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Method Article
Exame ecocardiográfico é frequentemente usada em ratos. Aparelhos de ultra-som de alta resolução caro foram desenvolvidos para esta finalidade. Este protocolo descreve um procedimento ecocardiográfico acessível, combinado com análises morfométricas histológica para determinar a morfologia cardíaca.
Um número crescente de modelos do rato geneticamente modificados tornou-se disponível nos últimos anos. Além disso, o número de estudos farmacológicos realizados em ratos é alto. Caracterização fenotípica destes modelos do rato também requer o exame da função cardíaca e morfologia. Ecocardiograma e ressonância magnética (MRI) são abordagens comumente usadas para caracterizar a função cardíaca e morfologia em camundongos. Ecocardiográfica e ressonância magnética equipamentos especializados para uso em pequenos roedores é caro e exige um espaço dedicado. Este protocolo descreve medidas cardíacas em ratos usando um sistema clínico ecocardiográfico com uma sonda vascular humano de 15 MHz. As medições são realizadas em ratos adultos anestesiados. Pelo menos três sequências de imagem são registradas e analisadas para cada animal no modo-M na exibição de eixo curto paraesternal. Depois, exame histológico cardíaco é executado, e diâmetros de casos são determinados em hematoxilina-eosina - ou germe de trigo aglutininas (WGA)-manchado de parafina. Densidade do navio é determinado morfometricamente depois immunostaining Pecam-1. O protocolo tem sido aplicados com sucesso para estudos farmacológicos e diferentes modelos de animais geneticamente sob condições de linha de base, bem como após o infarto do miocárdio experimental pela ligadura permanente do (de artéria coronária descendente anterior esquerda RAPAZ). Em nossa experiência, a investigação ecocardiográfica é limitada a animais anestesiados e é viável em ratos adultos, pesando pelo menos 25 g.
Uma grande variedade de modelos de rato geneticamente modificados estão disponíveis, e o número de estudos farmacológicos em camundongos é alta1,2. Ecocardiograma e ressonância magnética são abordagens comumente usadas para a caracterização fenotípica da função cardíaca e morfologia nestes modelos de rato3. O objectivo do protocolo apresentado é analisar a função cardíaca e morfologia em ratos adultos. Ele combina ecocardiográfica, histológicos e medições de imuno-histoquímica. Exame ecocardiográfico é amplamente utilizado em ratos4,5,6,7,8,9,10,11, 12. Pachon et al 11 identificado 205 estudos publicados em circulação, Circulação pesquisa, American Journal of Physiology - coração e fisiologia do sistema circulatórioe Cardiovascular Research entre 2012 e 2015 que usado o exame ecocardiográfico em animais.
Ecocardiografia é usada para identificar fenótipos cardíacos em ratos geneticamente modificados5,6,13,14,15,16, 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22, bem como para analisar a função cardíaca em hipertrofia induzida por sobrecarga crônica, isquemia miocárdica e modelos de cardiomiopatia em camundongos (revistos em12). Equipamento de ecocardiografia melhorado permite a medida padrão de imagem Doppler tecido ventricular esquerda dimensões de pressão sistólica e diastólica (LV), ecografia de contraste miocárdico e a avaliação da função regional de LV e reserva coronariana 12. idealmente, exame ecocardiográfico deve ser executada em ratos conscientes para evitar os efeitos negativos da anestesia na função contrátil, controle reflexo autonômico, e11a taxa de coração. No entanto, essa abordagem é limitada pela exigência de treinar os animais; dificuldades em manter a temperatura do corpo estável; artefatos de movimento; estresse; frequências cardíacas muito altas; e a exigência de pelo menos dois investigadores realizar o experimento, especialmente se um grande número de animais que estão sob investigação. Curiosamente, um estudo recente relatou não há diferenças em parâmetros ecocardiográficos em animais treinados e destreinados19. Realizamos medições ecocardiográficas em ratos anestesiados. Protocolos de anestesia diferente serão discutidos abaixo.
Apesar de ecocardiografia de resolução padrão (> 10 MHz) é suficiente para medir LV sistólica e diastólica dimensões e função cardíaca em ratos adultos, o método é limitado em sua descrição de fenômenos estruturais subjacentes. Assim, aliamos as medições na vivo com histológicos e reagidos análises para medir, por exemplo, casos de diâmetro e embarcação de densidade. Outras investigações histológicas e reagidos, tais como a determinação de proliferação, exame de apoptose, medições de tamanho do infarto, determinação de fibrose e a expressão do marcador específico, também podem ser executadas no mesmo tipo de tratados de tecido, mas não são objecto do presente protocolo. A combinação de na vivo exame ecocardiográfico com análise histológica fornece insights adicionais sobre alterações estruturais subjacentes. Em uma etapa adicional, podemos completar estas medições com investigações ultra estruturais e moleculares. Análise histológica não só completa o exame ecocardiográfico, mas também tornar-se indispensável quando a resolução da Ecocardiografia não é suficiente. Este é especialmente o caso em modelos de camundongos geneticamente modificados que são letal embrionário23,24.
os experimentos descritos aqui foram realizados em conformidade com as leis de bem-estar animal francês e institucionais relevantes, diretrizes e políticas. Foram aprovados pelo Comitê de ética francês (Comité Institutionnel d ' Ethique Pour L' ' Animal de Laboratoire; número NCE/2012-106).
1. ecocardiografia
2. Preparação de amostras de coração para avaliação histológica
3. Hematoxilina e eosina coloração
4. Coloração de WGA
5. Immunostaining pecam-1
Na Figura 1, representante gravações ecocardiográficas demonstram a utilidade da ecocardiografia para identificar fenótipos cardíacos em camundongos geneticamente modificados. A diferença entre um mouse com função cardíaca normal (figura 1A) e um animal com uma dilatação do ventrículo esquerdo e função LV reduzida (figura 1B) pode ser facilmente identificada. A Figu...
Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para avaliar a estrutura cardíaca e função em ratos, incluindo ecocardiografia avançada contraste MRI, micro CT e PET-scan. Devido à sua relação custo-eficácia e simplicidade, a Ecocardiografia é a técnica mais amplamente utilizada para a análise funcional em ratos11. Em geral, por causa do pequeno tamanho do coração e a alta frequência da frequência cardíaca em ratos, Transdutores com frequência > MHz 10 deve ser usado, embora medi?...
Os autores não têm nada para divulgar.
O trabalho foi financiado pelo governo francês (Agência Nacional de pesquisa, ANR) através do programa "Os investimentos para o futuro" LABEX SIGNALIFE (referência ANR-11-LABX-0028-01) e por subsídios para K. d. W. da Associação pour la Recherche sur le Cancer, Fondation de France e planejar Inserm de câncer. D. B. e V. a. receberam bolsas do Fondation pour la Recherche Médicale e partir da cidade de Nice, respectivamente. O ecocardiográficos e o transdutor foram gentilmente fornecidos pela Philips. Agradecemos Borderie r., S. Destree, M. Cutajar-Bossert, r. Landouar, r. Martres, r. Biancardini e S. M. Wagner por sua assistência técnica qualificada.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Wheat germ agglutinin (WGA) conjugated tetramethylrhodamine | Life Technologies, Molecular Probes | W849 | |
Biotinylated Goat Anti-Rabbit IgG Antibody | Vectorlabs | BA-1000 | |
Avidin/Biotin Blocking Kit | Vectorlabs | SP-2001 | |
VECTASTAIN Elite ABC HRP Kit (Peroxidase, Standard) | Vectorlabs | PK-6100 | |
VECTASHIELD Antifade Mounting Medium with DAPI | Vectorlabs | H-1200 | |
SIGMAFAST 3,3'-Diaminobenzidine tablets | Sigma | D4168 | |
Hydrogen peroxide solution | Sigma | H1009 | |
Anti-Pecam-1 (CD31) antibody | Abcam | ab28364 | |
Ultrasound transmission gel, Gel Aquasonic 100 | Parker | ||
Linear ultrasound probe, L15-7io | Philips Healthcare | ||
Echocardiograph, IE33 xMATRIX | Philips Healthcare | ||
Microscope, Leica DMi8 | Leica | ||
Fluorescence Filterset DAPI | Leica | 11525304 | |
Filterset TxR | Leica | 11525310 | |
Digital Camera, SPOT RT3 Color Slider | Spot Imaging | ||
Imaging Software, SPOT 5.2 Advanced and Basic Software | Spot Imaging | ||
Imaging Computer | Dell | ||
Fine Scissors | Fine Science Tools | 14028-10 | |
Large Scissors | Fine Science Tools | 14501-14 | |
Scalpel blades | Fine Science Tools | 10023-00 | |
Graefe Forceps | Fine Science Tools | 11650-10 | |
Rodent shaver | Harvard Apparatus | 34-0243 | |
cassettes for paraffin embedding | Sakura | 4155F | |
neutral buffered Formalin | Sakura | 8727 | |
Xylene | Sakura | 8733 | |
Paraffine TEK III | Sakura | 4511 | |
automated embedding apparatus, Tissue-Tek VIP | Sakura | 6032 | |
paraffin-embedding station Tissue-Tek TEC 5 | Sakura | 5229 | |
microtome blades,Accu-Edge S35 | Sakura | 4685 | |
microscopy slides, Tissue-Tek | Sakura | 9533 | |
cover slips, Tissue-Tek | Sakura | 9582 | |
Mounting medium Tissue-Tek | Sakura | 1408 | |
slide boxes | Sakura | 3958 | |
eosine solution | Sakura | 8703 | |
hematoxyline solution | Sakura | 8711 | |
microtome, RM2125RT | Leica | 720-1880 (VWR) | |
water bath, Leica HI1210 | Leica | 720-0113(VWR) | |
Ethanol | VWR | ACRO444220050 | |
15 ml tubes | VWR | 734-0451 | |
staining glass dish | VWR | MARI4220004 | |
staining jars | VWR | MARI4200005 | |
Incubator | Binder | 9010-0012 | |
DAB and urea hydrogen peroxide tablets, SIGMAFAST 3,3′-Diaminobenzidine tablets | Sigma | D4293 | |
PBS (10X) | Thermo Fisher Scientific | 70011044 |
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