This work was supported by grant 13IRG14560023 from the American Heart Association and NIH grants AI078972 and HL108054 to CJO. Support for AOB was from the NIH National Center for Advancing Translational Sciences NIH ULTR001120, and F31 A110417701.

HINWEIS: Alle Maus-Experimente wurden überprüft und von der Institutional Animal Care und Verwenden Ausschüsse an der University of Texas Health Science Center in San Antonio (Protokoll # 13032-34-01C) zugelassen. Tierpflege und experimentelle Protokolle, um öffentliches Recht 89-544 (Tierschutzgesetz) und ihren Anhängen, Public Health Service Richtlinien, und der Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (US Department of Health &amp; Human Services) eingehalten werden. 1. Infektion <ol><li> Erhalten BALB / c Mäusen beiderlei Geschlechts im Alter von 10 bis 12 Wochen alt sind zwischen. HINWEIS: S. pneumoniae Serotyp 4 Dehnungs TIGR4 ist ein virulenter klinischen Isolat, das sequenziert wurde 16. </li><li> Wachsen TIGR4 in Todd-Hewitt-Brühe bei 37 ° C in 5% CO 2 bis zum Erreichen einer optischen Dichte (OD) 620 0,5 (entsprechend 1,0 x 10 &amp; sup8; koloniebildende Einheiten [CFU] / ml). Pellet die Pneumokokken-Kultur durch Zentrifugation für 10 min bei 3500 · g und Überstand mit einer Vakuumleitung. Auszusetzen und verdünnte Bakterien mit steriler phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) bis zu einer Endkonzentration von 1,0 x 10 4 KbE / ml. </li><li> Mit Hilfe eines Induktionskammer, betäuben Mäuse mit 2,5% Isofluran in Sauerstoff verdampft. Bestätigen narkotisierten Zustand von sanften toe Prise mit stumpfen Pinzette. <ol><li> Halten Sie den narkotisierten Maus durch sein Genick und aufrecht mit einer Hand zu injizieren jede Maus intraperitoneal (ip) mit 100 ul des S. pneumoniae Suspension mit einer Spritze mit einer 27-30 Gauge-Nadel (entsprechend einer Provokationsdosis von 1,0 x 10 3 CFU). Platzieren Sie die Maus wieder in seinem Käfig. Mäuse erwachen normalerweise 30-40 sec nach der Injektion. </li></ol></li><li> Lassen Sie die Infektion zu mindestens 24 (Anfang) oder 30 (erweitert) h fahren. <ol><li> Euthanize die Mäuse durch CO 2 Ersticken. Führen Genickbruch an der Maus zu gewährleisten verstorben. Sterbehilfe wird durch Entfernen bestätigtdes Herzens in Schritt 1.6. </li></ol></li><li> Desinfizieren Sie den Schwanz mit einem Alkoholtupfer und schneiden eine 2-3 mm Abschnitt. Sammel 2 ul Blut und seriell verdünnt das Blut 10-fach in PBS Natriumheparin 1 U / ml fünfmal enthält. Plattenreihenverdünnungen auf einer tryptischer Soja Blutagarplatte und Inkubation über Nacht bei 37 ° C in 5% CO 2. Am nächsten Tag extrapolieren aus Kolonie zählt das Niveau der Bakteriämie. </li><li> Immobilisierung der Maus in Rückenlage auf einer chirurgischen Plattform. Sprühen Sie die Brust mit 70% Ethanol und trocken tupfen. Mit chirurgische Scheren und Zangen öffnen Sie die Brusthöhle, nehmen Sie den Brustkorb und durchschneiden die Membran, um das Herz und die Lunge aus. Mit einer Schere schneiden die Blutgefäße mit dem Herzen verbunden und vorsichtig herausschneiden das Herz mit Sorgfalt zu vermeiden Druck mit einer Pinzette. </li><li> Spülen Sie das Herz mit PBS und dann in Gewebeprobenentnahme Kassetten, so dass Koronalschnitte würde während der Gewebeschneide erhalten zu platzieren. Für Paraffineinbettung, place die Kassetten in 10% gepuffertem Formalin-Lösung und den nächsten Tag zu senden für die Paraffineinbettung. <ol><li> Alternativ Flash-Freeze mit OCT-Verbindung innerhalb eines cryomold, die auf Trockeneis platziert wurde. </li></ol></li></ol> 2. Visualisierung der Herz Läsionen und Pneumokokken innerhalb Läsionen <ol><li> Reduzieren Sie in Paraffin eingebetteten Herzen Abschnitte, so dass die vier Kammern des Herzens in jedem Gewebeschnitt zu sehen sind. Geschnitten Folien in einer Dicke von 5 um. </li><li> Entparaffinieren und schmutz Folien mit Hämatoxylin und Eosin (H &amp; E) mit Standardverfahren 17. </li><li> Ansicht H &amp; E gefärbten Herz Abschnitte mit einem Lichtmikroskop bei niedrigen (100X, 200X) und hoher (Öl-Immersion: 400X, 1,000x) Vergrößerungen. Charakterisieren Herzen auf das Vorhandensein von Mikroläsionen im Myokard. Hier erwerben H &amp; E-Bilder mit einem Zeiss Axioskop 2 Mikroskop mit einer 100X 1.3 numerische Apertur Plan-Neofluar Ziel ausgestattet. HINWEIS: Bei inszeniert frühen Herz lesions werden von ihren Differential gefärbte Aussehen und in manchen Fällen das Vorhandensein von Immunzellen (Monozyten und Granulozyten), was anscheinend Monocyten diskriminiert. In fortgeschrittenen Läsionen, insbesondere diejenigen, bei 30 Stunden zu sehen, sind die Immunzellen fehlen und große vakuolenartigen Läsionen an ihrer Stelle beobachtet. Es ist wichtig anzumerken, dass, während Immunzellzufluss in den frühen Stadien der Herz Läsionsentwicklung auftreten kann es scheint nicht eine Voraussetzung sein. </li></ol> 3. Immunfluoreszenz-Mikroskopie für Pneumokokken innerhalb von Mikroläsionen <ol><li> Abschnitt Herz in cryomolds mit Mikrotom bis zu einer Dicke von 5 um und Ort Schnitte auf positiv geladene Objektträger aus Glas. Lassen Sie gefrorene Herz-Abschnitte zu tauen und der Luft trocknen. Fix Sektionen für 10 min in 10% neutral gepuffertem Formalin (pH 6,8-7,2 bei 25 ° C). </li><li> Waschen Folien (3x) in PBS für 5 min, 15 min permeabilisiert in 0,2% Triton X-100 in PBS, dann einmal in PBS gewaschen. </li><li> Block Gewebe Abschnit<html> auf auf Objektträger mit 10% Ziegenserum in PBS für 1 Stunde. </li><li> Spülen Folien mit PBS, Deckel und inkubieren Herzschnitte mit Kaninchen-Anti-Serotyp 4 Pneumokokken-Antiserum bei 1: 1000 in PBS mit 10% Ziegenserum für 2 Stunden bei 37 ° C. HINWEIS: Für negative Kontrollen sollten Ermittler naive Kaninchen-Antiserum verwenden </li><li> Nach dem Waschen mit PBS, Deckel und inkubieren Abschnitte mit 10% Ziegenserum-PBS mit Ziegen-Anti-Kaninchen-FITC-konjugiertem Antikörper bei 1: 2.000 für 30 Minuten bei 37 ° C. </li><li> Nach den Anweisungen des Herstellers, verwendet DAPI (4 &#39;, 6- Diamidino-2-Phenylindol) bei 5 mg / ml für die Visualisierung von eukaryotischen Kernen. Waschen und montieren Gewebeschnitte mit FluorSave. </li><li> Erwerben Fluoreszenzbilder mit einem konfokalen Mikroskopsystem bei niedrigen und hohen Vergrößerung. Stellen Sie die numerische Apertur entsprechend optimale Ergebnisse zu erhalten. Hier erwerben Fluoreszenzbilder mit einem konfokalen System mit einem 60X 1,42 numerischer Apertur Ziel. </li></ol>&quot;&gt; 4. Antibiotika Rettung von Septic Mäuse <ol><li> Beginnen mit Mäusen infiziert ip mit 1,0 x 10 3 CFU von TIGR4 wie zuvor in Schritt 1 angezeigt. </li><li> Beginnend bei 30 Stunden nach der Infektion zu verwalten pharmazeutischer Qualität ip Ampicillin (80 mg / kg Körpergewicht) in 100 ul Kochsalzlösung alle 12 Stunden 36 Stunden. Sammeln Herzen am gewünschten Zeitpunkt und Verfahren, wie in Schritt 1.6 für Paraffineinbettung und Gewebe, Schnitt beschrieben. </li></ol> 5. Kollagenablagerung Erkennung <ol><li> Mit Xylol und abgestufte Alkoholschlichten mit VE-Wasser, entparaffinieren und Hydrat Gewebeschnitte mit Standardverfahren 17. Gönnen Abschnitte mit einer wässrigen 0,2% Phosphormolybdänsäure für 5 Minuten einwirken lassen und mit VE-Wasser für 5 min. </li><li> Fleckenabschnitte mit 0,1% Sirius Rot in Pikrinsäure für 2 h bei Raumtemperatur. </li><li> Auswaschbereiche in 0,01 N Salzsäure für 3 min und Spülen mit 70% Ethanol für 1 min. </li><li> Dehydrate die Abschnitte mit dem identisch, aber in umgekehrter Reihenfolge der Waschgänge wie in 5.1 dargelegt, dehydrieren Herz Abschnitte bei der Steigerung und abgestuften Konzentrationen von Ethanol dann Xylol. </li><li> Berg Gewebeschnitte mit einem Befestigungslösung für mikroskopische Auswertung. </li><li> Um festzustellen, Regionen Kollagenablagerung, untersuchen Buntgewebeschnitten für Bereiche der tiefen Lese Färbung bei geringer und hoher Vergrößerung mit einem Lichtmikroskop. Jeder Bereich, in den Kammern des Herzens, die rot ist, ist ein Bereich, wo Kollagen abgeschieden wurde. Bereiche ohne diese roten Flecken sind Websites von gesundem Gewebe fehlt Kollagenablagerung. Hier erwerben picro Sirius Red Bunt Bilder mit Hilfe eines Mikroskops mit einem 20X 0,5 numerische Apertur Ziel ausgestattet. HINWEIS: Die Atrium Flecken rot in gesunden Geweben. </li></ol>

<ol>
	<li>Corrales-Medina, V. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+complications+in+patients+with+community-acquired+pneumonia:+incidence,+timing,+risk+factors,+and+association+with+short-term+mortality.">Cardiac complications in patients with community-acquired pneumonia: incidence, timing, risk factors, and association with short-term mortality.</a> Circulation. 125, 773-781 (2012).</li><li>Corrales-Medina, V. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+bacterial+pneumonia+is+associated+with+the+occurrence+of+acute+coronary+syndromes.">Acute bacterial pneumonia is associated with the occurrence of acute coronary syndromes.</a> Medicine (Baltimore). 88, 154-159 (2009).</li><li>Corrales-Medina, V. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+complications+in+patients+with+community-acquired+pneumonia:+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+observational+studies.">Cardiac complications in patients with community-acquired pneumonia: a systematic review and meta-analysis of observational studies.</a> PLoS Med. 8, e1001048 (2011).</li><li>Corrales-Medina, V. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+stratification+for+cardiac+complications+in+patients+hospitalized+for+community-acquired+pneumonia.+Mayo+Clin.">Risk stratification for cardiac complications in patients hospitalized for community-acquired pneumonia. Mayo Clin.</a> Proc. 89, 60-68 (2014).</li><li>Kumar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+11+common+viral+and+bacterial+pathogens+causing+community-acquired+pneumonia+or+sepsis+in+asymptomatic+patients+by+using+a+multiplex+reverse+transcription-PCR+assay+with+manual+(enzyme+hybridization)+or+automated+(electronic+microarray)+detection.">Detection of 11 common viral and bacterial pathogens causing community-acquired pneumonia or sepsis in asymptomatic patients by using a multiplex reverse transcription-PCR assay with manual (enzyme hybridization) or automated (electronic microarray) detection.</a> Journal Of Clinical Microbiology. 46, 3063-3072 (2008).</li><li>Musher, D. M., Rueda, A. M., Kaka, A. S., Mapara, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+association+between+pneumococcal+pneumonia+and+acute+cardiac+events.">The association between pneumococcal pneumonia and acute cardiac events.</a> Clin Infect Dis. 45, 158-165 (2007).</li><li>Brown, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Streptococcus+pneumoniae+translocates+into+the+myocardium+and+forms+unique+microlesions+that+disrupt+cardiac+function.">Streptococcus pneumoniae translocates into the myocardium and forms unique microlesions that disrupt cardiac function.</a> PLoS Pathogens. In press, (2014).</li><li>Orihuela, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminin+receptor+initiates+bacterial+contact+with+the+blood+brain+barrier+in+experimental+meningitis+models.">Laminin receptor initiates bacterial contact with the blood brain barrier in experimental meningitis models.</a> The Journal of Clinical Investigation. 119, 1638-1646 (2009).</li><li>Flick, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+elimination+of+the+binding+motif+on+fibrinogen+for+the+S.+aureus+virulence+factor+ClfA+improves+host+survival+in+septicemia.">Genetic elimination of the binding motif on fibrinogen for the S. aureus virulence factor ClfA improves host survival in septicemia.</a> Blood. 121, 1783-1794 (2013).</li><li>Cheng, A. G., DeDent, A. 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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reentry+as+a+cause+of+ventricular+tachycardia+in+patients+with+chronic+ischemic+heart+disease:+electrophysiologic+and+anatomic+correlation.">Reentry as a cause of ventricular tachycardia in patients with chronic ischemic heart disease: electrophysiologic and anatomic correlation.</a> Circulation. 77, 589-606 (1988).</li><li>Verma, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+successful+ablation+sites+and+the+scar+border+zone+defined+by+substrate+mapping+for+ventricular+tachycardia+post-myocardial+infarction.">Relationship between successful ablation sites and the scar border zone defined by substrate mapping for ventricular tachycardia post-myocardial infarction.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 16, 465-471 (2005).</li><li>Wu, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+risk+for+ventricular+tachyarrhythmias+and+sudden+cardiac+death:+is+there+a+role+for+cardiac+MRI.">Assessing risk for ventricular tachyarrhythmias and sudden cardiac death: is there a role for cardiac MRI.</a> Circ Cardiovasc Imaging. 5, 2-5 (2012).</li><li>Tettelin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+genome+sequence+of+a+virulent+isolate+of+Streptococcus+pneumoniae.">Complete genome sequence of a virulent isolate of Streptococcus pneumoniae.</a> Science. 293, 498-506 (2001).</li><li>Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematoxylin+and+eosin+staining+of+tissue+and+cell+sections.">Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections.</a> CSH Protoc. 2008, (2008).</li></ol>

The authors declare no conflict of interest in this study.

In diesem Bericht wird eine hohe Reproduzierbarkeit der Methode, S. induzieren pneumoniae vermittelten kardialen Mikroläsionen bei Mäusen während IPD und die Techniken für die Visualisierung demonstriert. Mäuse werden mit einer Dosis von Bakterien, die Schwelle des Immunsystems für die Abfertigung übertrifft, was zu einer hochgradigen Bakteriämie, ähnlich der, die bei der menschlichen Sepsis auftritt, und führt zu möglichen bakteriellen Translokation in den Herzmuskel infiziert. Für noch un...

Krankenhausaufenthalt von Erwachsenen für ambulant erworbener Pneumonie (CAP) trägt eine dokumentierte Risiko für unerwünschte kardiale Ereignisse, die Sterblichkeit 1-4 beiträgt. In einer aktuellen Studie von Corrales-Medina et al. Herzkomplikationen wurden gefunden, um mit und / oder verantwortlich für 27% der Pneumonie-assoziierten Todesfälle 3 zugeordnet werden. Streptococcus pneumoniae (Pneumokokken die), die häufigste Ursache der GAP und Sepsis 5, wurde direkt mit unerwünschter kardialer Ereignisse bei nicht weniger als 19% der erwachsenen Patienten zugelassen 6 verbunden. MACE mit Lungenentzündung sind neu oder verschlimmert Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen und Herzinfarkt in abnehmender Häufigkeit 6. In einer aktuellen PLoS Pathogens Artikel von Brown et al., S. pneumoniae wurde gefunden, fähig Translokation durch die Herz Gefäßendothel Eintritt in die myocardium, und die Bildung von diskreten nicht-eitriger mikroskopische Läsionen (Mikroläsionen) mit Bakterien in den Herzkammern während invasive Pneumokokkenerkrankung (IPD) 7 gefüllt. Der Nachweis der Herz Mikroläsion Bildung wurde in der Herzproben von nicht-menschlichen Primaten und Einzelpersonen, die Pneumokokkeninfektion erlegen beobachtet. Ebenso experimentell infizierten Mäusen reproduzierbar kardialen Mikroläsionen entwickelt. Bei Mäusen wurde Mikroläsion Größe und Anzahl positiv mit der Dauer und Schwere der Bakteriämie Ebenen Troponin in Seren und aberrante kardialen Elektro korreliert. Bakterielle Translokation in das Herz wurde gefunden, durch die gleichen Mechanismen für die Translokation des Pneumokokken durch die Blut-Hirn-Schranke und die Entwicklung einer Pneumokokken-Meningitis, dh Cholin-Bindungsprotein A vermittelte Invasion von vaskulären Endothelzellen in einem Laminin-Rezeptor und Platelet verantwortlich auftreten aktivierenden Faktor-Rezeptor-abhängigen Weise 8. MicrolesIonenbildung benötigt auch die Pneumokokken-porenbildende Toxin Pneumolysin, die gefunden wurde, um Kardiomyozyten 7 töten. Pneumokokken Herzmikroläsionen sind verschieden von eitrigen Weichgewebe und Herz Abszessen, die von anderen Gram-positive Bakterien einschließlich Staphylococcus aureus hervorgerufen werden. Diese werden durch einen einzelnen Brennpunkte der Bakterien durch Neutrophile und Fibrinablagerung 9,10 umgeben ist. Mikroläsionen von S. gebildet pneumoniae sind kleiner, im gesamten betroffenen Herz verteilt, und es fehlt Immun Zellinfiltrate. Während der frühen Stadien der Infektion, Mikroläsionen verursacht durch S. pneumoniae erscheinen als Bereiche der beschädigte oder entzündete Gewebe erinnert an die pathologische Anzeichen einer Kardiomyopathie. Einige Monozyten kann während dieser Zeit beobachtet werden, aber ihre Anwesenheit ist von kurzer Dauer und Läsionen schnell nekrotischen Stellen entstehen und bei gleichzeitig weiterhin gr mit Bakterien gefülltow Größe bis zum Tod des Tieres oder antimikrobielle Intervention. Wichtig ist, dass innerhalb 3 Tage der antibiotischen Intervention, starkes Immunzellinfiltration wird am ehemaligen Läsion beobachtet und dies wird durch robuste Kollagenablagerung begleitet. Ähnliche kardialen Remodeling wurde berichtet, kommen folgenden Infarkt mit nachhaltigen Folgen auf die Herzfunktion 11-15. So sind Mikroläsionen eine mögliche Erklärung für die unerwünschten kardialen Ereignissen, die während IPD und möglicherweise die erhöhte Inzidenz von Herz-Mortalität in rekonvaleszenten Menschen, die die Krankheit Folge überlebt haben, auftreten. Hierin wird Anweisungen auf dem experimentellen Mausmodell der IPD und Herz-Läsion Bildung und Visualisierung von kardialen Mikroläsionen in frühen und späten Stadien der Infektion zur Verfügung gestellt. Das Protokoll für die Erfassung der Kollagenabscheidung in Tieren, die von antimikrobiellen Intervention gespeichert wurden demonstriert. Das Ziel dieses Artikels ist es, facilitate die Forschung von anderen Forschern auf diesem wichtigen und neuartigen Pneumokokken-Pathologie.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="769">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:175px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Todd-Hewitt broth&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Neogen</td>
			<td>7161A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:308px;">O.C.T Compound&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Tissue-Tek (Sakura Finetek)&#160;</td>
			<td style="width:119px;">4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triton X-100&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Fisher Scientific (Acros)</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Normal Goat Serum</td>
			<td style="width:175px;">Abcam</td>
			<td style="width:119px;">ab7481</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">anti-serotype 4 pneumococcus antiserum&#160;</td>
			<td>Statens Serum Institut</td>
			<td style="width:119px;">16747</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">goat anti-rabbit FITC conjugated antibody&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Jackson ImmunoResearch</td>
			<td style="width:119px;">111-096-144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">DAPI</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">D1306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Fluorsave</td>
			<td style="width:175px;">Millipore</td>
			<td>345789</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Permount</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S70104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Ampicillin</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td>A9393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">phosphomolybdic acid 0.2%&#160;</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>26357-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">0.1% Sirius Red in picric acid&#160;</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>26357-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.01 N hydrochloric acid&#160;</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>26357-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Tissue Tack Microscope Slides</td>
			<td style="width:175px;">Polysciences, Inc</td>
			<td style="width:119px;">24216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Paralube Vet Ointment</td>
			<td style="width:175px;">Dechra</td>
			<td>12920060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Hematoxylin and Eosin Staining Kit</td>
			<td style="width:175px;">unspeciified&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Standard</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of streptococcus pneumoniae within cardiac microlesions and subsequent cardiac remodeling

Während Bakteriämie Streptococcus pneumoniae können über das vaskuläre Endothelium in das Myokard zu translozieren und bilden diskrete Bakterien gefüllte mikroskopische Läsionen (Mikroläsionen), die bemerkenswert sind aufgrund der Abwesenheit von infiltrierenden Immunzellen. Aufgrund ihrer Freisetzung von kardiotoxischen Produkte, S. pneumoniae im Mikroläsionen werden gedacht, um auf die Herzinsuffizienz, die häufig während der Knall invasive Pneumokokken-Erkrankungen bei Erwachsenen beobachtet bei. Hierin ist ein Protokoll zur experimentellen Maus-Infektion, die zu Herz Mikroläsion Bildung innerhalb von 30 Stunden führt reproduzierbar nachgewiesen. Der Unterricht wird auf Mikroläsion Identifikation in Hämatoxylin &amp; Eosin Herzschnitte und die morphologischen Unterschiede zwischen frühen und späten Mikroläsionen zur Verfügung gestellt werden hervorgehoben. Der Unterricht wird über ein Protokoll zur Überprüfung der S. bereitgestellt pneumoniae im Mikroläsionen mit Antikörpern gegen Pneumokokken-Kapselpolysaccharid undImmunfluoreszenzmikroskopie. Zuletzt wurde ein Protokoll für die Antibiotika-Intervention, infizierten Mäusen und für die Erfassung und Beurteilung der Narbenbildung in den Herzen der rekonvaleszenten Mäusen befreit ist. Zusammen werden diese Protokolle die Untersuchung der molekularen Mechanismen Pneumokokken Herz Invasion Kardiomyozyten Tod kardialen Remodeling als Folge der Exposition gegenüber S. erleichtern pneumoniae, und die Immunantwort auf das Pneumokokken im Herzen.

Visualisierung von Mikroläsionen von H &amp; E Herzmikroläsionen wurden in den Ventrikeln des H &amp; E gefärbten Herzschnitten von Mäusen mit IPD nach ihrer ip Herausforderung TIGR4 beobachtet. Figur 1 veranschaulicht die Zunahme der Größe dieser Läsionen zwischen 24 und 30 h nach der Infektion (hpi), mit einer größeren Anzahl von Hämatoxylin färbten (dh, lila-blau) Pneumokokken innerhalb der Läsion sichtbar. Mikroläsionen wurden durch eine va...

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Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

Streptococcus pneumoniae forms discrete non-purulent microscopic lesions in the heart. Outlined is the protocol for a murine model of cardiac microlesion formation. Instruction is provided on microlesion visualization using microscopy, discrimination between early and late microlesions, and methods to detect cardiac remodeling in hearts of convalescent animals.

Visualisierung<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Innerhalb Cardiac Mikroläsionen und anschließende Herz Remodeling

During bacteremia Streptococcus pneumoniae can translocate across the vascular endothelium into the myocardium and form discrete bacteria-filled ...

visualization-streptococcus-pneumoniae-within-cardiac-microlesions

Research

JoVE Journal

Medicine

Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

8.9K Aufrufe.  The University of Texas Health Science Center at San Antonio. Streptococcus pneumoniae forms discrete non-purulent microscopic lesions in the heart. Outlined is the protocol for a murine model of cardiac microlesion formation. Instruction is provided on microlesion visualization using microscopy, discrimination between early and late microlesions, and methods to detect cardiac remodeling in hearts of convalescent animals. 

Serie: Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

Cardiac Stress Test Induced by Dobutamine and Monitored by Cardiac Catheterization in Mice

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the arteries (&beta;2). When systemically administered, it increases cardiac demand. Thus, dobutamine unmasks abnormal rhythm or ischemic areas potentially at risk of infarction. 
Monitoring of heart function during a cardiac stress test can be performed by either ecocardiography or cardiac catheterization. The latter is an invasive but more accurate and informative technique that the former.
Cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization accomplished as described here allows, in a single experiment, the measurement of the following hemodynamic parameters: heart rate (HR), systolic pressure, diastolic pressure, end-diastolic pressure, maximal positive pressure development (dP/dtmax) and maximal negative pressure development (dP/dtmin), at baseline conditions and under increasing doses of dobutamine.
As expected, in normal mice we observed a dobutamine dose-related increase in HR, dP/dtmax and dP/dtmin. Moreover, at the highest dose tested (12 ng/g/min) the cardiac decompensation of high fat diet-induced obese mice was unmasked.

We describe the protocol to perform a cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization in normal mice. Also we show its application to unmask subclinical cardiac disease in high fat diet-induced obese mice.

Cardiac Stress Test durch Dobutamin induziert und Überwacht durch Herzkatheter in Mäuse

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the ...

Forschung

Medizin

Direct Pressure Monitoring Accurately Predicts Pulmonary Vein Occlusion During Cryoballoon Ablation

Cryoballoon ablation (CBA) is an established therapy for atrial fibrillation (AF). Pulmonary vein (PV) occlusion is essential for achieving antral contact and PV isolation and is typically assessed by contrast injection. We present a novel method of direct pressure monitoring for assessment of PV occlusion.
Transcatheter pressure is monitored during balloon advancement to the PV antrum. Pressure is recorded via a single pressure transducer connected to the inner lumen of the cryoballoon. Pressure curve characteristics are used to assess occlusion in conjunction with fluoroscopic or intracardiac echocardiography (ICE) guidance. PV occlusion is confirmed when loss of typical left atrial (LA) pressure waveform is observed with recordings of PA pressure characteristics (no A wave and rapid V wave upstroke). Complete pulmonary vein occlusion as assessed with this technique has been confirmed with concurrent contrast utilization during the initial testing of the technique and has been shown to be highly accurate and readily reproducible.
We evaluated the efficacy of this novel technique in 35 patients. A total of 128 veins were assessed for occlusion with the cryoballoon utilizing the pressure monitoring technique; occlusive pressure was demonstrated in 113 veins with resultant successful pulmonary vein isolation in 111 veins (98.2%). Occlusion was confirmed with subsequent contrast injection during the initial ten procedures, after which contrast utilization was rapidly reduced or eliminated given the highly accurate identification of occlusive pressure waveform with limited initial training.
Verification of PV occlusive pressure during CBA is a novel approach to assessing effective PV occlusion and it accurately predicts electrical isolation. Utilization of this method results in significant decrease in fluoroscopy time and volume of contrast.

Effective pulmonary vein isolation utilizing a cryoballoon depends on complete pulmonary vein occlusion. The point of occlusion can be effectively predicted by direct analysis of pulmonary vein pressure waveform analysis during balloon inflation using a simple and reproducible technique.

Direkte Pressure Monitoring genau vorhersagt Pulmonary Vein Occlusion Während Kryoballon Ablation

Cryoballoon  ablation (CBA) is an established therapy for atrial fibrillation (AF).  Pulmonary vein (PV) occlusion is essential for achieving antral ...

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and fluid retention. Changes in myocardial structure, electrical conduction, and energy metabolism develop with heart failure, leading to contractile dysfunction, increased risk of arrhythmias, and sudden death. Hypertensive heart disease is one of the key contributing factors of cardiac remodeling associated with heart failure. The most commonly-used animal model mimicking hypertensive heart disease is created via surgical interventions, such as by narrowing the aorta. Abdominal aortic constriction is a useful experimental technique to induce a pressure overload, which leads to heart failure. The surgery can be easily performed, without the need for chest opening or mechanical ventilation. Abdominal aortic constriction-induced cardiac pathology progresses gradually, making this model relevant to clinical hypertensive heart failure. Cardiac injury and remodeling can be observed 10 weeks after the surgery. The method described here provides a simple and effective approach to produce a hypertensive heart disease animal model that is suitable for studying disease mechanisms and for testing novel therapeutics.

A rat model of abdominal aortic constriction that induces cardiac hypertrophy and remodeling is described. An efficient, highly-reproducible, and minimally-invasive method is used to provide a simple yet useful platform for research in myocardial hypertrophy and dysfunction.

Ein Modell der kardialen Remodeling Durch Zusammenziehen der Bauchaorta bei Ratten

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

Preparation and In Vitro Characterization of Magnetized miR-modified Endothelial Cells

To date, the available surgical and pharmacological treatments for cardiovascular diseases (CVD) are limited and often palliative. At the same time, gene and cell therapies are highly promising alternative approaches for CVD treatment. However, the broad clinical application of gene therapy is greatly limited by the lack of suitable gene delivery systems. The development of appropriate gene delivery vectors can provide a solution to current challenges in cell therapy. In particular, existing drawbacks, such as limited efficiency and low cell retention in the injured organ, could be overcome by appropriate cell engineering (i.e., genetic) prior to transplantation. The presented protocol describes the efficient and safe transient modification of endothelial cells using a polyethyleneimine superparamagnetic magnetic nanoparticle (PEI/MNP)-based delivery vector. Also, the algorithm and methods for cell characterization are defined. The successful intracellular delivery of microRNA (miR) into human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) has been achieved without affecting cell viability, functionality, or intercellular communication. Moreover, this approach was proven to cause a strong functional effect in introduced exogenous miR. Importantly, the application of this MNP-based vector ensures cell magnetization, with accompanying possibilities of magnetic targeting and non-invasive MRI tracing. This may provide a basis for magnetically guided, genetically engineered cell therapeutics that can be monitored non-invasively with MRI.

Preparation and In Vitro Characterization of Magnetized miR-modified Endothelial Cells

This manuscript describes the efficient, non-viral delivery of miR to endothelial cells by a PEI/MNP vector and their magnetization. Thus, in addition to genetic modification, this approach allows for magnetic cell guidance and MRI detectability. The technique can be used to improve the characteristics of therapeutic cell products.

Vorbereitung und<em&gt; In Vitro</em&gt; Charakterisierung von Magnetized miR-modifizierten Endothelzellen

To date, the available surgical and pharmacological treatments for cardiovascular diseases (CVD) are limited and often palliative. At the same time, gene ...

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The appearance of a mass on certain magnetic resonance (MR) sequences can help differentiate a thrombus from competing diagnoses such as a tumor. T1 and T2 signal characteristics of a thrombus are related to the evolution of hemoglobin properties. A thrombus typically does not enhance following contrast administration, which also helps differentiation from a tumor. We also highlight the emerging role of T1 mapping in the evaluation of a thrombus, which can add another level of support in diagnosis. Prior to any CMR exam, patient screening and interviews are critical to ensure safety and to optimize patient comfort. Effective communication during the exam between the technologist and the patient promotes proper breath holding technique and higher quality images. Volumetric post processing and structured reporting are helpful to ensure that the radiologist answers the ordering services&#39; question and communicates these results effectively. Optimal pre-MR safety evaluation, CMR exam execution, and post exam processing and reporting allow for delivery of high quality radiological service in the evaluation of a suspected cardiac thrombus.

The goal of this article is to describe how cardiac magnetic resonance can be used for the evaluation and diagnosis of a suspected cardiac thrombus. The method presented will describe data acquisition as well as the pre-procedure and post-procedure protocol.

Herz-Magnetresonanz zur Beurteilung von vermutetem Herzthrombus: Konventionelle und aufkommende Techniken

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...

Isolation and Purification of Murine Cardiac Pericytes

Pericytes, perivascular cells of microvessels and capillaries, are known to play a part in angiogenesis, vessel stabilization, and endothelial barrier integrity. However, their tissue-specific functions in the heart are not well understood. Moreover, there is currently no protocol utilizing readily accessible materials to isolate and purify pericytes of cardiac origin. Our protocol focuses on using the widely used mammalian model, the mouse, as our source of cells. Using the enzymatic digestion and mechanical dissociation of heart tissue, we obtained a crude cell mixture that was further purified by fluorescence activating cell sorting (FACS) by a plethora of markers. Because there is no single unequivocal marker for pericytes, we gated for cells that were CD31-CD34-CD45-CD140b+NG2+CD146+. Following purification, these primary cells were cultured and passaged multiple times without any changes in morphology and marker expression. With the ability to regularly obtain primary murine cardiac pericytes using our protocol, we hope to further understand the role of pericytes in cardiovascular physiology and their therapeutic potential.

We have optimized a protocol to isolate and purify murine cardiac pericytes for basic research and investigation of their biology and therapeutic potential.

Isolierung und Reinigung von murinen Herzperizyten

Pericytes, perivascular cells of microvessels and capillaries, are known to play a part in angiogenesis, vessel stabilization, and endothelial barrier ...

Robotized Testing of Camera Positions to Determine Ideal Configuration for Stereo 3D Visualization of Open-Heart Surgery

Stereo 3D video from surgical procedures can be highly valuable for medical education and improve clinical communication. But access to the operating room and the surgical field is restricted. It is a sterile environment, and the physical space is crowded with surgical staff and technical equipment. In this setting, unobscured capture and realistic reproduction of the surgical procedures are difficult. This paper presents a method for rapid and reliable data collection of stereoscopic 3D videos at different camera baseline distances and distances of convergence. To collect test data with minimum interference during surgery, with high precision and repeatability, the cameras were attached to each hand of a dual-arm robot. The robot was ceiling-mounted in the operating room. It was programmed to perform a timed sequence of synchronized camera movements stepping through a range of test positions with baseline distance between 50-240 mm at incremental steps of 10 mm, and at two convergence distances of 1100 mm and 1400 mm. Surgery was paused to allow 40 consecutive 5-s video samples. A total of 10 surgical scenarios were recorded.

The human depth perception of 3D stereo videos depends on the camera separation, point of convergence, distance to, and familiarity of the object. This paper presents a robotized method for rapid and reliable test data collection during live open-heart surgery to determine the ideal camera configuration.

Robotisiertes Testen von Kamerapositionen zur Bestimmung der idealen Konfiguration für die Stereo-3D-Visualisierung von Operationen am offenen Herzen

Stereo 3D video from surgical procedures can be highly valuable for medical education and improve clinical communication. But access to the operating room ...

A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding root replacement, the possible dilation of the pulmonary autograft and subsequent aortic regurgitation is described. Several animal models have been proposed. However, these are usually limited to ex-vivo models or in-vivo experiments with relatively expensive large animal models. In this study, we sought to establish a rodent model of pulmonary artery graft (PAG) implantation in a systemic position. A total of 39 adult Lewis rats were included. Immediately after euthanasia, the pulmonary root was harvested from a donor animal (n=17). Syngeneic recipient (n=17) and sham-operated (n=5) rats were sedated and ventilated. In the recipient group, the PAG was implanted with an end-to-end anastomosis in infra-renal abdominal aortic position. Sham-operated rats underwent only transection and re-anastomosis of the aorta. Animals were followed with serial ultrasound studies for two months and post-mortem histological analysis. The median PAG diameter in the native position was 3.20 mm (IQR=3.18-3.23). At follow-up, the median diameter of the PAG was 4.03 mm (IQR=3.74-4.13) at 1 week, 4.07 mm (IQR=3.80-4.28) at 1 month, and 4.27 mm (IQR=3.90-4.35) at 2 months (p&lt;0.01). Peak systolic velocity was 220.07 mm/s (IQR=210.43-246.41) at 1 week, 430.88 mm/s (IQR=375.28-495.56) at 1 month, and 373.68 mm/s (IQR=305.78-429.81) at 2 months (p=0.02) and did not differ from the sham-operated group at the end of the experiment (p=0.5). Histological analysis did not show any sign of endothelial thrombosis. This study showed that rodent models may allow for the evaluation of the long-term adaptation of the pulmonary root to a high-pressure system. A systemically placed syngeneic PAG implantation represents a simple and feasible platform for the development and evaluation of novel surgical techniques and drug therapies to further improve the outcomes of the Ross operation.

We demonstrate how to establish a murine model of pulmonary root implantation into the descending aorta to simulate the Ross procedure. This model enables the medium/long-term evaluation of pulmonary autograft remodeling in a systemic position, representing the basis of developing therapeutic strategies to promote its adaptation.

Ein Nagetiermodell der Ross-Operation: Syngene Lungenarterientransplantatimplantation in einer systemischen Position

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding ...

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ donor pool. However, the DCD process is associated with the risk of cardiac tissue injury due to the inevitable period of warm ischemia. Normothermic regional perfusion (NRP) allows for an in situ organ assessment, allowing the procurement of hearts determined to be viable. Here, we describe a clinically relevant large-animal model of DCD followed by NRP. Circulatory death is established in anesthetized pigs by stopping mechanical ventilation. After a preset warm ischemia period, an extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) is used for a NRP period lasting at least 30 min. During this reperfusion period, the model allows the collection of various myocardial biopsies and blood samples for initial cardiac evaluation. Once NRP is weaned, biochemical, hemodynamic, and echocardiographic assessments of cardiac function and metabolism can be performed before organ procurement. This protocol closely simulates the clinical scenario previously described for DCD and NRP in heart transplantation and has the potential to facilitate studies aimed at decreasing ischemia-reperfusion injury and enhance cardiac functional preservation and recovery.

The protocol describes a large-animal (porcine) model of donation after circulatory death, followed by thoracoabdominal normothermic regional perfusion that closely simulates the clinical scenario in heart transplantation, and has the potential to facilitate therapeutic studies and strategies.

Großtiermodell der Spende nach Kreislauftod und normothermer regionaler Perfusion zur kardialen Beurteilung

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...

Analysis of Cardiac Contractile Dysfunction and Ca2+ Transients in Rodent Myocytes

Contractile dysfunction and Ca2+ transients are often analyzed at the cellular level as part of a comprehensive assessment of cardiac-induced injury and/or remodeling. One approach for assessing these functional alterations utilizes unloaded shortening and Ca2+ transient analyses in primary adult cardiac myocytes. For this approach, adult myocytes are isolated by collagenase digestion, made Ca2+ tolerant, and then adhered to laminin-coated coverslips, followed by electrical pacing in serum-free media. The general protocol utilizes adult rat cardiac myocytes but can be readily adjusted for primary myocytes from other species. Functional alterations in myocytes from injured hearts can be compared to sham myocytes and/or to in vitro therapeutic treatments. The methodology includes the essential elements needed for myocyte pacing, along with the cell chamber and platform components. The detailed protocol for this approach incorporates the steps for measuring unloaded shortening by sarcomere length detection and cellular Ca2+ transients measured with the ratiometric indicator Fura-2 AM, as well as for raw data analysis.

Analysis of Cardiac Contractile Dysfunction and Ca2+ Transients in Rodent Myocytes

A set of protocols are presented that describe the measurement of contractile function via sarcomere length detection along with calcium (Ca2+) transient measurement in isolated rat myocytes. The application of this approach for studies in animal models of heart failure is also included.

Analyse der kardialen kontraktilen Dysfunktion und Ca2+ Transienten in Nagetiermyozyten

Contractile dysfunction and Ca2+ transients are often analyzed at the cellular level as part of a comprehensive assessment of cardiac-induced injury ...

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