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Nous décrivons un modèle murin de surcharge de pression ventriculaire droite induite par l’anneau du tronc pulmonaire. Des protocoles détaillés pour l’intubation, la chirurgie et le phénotypage par échocardiographie sont inclus dans l’article. Des instruments sur mesure sont utilisés pour l’intubation et la chirurgie, ce qui permet une reproduction rapide et peu coûteuse du modèle.
L’insuffisance ventriculaire droite (VD) causée par une surcharge de pression est fortement associée à la morbidité et à la mortalité dans un certain nombre de maladies cardiovasculaires et pulmonaires. La pathogenèse de l’échec du rotavirus est complexe et reste mal comprise. Pour identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de l’échec du rotavirus, des modèles animaux robustes et reproductibles sont essentiels. Les modèles de cerclage du tronc pulmonaire (PTB) ont gagné en popularité, car la fonction du VD peut être évaluée indépendamment des changements dans le système vasculaire pulmonaire.
Dans cet article, nous présentons un modèle murin de surcharge de pression du VD induite par la PTB chez des souris âgées de 5 semaines. Le modèle peut être utilisé pour induire différents degrés de pathologie du rotavirus, allant d’une légère hypertrophie du rotavirus à une défaillance décompensée du rotavirus. Des protocoles détaillés pour l’intubation, la chirurgie PTB et le phénotypage par échocardiographie sont inclus dans l’article. De plus, des instructions pour personnaliser les instruments d’intubation et de chirurgie PTB sont données, ce qui permet une reproduction rapide et peu coûteuse du modèle PTB.
Des clips de ligature en titane ont été utilisés pour resserrer le tronc pulmonaire, assurant un degré de constriction du tronc pulmonaire hautement reproductible et indépendant de l’opérateur. La gravité de la PTB a été évaluée à l’aide de différents diamètres de clips de ligature intérieurs (légère : 450 μm et sévère : 250 μm). Cela a entraîné une pathologie du rotavirus allant de l’hypertrophie avec fonction du rotavirus préservée à l’échec décompensé du rotavirus avec réduction du débit cardiaque et manifestations extracardiaques. La fonction du rotavirus a été évaluée par échocardiographie à 1 semaine et 3 semaines après la chirurgie. Des exemples d’images et de résultats échocardiographiques sont présentés ici. De plus, les résultats du cathétérisme cardiaque droit et des analyses histologiques du tissu cardiaque sont présentés.
L’insuffisance ventriculaire droite (VD) est un syndrome clinique avec des symptômes d’insuffisance cardiaque et des signes de congestion systémique résultant d’un dysfonctionnement du VD1. Le dysfonctionnement du rotavirus est fortement associé à la morbidité et à la mortalité dans un certain nombre de maladies cardiovasculaires et pulmonaires2. L’étiologie du dysfonctionnement du rotavirus est complexe, et ses voies de signalisation et sa régulation sous-jacentes restent insuffisamment élucidées.
Les observations des thérapies actuelles montrent que l’amélioration de la fonction VD est étroitement corrélée à la réduction de la postcharge, suggérant que le système vasculaire pulmonaire est la cible principale du traitement3. Cela indique que les thérapies actuelles n’ont qu’un effet direct minime sur la fonction du rotavirus, qui peut se détériorer même après l’amélioration de la résistance vasculaire pulmonaire3. Des recherches supplémentaires sur l’amélioration de la fonction du VR indépendamment de la réduction de la postcharge sont donc hautement nécessaires.
Des modèles animaux robustes et reproductibles sont essentiels dans la recherche de nouveaux agents thérapeutiques. Dans la plupart des modèles d’échec chronique du rotavirus, la cause sous-jacente est l’hypertension pulmonaire induite par une altération structurelle du système vasculaire pulmonaire 4,5,6. Les modèles bien caractérisés comprennent le modèle d’hypoxie chronique 7,8, le modèle d’hypoxie de Sugen 9,10,11 et le modèle monocrotaline12,13. Étant donné que l’échec du VD est secondaire à l’hypertension pulmonaire dans ces modèles, il est impossible de différencier les effets des interventions sur le système vasculaire pulmonaire des effets directs sur le VD6.
Pour étudier le VD indépendamment du système vasculaire pulmonaire, le modèle de bande du tronc pulmonaire (PTB) a gagné en popularité et a été décrit chez plusieurs espèces animales, notamment les souris, les rats, les lapins, les chiens, les moutons et les porcs 6,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26,27. Dans les modèles PTB, la constriction du tronc pulmonaire est réalisée chirurgicalement, provoquant une augmentation de la pression RV6. Il existe différentes approches de l’application du PTB, y compris la constriction du vaisseau avec une ligature ou avec une pince de ligature métallique18,28. Dans les modèles utilisant des ligatures, le tronc pulmonaire est attaché à une aiguille et l’aiguille est rétractée, laissant la ligature en place. Il en résulte une constriction du vaisseau qui dépend de la taille de l’aiguille et de la tension du nœud 18,29. Dans les modèles utilisant des clips de ligature métalliques, le degré de constriction du tronc pulmonaire peut être plus reproductible. Des applicateurs de clips de ligature modifiés sont utilisés pour fermer les clips de ligature à un diamètre prédéfini et constant. Cela rend la méthode indépendante de l’opérateur et réduit la variabilité liée à la PTB dans le phénotype 15,27,28 de la maladie.
Il a été démontré que les modèles murins de PTB induisent une hypertrophie et une défaillance du rotavirus18,28. L’un des principaux défis de l’utilisation du modèle PTB est de choisir le diamètre PTB approprié pour atteindre le degré souhaité de pathologie du rotavirus. Ceci est particulièrement difficile lorsque l’on tente de modéliser une défaillance décompensée du VR. Pour cela, la constriction doit être suffisamment serrée pour induire une insuffisance chronique du rotavirus sans entraîner une défaillance aiguë du rotavirus et la mort peu de temps après la chirurgie6. Une approche pour résoudre ce problème consiste à utiliser des animaux sevrés ou juvéniles 6,15. Un modèle PTB a été utilisé avec succès pour étudier différents stades de défaillance du VD en utilisant des rats sevrés Wistar15,30. Pour y parvenir, des rats juvéniles ayant un potentiel de croissance restant ont subi une chirurgie PTB avec l’application de clips de ligature en titane. Lorsque les rats ont grandi, la sténose pulmonaire s’est progressivement aggravée et a entraîné une hypertrophie du rotavirus ou une insuffisance chronique du rotavirus, en fonction de la gravité de la PTB15,30. Inspirés par ce modèle, nous avons émis l’hypothèse que différents stades de la pathologie du rotavirus pourraient être produits dans un modèle murin de PTB utilisant des souris juvéniles. L’étude d’un large éventail de pathologies du rotavirus, allant d’une maladie légère à une maladie grave, pourrait aider à mieux comprendre la progression de la maladie et la transition de l’hypertrophie du rotavirus à l’échec du rotavirus.
Ici, nous présentons un modèle murin de surcharge de pression VD induite par la PTB chez des souris juvéniles. Avec ce modèle, différents degrés de pathologie du rotavirus peuvent être produits, allant de l’hypertrophie du rotavirus à l’échec décompensé du rotavirus. Cette étude comprend des protocoles détaillés pour l’intubation, la chirurgie PTB et le phénotypage par échocardiographie.
L’étude a été approuvée par l’Inspection danoise de l’expérimentation animale (numéro d’autorisation : 2021-15-0201-00928) et a été réalisée conformément à la législation nationale sur les animaux de laboratoire. Cette étude a utilisé des souris C57BL/6N mâles âgées de 5 semaines.
1. Personnalisation des instruments pour l’intubation et la chirurgie (Figure 1)
REMARQUE : Cette section détaille les étapes les plus importantes dans la préparation d’instruments sur mesure pour l’intubation et la chirurgie PTB à partir de matériaux peu coûteux et facilement disponibles.
Figure 1 : Instruments pour l’intubation et la chirurgie de la TBP. (A) Sonde endotrachéale fabriquée à partir d’un cathéter IV. (B) Écarteur thoracique. (C) Support d’intubation et souris placée dans le support d’intubation recevant une anesthésie sur un tube nasal. (D) Instruments chirurgicaux et applicateur de clip de ligature modifié utilisés pour la chirurgie PTB. (E) Canule de guidage. (F) Mécanisme d’arrêt réglable sur mesure. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
2. Réglage de l’applicateur de clip de ligature
3. Préparations à la chirurgie
4. Chirurgie PTB
5. Échocardiographie
Figure 2 : Vue parasternale grand axe (PLAX). (A-D) Positionnement de la sonde à ultrasons. (E, F) Le cœur murin normal dans PLAX. (G, H) Dilatation et hypertrophie du VD après PTB. Abréviations : LV : ventricule gauche, RV : ventricule droit, PV : valve pulmonaire, PT : tronc pulmonaire, Ao : aorte. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Vue parasternale sur un petit axe (PSAX). (A-D) Positionnement de la sonde à ultrasons. (E, F) Le cœur murin normal dans PSAX. (G, H) PSAX après PTB. Abréviations : LV : ventricule gauche, RV : ventricule droit, PM : muscle papillaire. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Vue apicale à 4 chambres (A4CH). (A-D) Positionnement de la sonde à ultrasons. (E, F) Le cœur murin normal dans la vue A4CH. (G, H) Dilatation du VD et de la RA après PTB. Abréviations : VG : ventricule gauche, RV : ventricule droit, RA : oreillette droite, LA : oreillette gauche. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Régurgitation tricuspide visualisée par Doppler couleur dans la vue A4CH. (A) En diastole, l’écoulement du RA vers le RV est observé (flèche). (B) Pendant la systole, un mince jet d’écoulement du VD vers le RA est visible (flèche). Abréviations : VG : ventricule gauche, RV : ventricule droit, RA : oreillette droite, LA : oreillette gauche. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
6. Analyses de données
7. Cathétérisme du cœur droit
Des souris C57BL/6N (mâles, âgés de 5 semaines, 17-20 g) ont été randomisées pour recevoir soit une TBP sévère (sPTB, 250 μm, n = 12), soit une TBP légère (MBTm, 450 μm, n = 9), soit une chirurgie simulée (TBm, n = 15). L’évaluation de la fonction cardiaque a été réalisée par échocardiographie 1 semaine et 3 semaines après l’intervention. Un cathétérisme cardiaque droit suivi d’une euthanasie a été effectué 3 semaines après l’opération. Les organes ont été pesés et les tissus cardiaq...
Dans cet article, nous présentons un modèle murin d’hypertrophie et d’échec du VD induit par une surcharge de pression. Nous démontrons que : (i) la PTB chez les souris juvéniles peut induire divers degrés de pathologie du rotavirus, allant d’une légère hypertrophie du rotavirus à une défaillance du rotavirus avec des signes extracardiaques de décompensation et une fibrose du rotavirus histologiquement confirmée. (ii) Les signes de dysfonctionnement du VD peuvent être observés et quantifiés par écho...
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par Snedkermester, Sophus Jacobsen og Hustru, Astrid Jacobsens Fond, Helge Peetz og Verner, Peetz og hustru, Vilma Peetz Legat, Grosserer A.V. Lykfeldt og Hustrus Legat. En outre, les auteurs tiennent à remercier le personnel des animaleries du Département de médecine clinique de l’Université d’Aarhus pour leur soutien lors de l’exécution des travaux expérimentaux.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Biosyn 6-0, monofilament, absorbable suture | Covidien | UM-986 | |
Blunt cannula, 27G 0.4x0.25, | Sterican | 292832 | |
Bupaq Multidose vet 0,3 mg/ml (Buprenorphinum) | Salfarm Danmark | VNR 472318 | |
C57BL/6NTac mice | Taconic Biosciences | C57BL/6NTac | |
Dagrofil 1, braided, non-absorbable suture | B Braun | C0842273 | |
Depilatory cream | Veet | 3132000 | |
Disinfection Swabs (82% Ethanol + 0.5% Chlorhexidine) | Mediq | 3340122 | |
Disposable scalpels, size 11 | Swann-Morton | 11708353 | |
Dräger Vapor 2000 Sevoflurane | Dräger | M35054 | |
Eye oinment neutral, "Ophta" | Actavis | MTnr.: 07586 Vnr: 53 96 68 | |
Horizon ligating clips | Teleflex Medical | 5200 (IPN914931) | |
Horizon Open Ligating Clips applier, curved, 6" (15 cm) | Teleflex Medical | 537061 | |
Kitchen roll holder | n.a. | n.a. | |
Metal wire of different thickness | n.a. | n.a. | |
Microsurgical instruments set | Thompson | n.a. | |
MiniVent Ventilator | Hugo Sachs | Type 845 | |
MS505S transducer | Visual sonics | n.a. | |
Rimadyl Bovis vet. 50 mg/ml (Carprofen) | Zoetis | MTnr: 34547, Vnr: 10 27 99, | |
Sevoflurane Baxter 100 % | Baxter Medical | MTnr: 35015 | |
Silicone tubing | n.a. | n.a. | |
Soft plastic sheet | n.a. | n.a. | |
Stereomicroscope, "Opmi Pico" | Carl Zeiss Surgicals GmbH | n.a. | |
Ultrasonic probe holder/rail | Visual Sonics | 11277 | |
Varming plate | Visual sonics | 11437 | |
Venflon ProSafety, 22G, 0,9 x 25mm | Becton Dickinson | 393222 |
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