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Method Article
* Questi autori hanno contribuito in egual misura
Qui, descriviamo un modello sperimentale di infarto miocardico, una procedura di ecocardiografia per studiare il rimodellamento e la funzione cardiaca e procedure per quantificare la fibrosi e l'ipertrofia in sezioni colorate di rosso picrosirius e colorate con rodamina, nonché la dimensione dell'infarto e l'indice di espansione in fette colorate con tricromia di Masson.
Le malattie cardiovascolari sono la causa di morte più diffusa nei paesi occidentali, con l'infarto miocardico acuto (IM) che è la forma più diffusa. Questo articolo descrive un protocollo per lo studio del ruolo della galectina 3 (Gal-3) nell'evoluzione temporale della guarigione e del rimodellamento cardiaco in un modello animale sperimentale di infarto miocardico.
Le procedure descritte includono un modello sperimentale di infarto miocardico con una legatura coronarica permanente in topi maschi C57BL/6J (controllo) e Gal-3 knockout (KO), una procedura di ecocardiografia per studiare il rimodellamento cardiaco e la funzione sistolica in vivo, una valutazione istologica della fibrosi miocardica interstiziale con sezioni colorate con lectina colorata con rosso picrosirius e colorate con lectina coniugata con rodamina per lo studio dell'ipertrofia miocitaria mediante l'area della sezione trasversale (MCSA), e la quantificazione delle dimensioni dell'infarto e del rimodellamento cardiaco (assottigliamento della cicatrice, spessore del setto e indice di espansione) mediante planimetria in fette colorate con tricromo di Masson e cloruro di trifenil tetrazolio. Gal-3 I topi KO con infarto miocardico hanno mostrato un rimodellamento cardiaco interrotto e un aumento del rapporto di assottigliamento della cicatrice e dell'indice di espansione. All'esordio dell'infarto miocardico, anche la funzione miocardica e il rimodellamento cardiaco sono stati gravemente colpiti. A 4 settimane dall'infarto miocardico, è stata influenzata anche l'evoluzione naturale della fibrosi nei topi infartuati Gal-3 KO.
In sintesi, il modello sperimentale di MI è un modello adatto per studiare l'evoluzione temporale della riparazione e del rimodellamento cardiaco nei topi con la delezione genetica di Gal-3 e di altri modelli animali. La mancanza di Gal-3 influisce sulla dinamica della riparazione cardiaca e interrompe l'evoluzione del rimodellamento cardiaco e della funzione dopo l'infarto miocardico.
L'infarto del miocardio (IM) è la forma più diffusa di malattia cardiovascolare. Dopo l'infarto miocardico, il miocardio subisce una serie di cambiamenti morfologici e funzionali, tra cui la guarigione della zona dell'infarto del miocardio, il rimodellamento ventricolare (VR) e la disfunzione miocardica1. La guarigione dell'infarto miocardico è un processo dinamico e ben orchestrato associato a una profonda infiltrazione infiammatoria che termina con la formazione di una cicatrice fibrotica 2,3. Il modello sperimentale di infarto miocardico nei topi è attualmente utilizzato per lo studio del rimodellamento cardiaco in condizioni patologiche 4,5 e la consapevolezza del preciso protocollo chirurgico è essenziale per sviluppare una procedura riproducibile ed efficace per indurre una legatura coronarica permanente. Questo metodo è necessario per studiare la guarigione dell'infarto miocardico e la sua rilevanza nell'evoluzione temporale del rimodellamento ventricolare sinistro (LVR) e della disfunzione cardiaca associata all'infarto miocardico.
Le galectine sono un gruppo di lectine che riconoscono carboidrati specifici nei ligandi intracellulari, nei recettori di membrana e nelle glicoproteine extracellulari. La galectina 3 (Gal-3) è un membro di questa famiglia che agisce attraverso il riconoscimento e la reticolazione di N- e O-glicani nei glicoconiugati sulla superficie cellulare ed è ampiamente espressa nel sistema immunitario6. Studi precedenti hanno indagato il ruolo di Gal-3 come regolatore dell'infiammazione e della fibrosi nelle malattie cardiovascolari 7,8,9,10,11,12. Poiché il targeting dei fattori regolatori dell'infiammazione durante la guarigione è molto rilevante perché l'infiammazione può influenzare notevolmente l'evoluzione del rimodellamento, abbiamo mirato a descrivere un protocollo per studiare l'evoluzione temporale del rimodellamento ventricolare post-infarto miocardico e le fasi e i metodi per determinare come la mutazione genetica di Gal-3 modifichi l'evoluzione temporale della guarigione nell'infarto miocardico e influenzi il rimodellamento cardiaco e la funzione nei topi.
NOTA: Tutti gli esperimenti descritti in questo protocollo sono stati approvati dal Comitato per la Cura e la Ricerca degli Animali dell'Università di Buenos Aires (CICUAL), in linea con il Comitato del Consiglio Nazionale delle Ricerche (USA) per l'Aggiornamento della Guida per la Cura e l'Uso degli Animali da Laboratorio13. Per gli esperimenti, utilizzare topi maschi C57BL/6J e Gal-3 KO di pari età (8-10 settimane) del peso di 30-35 g, che consentono una migliore manipolazione per la chirurgia. Consentire agli animali l'accesso all'acqua e al cibo ad libitum. I topi Gal-3 KO sono stati allevati su un background C57BL/6J presso le stesse strutture di biorisorse dei topi di controllo C57BL/6J.
1. Area chirurgica e strumenti
2. Anestesia e intubazione
3. Disegno dello studio
4. Ecocardiografia
NOTA: Per gli ecocardiogrammi di topo, è necessario utilizzare trasduttori lineari superiori a 10 MHz per una corretta visualizzazione dei diametri delle pareti e delle dimensioni delle cavità. Questa procedura può essere eseguita in anestesia con avvertina intraperitoneale (IP) a 1,15 mL/kg o in animali coscienti. Tuttavia, quest'ultimo può portare a risultati confondenti nei topi con infarto miocardico a causa dello stress e dell'ansia causati dalla manipolazione.
5. Valutazione istologica
6. Determinazione quantitativa delle dimensioni e planimetria dell'infarto per valutare il rimodellamento cardiaco
Sopravvivenza post-infarto miocardico e necroscopia
Nel corso di 4 settimane di follow-up, il 17% (4/23) dei topi C57 contro il 40% (8/20) dei topi Gal-3 KO sono stati trovati morti. È stata eseguita l'autopsia; i topi Gal-3 KO morti mostravano cuori più grandi rispetto ai topi C57 (Figura 1) e il 38% dei topi C57 rispetto al 32% dei topi Gal-3 KO presentava coaguli toracici macroscopici direttamente associati...
Il modello sperimentale di infarto miocardico mediante legatura permanente dell'arteria coronarica viene utilizzato per studiare un'ampia varietà di meccanismi fisiopatologici di riparazione e rimodellamento cardiaco 5,14,17. Questo articolo riassume diversi metodi attualmente utilizzati in questo laboratorio per studiare l'evoluzione temporale della riparazione cardiaca e i suoi effetti sul ri...
Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.
Gli autori apprezzano con gratitudine l'assistenza tecnica di Ana Chiaro. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dell'Agenzia argentina per la promozione della scienza e della tecnologia (PICT 2014-2320, 2019-02987 e PICT 2018-03267 a VM) e dell'Università di Buenos Aires (UBACyT 2018- 382 20020170100619BA a GEG).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
8-0 silk suture | Ethicon | ||
C57BL/6J mice | Department of Bioresources of the Faculty of Veterinary of the University of Buenos Aires, Argentina | ||
Forceps | |||
Hardvard 386 respirator | Hardvard company | ||
Heating pad | maintain animal's temperature during surgery | ||
Image Pro-Plus 6.0 | Media Cybernetics | Image Analysis Software | |
Ketamine | Holiday | ||
Masson Trichrome | BIOPUR | ||
Picrosirius red | BIOPUR | ||
Retractors | |||
Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | Mechanical ventilator | |
Scissors | |||
Stereoscopic magnifying glass | Arcano | ||
Vivid 7 machine (General Electric Medical Systems, Horten, Norway) | General Electric | Any tracking software can be utilized with this protocol | |
WGA no. RL-1022, Vector Laboratories, Burlingame | Vector Laboratories | ||
Xylazine | Pro-Ser |
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