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Method Article
The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.
O protocolo a seguir é útil para avaliar a função cardíaca comprometida ou deslumbrante seguintes insultos isquêmicos moderados do miocárdio. A técnica é útil para a modelagem de lesão isquêmica associada com numerosos fenômeno clinicamente relevantes, incluindo cirurgia cardíaca com parada cardioplégica e circulação extracorpórea, revascularização do miocárdio sem CEC, transplante, angina, isquemia breve, etc. O protocolo apresenta um método geral para modelar hipotérmica parada cardioplégica hipercalêmica e reperfusão em corações de roedores com foco na medição da função contrátil do miocárdio. Em resumo, um coração do rato é perfundido no modo de Langendorff, instrumentada com um balão intraventricular, e parâmetros cardíacos funcionais de linha de base são registados. Após a estabilização, o coração é então sujeito a infusão breve de uma solução de cardioplegia hipotérmica cardioprotetor para iniciar a parada diastólica. Cardioplegia é entregue de forma intermitente ao longo de 2 h. O coração é então reperfundidos e warmed para temperaturas e recuperação da função do miocárdio normotérmicas é monitorada. O uso deste protocolo resulta em função contrátil cardíaca deprimida confiável livre de danos no tecido do miocárdio bruta em roedores.
Atordoamento do miocárdio é definido como atividade contrátil reduzida reversíveis apesar da restauração do fluxo de sangue adequado após um breve período de isquemia ou períodos prolongados de insultos isquêmicos com cardioprotection 1,2,3,4,5. O método apresentado é especificamente usado para modelar insultos isquémicos clinicamente relevantes que pode resultar em deficiências na função contráctil reversíveis (ou seja, insultos isquémicos associados com a cirurgia cardíaca utilizando paragem cardioplégica, breves períodos de isquemia, angina, etc). Em contraste com estudos isquemia grave (enfarte do miocárdio, necrose) este protocolo foi desenvolvido para avaliar a recuperação funcional do miocárdio e cardioprotection sem lesão do tecido, remodelação, e morte celular. A maior parte do trabalho discute um protocolo de parada cardioplégica padrão com elementos semelhantes a uma cirurgia cardíaca com hipotermia e entrega cardioplegia intermitente.
Prot miocárdioexão durante a maioria das cirurgias cardíacas depende de cardioplegia e circulação extracorpórea. Embora cardioplegia (CP) soluções e estratégias variam muito (sangue, cristalóide, frio, etc. quente) os elementos mais comuns são: 1) hipercalemia e / ou outras estratégias para prender o coração em diástole, limitando assim a utilização da energia resultante de contração do miocárdio, e 2) a hipotermia para desacelerar o metabolismo e ajudam a manter ATP e outras reservas de energia enquanto preso. Soluções de cardioplegia atuais fornecer proteção para o coração contra insultos isquêmicos que provariam de outra maneira fatal. No entanto, as estratégias de cardioprotetores durante insultos isquêmicos cirúrgicos não são perfeitos, e a lesão isquêmica leve resultante pode resultar em disfunção contrátil cardíaca reversível, apesar de o fluxo sanguíneo adequado (atordoamento do miocárdio), acidose, lesão dos cardiomiócitos, e efeitos vasculares, incluindo diminuição da perfusão coronariana e vasoespasmo.
Este protocolo diferea partir de modelos de isquemia do coração isolado padrão avaliando infarto do miocárdio e isquemia grave na medida em que avalia insultos isquêmicos mais leves que pode resultar em função cardíaca prejudicada seguinte breve isquemia ou insultos isquêmicos associada à parada cardioplégica. (Para revisão sobre técnicas de perfusão de Langendorff e I / R ver estudos 6-8). Para orientações gerais e uma análise aprofundada dos parâmetros experimentais associados com rato corações perfundidos isolados ver Sutherland e t al., 2003 9 A técnica apresentada aqui detalha o equipamento necessário, reagentes, etapas, estratégias e dicas para induzir de forma confiável impressionante em corações do rato. Pequenas modificações são necessárias para aplicar a técnica de ratos.
Resumidamente isolado do rato corações são de Langendorff perfundido durante aproximadamente 30 min, com tampão fisiológica de Krebs-Henseleit (KHB), seguido por paragem cardíaca protegido frio através da entrega de um hypotherm hipercalêmicosolução de cardioplegia ic. Após a detenção, a recuperação funcional cardíaca é monitorada durante o reaquecimento e reperfusão do coração com KHB. As alterações no grau de recuperação da função contráctil cardíaca pode ser avaliada para determinar agentes cardioprotectores e diferentes estratégias de cardioprotecção.
NOTA: Todos os procedimentos foram aprovados pelo Cuidado e Uso de Animais Comitê Institucional da expectativa de vida e todos os animais e os procedimentos de acordo com o Guia de Conselho de Pesquisa Nacional para Cuidados e Uso de Animais de Laboratório 10.
1. Fabricação Balão e Pressão Ventricular Esquerda monitoramento do circuito
2. Preparação da perfusão isolada do Sistema Coração
3. Rato Cirurgia
3.1) mouse Anestesia e Manuseio
3.2) Remova o coração
3.3) Limpe o coração
4.1) Montagem e canulação do coração
4.2) O estabelecimento de Medição de Perfusão e LVP
4.3) Medição basal
6. A reperfusão
7. Coleta de Tecidos
A Figura 1 apresenta os resultados típicos de um experimento mouse. LVP (linha vermelha), dP / dt (linha verde) e temperatura (linha roxa) foram continusouly gravou mais de ~ 3 horas. Letras indicar uma - medida de referência, b, c, d, e - entrega de solução cardioplégica, f - início da reperfusão, g, h, i, j - medição do fluxo cornary durante a reperfusão. Note, LVDP deprimido e dP / dt sobre reperfusão em relação à linha de base. Figura 1B inclui os dados de um gravou ma...
Os detalhes do protocolo anteriores métodos para avaliar o atordoamento do miocárdio secundário a isquemia global associada à parada cardioplégica. Em nossas mãos este protocolo produz uma redução aproximada de ~ 40% na função cardíaca (LVDP, +/- dP / dt), com alterações mínimas na frequência cardíaca no 30 min pós-reperfusão ponto de tempo. À medida que o coração reperfundido é reaquecido e todos os parâmetros da função cardíaca são reduzidas em pontos de tempo iniciais com um ritmo cardíaco...
The authors have nothing to disclose.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cardioplegia Solution (St Thomas II) | Symbol / Concentrations (mM) | ||
Sodium Chloride | NaCl; 110 | ||
Potassium chloride | KCl; 16 | ||
Calcium Chloride | CaCL2; 1.5 | ||
Magnesium Chloride | MgCL2; 16 | ||
Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 10 | ||
Krebs-Heinslet Buffer | |||
Sodium Chloride | NaCl; 118 | ||
Potassium Chloride | KCl; 4.8 | ||
Magnesium Sulfate | MgSO4; 1.7 | ||
Sodium Bicarbonate | NaHCO3; 24.9 | ||
Potassium Phosphate (monobasic) | KH2PO4; 1.2 | ||
Calcium Chloride | CaCL2; 1.4 | ||
Sodium Pyruvate | Na pyruvate; 2 | ||
Glucose | C6H12O6; 6 | ||
Balloon reagents | |||
Corn Syrup | |||
Spaghetti | |||
Silicon Dispersion Gel | |||
styrofoam block | |||
lab oven/incubator ( 50C) | |||
Langendorff Perfusion equipment | |||
Isolated perfused heart sytem (IH-SR (Hugo-Sachs) or equivalent) | |||
Data acquisition system (DSI, ADinstruments or equivalent) | |||
Heated water circulator | |||
Cooling water circulator | |||
Perfusion pump capable of 2-30 ml/min | |||
Inline perfusion filters - 1 um glass fiber | |||
Pressure sensors and amplifiers for LVP and perfusion pressure | |||
Small graduated cylinder (~10 mL) | |||
Small temperature probe and thermometer (Werner or equivalent) | |||
perfusion resevoir (1L) | |||
cardioplegia resevoir (~200 mL) | |||
gas bubbler | |||
95/5 O2/CO2 mix | |||
Surgical tools and reagents | |||
Metzenbaum and Potz surgical scissors | |||
two Dumont size 5 forceps | |||
ketamine | |||
xylazine | |||
heparin | |||
small clamp with soft sides to hold aorta (i.e. terminal clamp with taped ends) | |||
Silk 2-0 and 4-0 sutures |
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