Inducible Factor (HIF)-1 Coordinates Induction of Toll-Like Receptors TLR2 and TLR6 during Hypoxia.</a> PLoS ONE. 2, e1364-e1364 (2007).</li><li>Morote-Garcia, J. C., Rosenberger, P., Kuhlicke, J., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIF-1-dependent+repression+of+adenosine+kinase+attenuates+hypoxia-induced+vascular+leak.">HIF-1-dependent repression of adenosine kinase attenuates hypoxia-induced vascular leak.</a> Blood. 111, 5571-5580 (2008).</li><li>Morote-Garcia, J. C., Rosenberger, P., Nivillac, N. M., Coe, I. R., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-inducible+factor-dependent+repression+of+equilibrative+nucleoside+transporter+2+attenuates+mucosal+inflammation+during+intestinal+hypoxia.">Hypoxia-inducible factor-dependent repression of equilibrative nucleoside transporter 2 attenuates mucosal inflammation during intestinal hypoxia.</a> Gastroenterology. 136, 607-618 (2009).</li><li>Reutershan, J., Vollmer, I., Stark, S., Wagner, R., Ngamsri, K. C., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine+and+inflammation:+CD39+and+CD73+are+critical+mediators+in+LPS-induced+PMN+trafficking+into+the+lungs.">Adenosine and inflammation: CD39 and CD73 are critical mediators in LPS-induced PMN trafficking into the lungs.</a> FASEB J. 23, 473-482 (2009).</li><li>Schingnitz, U., Hartmann, K., Macmanus, C. F., Eckle, T., Zug, S., Colgan, S. P., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+through+the+A2B+adenosine+receptor+dampens+endotoxin-induced+acute+lung+injury.">Signaling through the A2B adenosine receptor dampens endotoxin-induced acute lung injury.</a> J Immunol. 184, 5271-5279 (2010).</li><li>Thompson, L. F., Eltzschig, H. K., Ibla, J. C., Van De Wiele, C. J., Resta, R., Morote-Garcia, J. C., Colgan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crucial+role+for+ecto-5'-nucleotidase+(CD73)+in+vascular+leakage+during+hypoxia.">Crucial role for ecto-5'-nucleotidase (CD73) in vascular leakage during hypoxia.</a> J. Exp. Med. 200, 1395-1405 (2004).</li><li>Aherne, C. M., Kewley, E. M., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+resurgence+of+A2B+adenosine+receptor+signaling.">The resurgence of A2B adenosine receptor signaling.</a> Biochim Biophys Acta. , (2010).</li><li>Eckle, T., Koeppen, M., Eltzschig, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+extracellular+adenosine+in+acute+lung+injury.">Role of extracellular adenosine in acute lung injury.</a> Physiology (Bethesda). 24, 298-306 (2009).</li><li>Koeppen, M., Feil, R., Siegl, D., Feil, S., Hofmann, F., Pohl, U., de Wit, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=cGMP-dependent+protein+kinase+mediates+NO-+but+not+acetylcholine-induced+dilations+in+resistance+vessels+in+vivo.">cGMP-dependent protein kinase mediates NO- but not acetylcholine-induced dilations in resistance vessels in vivo.</a> Hypertension. 44, 952-955 (2004).</li></ol>

Die vorliegende Studie beschreibt eine Technik, bei der Ventilator-induzierten Lungenschädigung bei Mäusen. Dieses Modell zeigt sehr gut reproduzierbare Verletzungsgefahr durch hohen Druck Belüftung. Die Ermittler, die ein Studium Akut-Lungenschädigung bei Mäusen überlegen können von diesem Modell profitieren.

<table border="1"><tbody><tr><th> Name des Reagenzes </th><th> Firma </th><th> Katalog-Nummer </th><th> Kommentare (optional) </th></tr><tr><td> Natrium-Pentobarbital (Fatal Plus) </td><td> Vortech Pharmaceutical Ls, Ltd, </td><td> VPL 9372 </td><td> 4mg/mL in Kochsalzlösung </td></tr><tr><td> Insyte 22 G </td><td> Beckton Dickinson </td><td> n / a </td><td></td></tr><tr><td> Suture, Silk 4.0 </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 517698 </td><td></td></tr><tr><td> Suture, Prolene 8,0 </td><td> Ethicon, USA </td><td> M8739 </td><td> wiederverwendbar </td></tr><tr><td> Siemens 900 ° C </td><td> DRE Veterinary, USA </td><td> # 336 </td><td> renoviert </td></tr><tr><td> Binokular (SZX10) </td><td> Olymp </td><td> n / a </td><td> betrachten großzügigen Arbeitsabstand </td></tr><tr><td> Heiztisch </td><td> Rt, Effenberger, Deutschland </td><td> n / a </td><td> nur und einzigen Anbieter </td></tr><tr><td> Blutdruckmessgerät </td><td> Cyber ​​Sense, Inc </td><td> BPM02 </td><td></td></tr><tr><td> Ich STAT </td><td> Abbott </td><td> n / a </td><td></td></tr></tbody></table>

pressure controlled ventilation to induce acute lung injury in mice

Murine Modelle sind umfassend genutzt, um akute Verletzungen verschiedener Organe Systeme (1-34) zu untersuchen. Akutem Lungenversagen (ALI), die bei längerer Beatmung auftritt, trägt zur Morbidität und Mortalität der Critical-Illness-und Studien über neue genetische oder pharmakologische Ziele sind Gebiete intensiver Untersuchung (1-3, 5, 8, 26, 30, 33 -36). ALI wird durch den akuten Ausbruch der Krankheit, die zu nicht-kardialen Lungenödem und anschließender Beeinträchtigung der pulmonalen Gasaustausch (36) führt definiert. Wir haben ein Mausmodell der ALI mit einem Druck-Beatmung an Ventilator-induzierten Lungenschädigung (2) induzieren entwickelt. Zu diesem Zweck sind C57BL / 6 Mäuse anästhesiert und eine Tracheotomie durchgeführt wird, gefolgt von Induktion von ALI über mechanische Lüftung. 3 Stunden - Mäuse sind in einem Druck-gesteuerte Einstellung mit einem inspiratorischen Spitzendruck von 45 mbar über 1 belüftet. Als Outcome-Parameter, Lungenödem (wet-to-dry-Verhältnis), bronchoalveoläre Flüssigkeit Albumingehalt, bronchoalveoläre Flüssigkeit und Lungengewebe Myeloperoxidase Inhalt und pulmonalen Gasaustausch beurteilt werden (2). Mit dieser Technik konnten wir zeigen, dass es ausreichend induziert akute Lungenentzündung und können zwischen verschiedenen Behandlungsgruppen oder Genotypen (1-3, 5) zu unterscheiden. Daher ist diese Technik kann hilfreich sein, für Forscher, die molekularen Mechanismen in ALI mit einem genetischen Ansatz in Mäuse mit Gen-gezielten Löschung beteiligt zu verfolgen.

Watch this Scientific Journal Video about Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice at JoVE.com

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

Ein Mausmodell für Ventilator induzierte Lungenschädigung ist ein wichtiges Instrument, um eine akute Lungenversagen Studie<em&gt; In vivo</em&gt;. Hier berichten wir über eine einfach anwendbare<em&gt; In situ</em&gt; Modell für den akuten Lungenversagen mit Hochdruck-Beatmung zu akutes Versagen der Lunge auslösen.

Pressure Controlled Ventilation zu Acute Lung Injury in Mäusen zu induzieren

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

pressure-controlled-ventilation-to-induce-acute-lung-injury-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

18.2K Aufrufe.  University of Colorado. Ein Mausmodell für Ventilator induzierte Lungenschädigung ist ein wichtiges Instrument, um eine akute Lungenversagen Studie In vivo. Hier berichten wir über eine einfach anwendbare In situ Modell für den akuten Lungenversagen mit Hochdruck-Beatmung zu akutes Versagen der Lunge auslösen.

Serie: Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Use of genetically modified mice enhances our understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders such as a spinal cord injury (SCI). Freehand manual control used to produce a laceration model of SCI creates inconsistent injuries often associated with a crush or contusion component and, therefore, a novel technique was developed. Our model of cervical laceration SCI has resolved inherent difficulties with the freehand method by incorporating 1) cervical vertebral stabilization by vertebral facet fixation, 2) enhanced spinal cord exposure, and 3) creation of a reproducible laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm in depth without associated contusion. Compared to the standard methods of creating a SCI laceration such as freehand use of a scalpel or scissors, our method has produced a consistent lesion. This method is useful for studies on axonal regeneration of corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tracts.

A novel technique to create a reproducible in vivo model of cervical spinal cord laceration injury in the mouse is described. This technique is based on spine stabilization by fixation of the cervical facets and laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm.

Controlled Cervical Laceration Verletzungen in Mäuse

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

Forschung

Medizin

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often unreported mortality rates that may confound analyses. Bilateral renal pedicle clamping is commonly used to induce IR-AKI, but differences between effective clamp pressures and/or renal responses to ischemia between kidneys often lead to more variable results. In addition, shorter clamp times are known to induce more variable tubular injury, and while mice undergoing bilateral injury with longer clamp times develop more consistent tubular injury, they often die within the first 3 days after injury due to severe renal insufficiency. To improve post-injury survival and obtain more consistent and predictable results, we have developed two models of unilateral ischemia-reperfusion injury followed by contralateral nephrectomy. Both surgeries are performed using a dorsal approach, reducing surgical stress resulting from ventral laparotomy, commonly used for mouse IR-AKI surgeries. For induction of moderate injury BALB/c mice undergo unilateral clamping of the renal pedicle for 26 min and also undergo simultaneous contralateral nephrectomy. Using this approach, 50-60% of mice develop moderate AKI 24 hr after injury but 90-100% of mice survive. To induce more severe AKI, BALB/c mice undergo renal pedicle clamping for 30 min followed by contralateral nephrectomy 8 days after injury. This allows functional assessment of renal recovery after injury with 90-100% survival. Early post-injury tubular damage as well as post injury fibrosis are highly consistent using this model.

We describe models of moderate and severe ischemia-reperfusion-induced kidney injury in which the mice undergo unilateral renal pedicle clamping followed by simultaneous or delayed contralateral nephrectomy, respectively. These models consistently give rise to renal dysfunction and post-injury fibrosis, but injury severity and survival are dependent on mouse background, age and surgical equipment.

Ischämie-Reperfusion-Modell des akuten Nierenschädigung und nach der Verletzung Fibrose bei Mäusen

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

Controlled Cortical Impact-Modell für traumatische Hirnverletzung

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

Herzkatheter in Mäuse, um den Druck Volumen Relationship Maßnahme: Untersuchung der Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute respiratory distress syndrome (ARDS), characterized by neutrophilic alveolitis, and injury to both alveolar epithelium and vascular endothelium. Clinically, ARDS is defined by acute onset of hypoxemia, bilateral patchy pulmonary infiltrates and non-cardiogenic pulmonary edema. Human studies have provided us with valuable information about the physiological and inflammatory changes in the lung caused by ARDS, which has led to various hypotheses about the underling mechanisms. Unfortunately, difficulties determining the etiology of ARDS, as well as a wide range of pathophysiology have resulted in a lack of critical information that could be useful in developing therapeutic strategies.
Translational animal models are valuable when their pathogenesis and pathophysiology accurately reproduce a concept proven in both in vitro and clinical settings. Although large animal models (e.g., sheep) share characteristics of the anatomy of human trachea-bronchial tree, murine models provide a host of other advantages including: low cost; short reproductive cycle lending itself to greater data acquisition; a well understood immunologic system; and a well characterized genome leading to the availability of a variety of gene deletion and transgenic strains. A robust model of low pH induced ARDS requires a murine ALI that targets mainly the alveolar epithelium, secondarily the vascular endothelium, as well as the small airways leading to the alveoli. Furthermore, a reproducible injury with wide differences between different injurious and non-injurious insults is important.
The murine gastric acid aspiration model presented here using hydrochloric acid employs an open tracheostomy and recreates a pathogenic scenario that reproduces the low pH pneumonitis injury in humans. Additionally, this model can be used to examine interaction of a low pH insult with other pulmonary injurious entities (e.g., food particles, pathogenic bacteria).

This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.

Offene Tracheotomie Magensäure Aspiration Mausmodell der akuten Lungenschädigung Ergebnisse in Maximal Akute nonlethal Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine balloon denudation model, which is comparable with established vessel injury models in large animals. The aorta denudation model with balloon catheters mimics the clinical setting and leads to comparable pathobiological and physiological changes. Briefly, after performing a horizontal incision in the aorta abdominalis, a balloon catheter will be inserted into the vessel, inflated, and introduced retrogradely. Inflation of the balloon will lead to intima injury and overdistension of the vessel. After removing the catheter, the aortic incision will be closed with single stiches. The model shown in this article is reproducible, easy to perform, and can be established quickly and reliably. It is especially suitable for evaluating expensive experimental therapeutic agents, which can be applied in an economical fashion. By using different knockout-mouse strains, the impact of different genes on MH development can be assessed.

This article demonstrates a murine model to study the development of myointimal hyperplasia (MH) after aortic balloon injury.

Ballon-basierte Verletzungen induzieren Myointimal Hyperplasie in der Bauchschlagader Maus

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to perform a partial thoracotomy to visualize the transverse aortic arch. However, the surgical trauma caused by the thoracotomy in open-chest models changes the respiratory physiology as the ribs are dissected and left unattached after chest closure. To prevent this, we established a minimally invasive, closed chest approach via lateral thoracotomy. Herein we approach the aortic arch via the 2nd intercostal space without entering the chest cavities, leaving the mouse with a less traumatic injury to recover from. We perform this operation using standard laboratory settings for open chest TAC procedures with equal survival rates. Apart from maintaining physiological breathing patterns due to the closed chest approach, the mice seem to benefit by showing rapid recovery, as the less invasive technique appears to facilitate a fast healing process and to reduce immune response after trauma.

Here, we present a protocol of Transverse Aortic constriction (TAC) via a lateral thoracotomy. This technique is a minimally invasive, closed chest surgical procedure aiming to simulate pressure overload and heart failure in mice utilizing standard TAC laboratory settings.

Eine geschlossen Kasten Modell quer Aortenstenose Verengung bei Mäusen zu induzieren

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

Echtzeit-Druck-Volumen-Analyse eines akuten Myokardinfarkts bei Mäusen

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung fixation to produce reliable histological specimens of the lung. Due to the nature of the lung&rsquo;s structural composition, which consists largely of air and tissue, there is a risk that it collapses or deflates during the fixation process. Various lung fixation methods exist, each of which has its own advantages and disadvantages. The lung fixation method presented here utilizes constant pressure to enable optimal tissue evaluation for studies using an emphysematous mouse lung model. The main advantage is that it can fix many lungs with the same condition at one time. Lung specimens are obtained from chronic cigarette smoke-exposed mice. Lung fixation is performed using specialized equipment that enables the production of constant pressure. This constant pressure maintains the lung in a reasonably inflated state. Thus, this method generates a histological specimen of the lung that is suitable to evaluate cigarette smoke-induced mild emphysema.

Presented here is a useful protocol for lung fixation that creates a stable condition for histological evaluate of lung specimens from a mouse model of emphysema. The main advantage of this model is that it can fix many lungs with the same constant pressure without lung collapse or deflation.

Lungenfixierung unter konstantem Druck zur Beurteilung von Emphysem bei Mäusen

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. Various approaches have been described, such as the inhalation of aerosolized LPS as well as nasal or intratracheal instillation. The presented protocol describes a detailed step-by-step procedure to induce ALI in mice by direct intratracheal LPS instillation and perform FACS analysis of blood samples, bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, and lung tissue. After intraperitoneal sedation, the trachea is exposed and LPS is administered via a 22 G venous catheter. A robust and reproducible inflammatory reaction with leukocyte invasion, upregulation of proinflammatory cytokines, and disruption of the alveolo-capillary barrier is induced within hours to days, depending on the LPS dosage used. Collection of blood samples, BAL fluid, and lung harvesting, as well as the processing for FACS analysis, are described in detail in the protocol. Although the use of the sterile LPS is not suitable to study pharmacologic interventions in infectious diseases, the described approach offers minimal invasiveness, simple handling, and good reproducibility to answer mechanistic immunological questions. Furthermore, dose titration as well as the use of alternative LPS preparations or mouse strains allow modulation of the clinical effects, which can exhibit different degrees of ALI severity or early vs. late onset of disease symptoms.

Presented here is a step-by-step procedure to induce acute lung injury in mice by direct intratracheal lipopolysaccharide instillation and to perform FACS analysis of blood samples, bronchoalveolar lavage fluid, and lung tissue. Minimal invasiveness, simple handling, good reproducibility, and titration of disease severity are advantages of this approach.

Induzieren akute Lungenschädigung bei Mäusen durch direkte intratracheale Lipopolysaccharid-Instillation

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. ...