Este trabalho foi financiado por uma concessão do Departamento de Saúde da Pensilvânia. Dr. Miguel Garcia Toscano foi um pós-doutorado na Universidade de Temple, financiado pela Fundação Martin Alfonso Escudero durante este estudo. Queremos agradecer Iliya Yordanov e Kevin Kotredes para a confecção do vídeo.

1. Ligadura cecal e punção como um modelo de camundongo para Sepsis Humanos Para este procedimento C57BL / 6 ratos (7-9 semanas de idade) são utilizados. <ol><li> Anestesiar o rato pela injeção intraperitoneal de uma solução de 1:1 de quetamina (75mg/kg) e xilazina (15mg/kg). Como referência, injetar 30 mL da solução de 1:01 em um rato pesando 20 gramas. Alternativamente, os camundongos podem ser anestesiados com isoflurano inalado através de um vaporizador anestésico. </li><li> Raspar o abdome do rato e desinfectar área pela solução betadine primeira aplicação seguido por limpeza com uma gaze com álcool 70% (número 1 na seqüência imagem abaixo). Clorexidina pode ser utilizada como um anti-séptico alternativa. Opcional: uma cortina estéril pode ser usada para manter a área limpa. </li><li> Sob condições assépticas, uma prática 1 a 2 cm laparotomia mediana e expor o ceco com intestino adjacente (2 e 3). </li><li> O ceco é firmemente ligada com um fio de seda 6.0 (6-0 PROLENE, 8680G, Ethicon) em sua base abaixo da válvula íleo-cecal, e é perfurado uma ou duas vezes com uma agulha de calibre 19 (4 e 5) na mesma lado do ceco. Por favor, note que o comprimento do ceco ligada definido como a distância entre a extremidade distal do ceco ao ponto de ligadura vai determinar o grau de severidade. A distância de&gt; um centímetro produz sepse de alta qualidade, enquanto uma distância de 1 cm ≤ produz meio-de-baixo grau sepse. Observe também que utilizando o método de perfuração cecal mostrado aqui é diferente do padrão através de e através da técnica de punção (introdução de uma agulha através do ceco). Ambos os métodos de produzir o resultado confiável sepse mesmo. No entanto, uma desvantagem da técnica de ponta a ponta é que não facilita controlar a quantidade de fezes extrudados quando o ceco é espremido. </li><li> O ceco é, então, pressiona suavemente para expulsar uma pequena quantidade de fezes dos locais de perfuração (6). O ceco é retornado para a cavidade peritoneal e peritônio é fechado com 6,0 suturas de seda. (7). </li><li> A pele é fechada com grampos Reflex 7mm (RS-9258, Instrumentos Cirúrgicos Roboz) ou grampos de sutura Michel (7 mm, RS-9270) (8). </li><li> Ressuscitar ratos através da injeção por via subcutânea 1 ml de solução pré-aquecido 0,9% com uma agulha de 25G. Esta medida fluidoterapia irá induzir a fase hiperdinâmica da sepse. Este passo crítico é descrito mais adiante na seção de discussão. </li><li> Opcional: Inject por via subcutânea buprenorfina (0,05 mg / kg de peso corporal) ou tramadol (20mg/kg peso corporal) para analgesia pós-operatória. Ser advertidos de que estes opiáceos pode suprimir a respiração e locomoção e estes efeitos podem ser interpretados como sinais de sepsis. </li><li> Os animais são colocados temporariamente em uma almofada de aquecimento ou, alternativamente, voltou imediatamente para uma gaiola com a exposição a uma lâmpada de aquecimento infravermelho de 150W, até que se recuperar da anestesia. O tempo de recuperação é de 30 min a 1 hora. </li><li> Fornecer acesso livre à comida e água (hidrogel) colocado no fundo da gaiola. </li><li> Ratos são monitorados a cada 12 horas para a sobrevivência de uma a duas semanas ou eutanásia em momentos diferentes para análise de parâmetros diferentes. </li></ol> Como controle para o projeto experimental, os animais sham iria seguir a técnica de laparotomia sem ligadura e punção. Seis a 12 horas após o procedimento cirúrgico os ratos se tornarão letárgicos e desenvolver febre, piloereção, diarréia, encolhendo-se, mal-estar e, todos os sintomas de sepse. Camundongos com sepse grave muito mal consegue se mover antes da morte e exibem uma diminuição drástica da temperatura corporal. Neste ratos etapa deve ser sacrificados para evitar a dor e sofrimento prolongado. <img src="/files/ftp_upload/2860/2860fig0.jpg" alt="Figura 0" /> 2. Mais comuns Parâmetros Analisados Para avaliar o resultado do procedimento, diversos parâmetros podem ser analisados ​​em órgãos, extratos celulares ou fluidos corporais. Amostras podem ser coletadas em momentos diferentes de 3 horas para uma semana após o procedimento cirúrgico. <ol><li> Sobrevivência camundongos. </li><li> Citocinas e quimiocinas na cavidade, soro peritoneal e extratos de órgãos. <ol><li> Interleucina-6: Produzido e lançado por monócitos, células dendríticas, macrófagos, células B, células T, granulócitos, mastócitos e tipos de células muito mais. Ela desempenha um papel importante na reação de fase aguda e inflamação. </li><li> Fator de necrose tumoral α: Pleiotrophic citocina que desempenha um papel central na inflamação e apoptose. Produzido por monócitos, macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e fibroblastos. </li><li> nterleukin-1β: Produzido por monócitos, células NK, células dendríticas, células B e células T. Induz febre e síntese de proteínas de fase aguda. </li><li> Interleucina 10: Promove a absorção fagocíticas e Th2, mas suprime antigen apresentação e respostas Th1 pró-inflamatórias. </li><li> Interleucina 10: Promove a absorção fagocíticas e Th2, mas suprime a apresentação de antígenos e respostas Th1 pró-inflamatórias. </li><li> Monócitos quimiotáticos proteína-1 (também conhecido como CCL2): Recrutas monócitos, células T de memória e células dendríticas aos locais de lesão tecidual e infecção. </li><li> KC (CXCL1): Produzido por macrófagos e células endoteliais. KC rato é um atrativo de neutrófilos potente e ativador. </li><li> RANTES: A quimiotática de monócitos. Pode chemoattract CD4 unstimulated + / CD45RO + células de memória T CD4 e estimulado + e CD8 + T com nd ve e fenótipos de memória. </li><li> Interferon-γ: Secretada por células Th1, células T citotóxicas, células dendríticas e natural killer (NK). Aumenta a apresentação de antígenos e atividade lítica de macrófagos e suprime a atividade das células Th2. Promove a adesão e de ligação necessários para a migração de leucócitos e promove a atividade das células NK. </li><li> Alta mobilidade do grupo B-1 de proteínas: No monócitos é um fator nuclear kappa B ativador pela ligação ao receptor celular para produtos de glicação antecedência final (RAGE), ativando a liberação de mediadores pró-inflamatórios na fase tardia da sepse. </li></ol></li><li> Determinação mieloperoxidase em órgãos como medida de infiltração de neutrófilos. Mieloperoxidase (MPO) é uma enzima peroxidase presente em abundância na maioria dos granulócitos neutrófilos. É uma proteína lisossomal armazenado em grânulos azurófilos dos neutrófilos. MPO tem um pigmento heme, que faz com que sua cor verde nas secreções ricas em neutrófilos, como o pus e algumas formas de muco. </li><li> Bactérias carga em órgãos e sangue, medida como o número de unidades formadoras de colônia por mililitro. </li></ol> 3. Resultados representante O procedimento CLP foi realizada inicialmente em camundongos C57BL / 6. Testamos vários parâmetros para modular a gravidade da sepse, alterando o comprimento da ligação e da espessura da agulha, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2. Entre esses dois fatores, o comprimento da ligadura parece ser mais eficaz do que a espessura da agulha para alterar a sobrevivência por cento. Conforme mostrado na Figura 1, aumentando o comprimento da ligação por mais de um centímetro provoca um aumento da mortalidade de 100% em comparação com camundongos com uma ligadura de ≤ 1cm. Aumentando a espessura da agulha também diminuiu a sobrevivência por cento de 100% (com uma agulha 22G) para 55% (usando uma agulha 19G) com dois furos. Também testamos o efeito do CLP em camundongos C57BL / 6 e 129SvJ ratos para determinar se diferentes linhagens de camundongos mostrar susceptibilidade semelhantes ou distintas para CLP-induzida a sepse. A Figura 3 mostra que, nas mesmas condições, os ratos foram 129SvJ mais suscetíveis à infecção do que C57BL / 6, indicado por uma porcentagem de mortalidade aumentou. <img src="/files/ftp_upload/2860/2860fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Efeito do comprimento da ligadura do ceco na sobrevivência animal. CLP foi realizada em camundongos C57BL / 6 com dois diferentes comprimentos de ligadura cecal. Este único parâmetro afeta drasticamente a sobrevida do animal desde que todos os animais do grupo com uma área de ligação mais do que 1 cm morreu em menos de três dias quando comparados com um grupo de animais com uma área de ligadura de 1 cm aprox. (N = 8). <img src="/files/ftp_upload/2860/2860fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Influência da espessura da agulha sobre a sobrevivência. CLP foi realizada em camundongos C57BL / 6 com dois tamanhos diferentes da agulha, 19G e 22G. Camundongos com o ceco perfurado com uma agulha de 19G mostrou uma sobrevida de 55-60%. Em contraste, os ratos com o ceco perfurado com uma agulha de 22G mostrou 100% de sobrevivência, embora eles experimentaram sintomas típicos de inflamação durante os primeiros 3-4 dias, o que desapareceu depois de 4 dias (n = 8). <img src="/files/ftp_upload/2860/2860fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Comparação da susceptibilidade a sepse entre duas linhagens de camundongos diferentes. O modelo CLP foi realizada em 129SvJ e C57BL / 6, nas mesmas condições. No final do período de avaliação por cento a sobrevivência da cepa 129SvJ foi de 25% menos do que na cepa C57BL / 6, indicando uma maior susceptibilidade à inflamação induzida por infecção polimicrobiana. (N = 6).

<ol>
	<li>Angus, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+severe+sepsis+in+the+United+States:+analysis+of+incidence,+outcome,+and+associated+costs+of+care.">Epidemiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care.</a> Crit Care Med. 29, 1303-1310 (2001).</li><li>Riedemann, N. C., Guo, R. F., Ward, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+enigma+of+sepsis.">The enigma of sepsis.</a> J Clin Invest. 112, 460-467 (2003).</li><li>Eichacker, P. Q., Gerstenberger, E. P., Banks, S. M., Cui, X., Natanson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meta-analysis+of+acute+lung+injury+and+acute+respiratory+distress+syndrome+trials+testing+low+tidal+volumes.">Meta-analysis of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome trials testing low tidal volumes.</a> Am J Respir Crit Care Med. 166, 1510-1514 (2002).</li><li>Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+sepsis:+setting+the+stage.">Animal models of sepsis: setting the stage.</a> Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).</li><li>Doi, K., Leelahavanichkul, A., Yuen, P. S., Star, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+sepsis+and+sepsis-induced+kidney+injury.">Animal models of sepsis and sepsis-induced kidney injury.</a> J Clin Invest. 119, 2868-2878 (2009).</li><li>Godshall, C. J., Scott, M. J., Peyton, J. C., Gardner, S. A., Cheadle, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+background+determines+susceptibility+during+murine+septic+peritonitis.">Genetic background determines susceptibility during murine septic peritonitis.</a> J Surg Res. 102, 45-49 (2002).</li><li>De Maio, A., Torres, M. B., Reeves, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+determinants+influencing+the+response+to+injury,+inflammation,+and+sepsis.">Genetic determinants influencing the response to injury, inflammation, and sepsis.</a> Shock. 23, 11-17 (2005).</li><li>Diodato, M. D., Knoferl, M. W., Schwacha, M. G., Bland, K. I., Chaudry, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+differences+in+the+inflammatory+response+and+survival+following+haemorrhage+and+subsequent+sepsis.">Gender differences in the inflammatory response and survival following haemorrhage and subsequent sepsis.</a> Cytokine. 14, 162-169 (2001).</li><li>Turnbull, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+age+on+mortality+and+antibiotic+efficacy+in+cecal+ligation+and+puncture.">Effects of age on mortality and antibiotic efficacy in cecal ligation and puncture.</a> Shock. 19, 310-313 (2003).</li><li>Miyaji, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethyl+pyruvate+decreases+sepsis-induced+acute+renal+failure+and+multiple+organ+damage+in+aged+mice.">Ethyl pyruvate decreases sepsis-induced acute renal failure and multiple organ damage in aged mice.</a> Kidney Int. 64, 1620-1631 (2003).</li><li>Torres, M. B., De Maio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+exaggerated+inflammatory+response+after+CLP+correlates+with+a+negative+outcome.">An exaggerated inflammatory response after CLP correlates with a negative outcome.</a> J Surg Res. 125, 88-93 (2005).</li><li>Doi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AP214,+an+analogue+of+alpha-melanocyte-stimulating+hormone,+ameliorates+sepsis-induced+acute+kidney+injury+and+mortality.">AP214, an analogue of alpha-melanocyte-stimulating hormone, ameliorates sepsis-induced acute kidney injury and mortality.</a> Kidney Int. 73, 1266-1274 (2008).</li><li>Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+resuscitation+attenuates+early+cytokine+mRNA+expression+after+peritonitis.">Fluid resuscitation attenuates early cytokine mRNA expression after peritonitis.</a> J Trauma. 41, 622-627 (1996).</li><li>Zanotti-Cavazzoni, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+resuscitation+influences+cardiovascular+performance+and+mortality+in+a+murine+model+of+sepsis.">Fluid resuscitation influences cardiovascular performance and mortality in a murine model of sepsis.</a> Intensive Care Med. 35, 748-754 (2009).</li><li>Hugunin, K. M., Fry, C., Shuster, K., Nemzek, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+tramadol+and+buprenorphine+on+select+immunologic+factors+in+a+cecal+ligation+and+puncture+model.">Effects of tramadol and buprenorphine on select immunologic factors in a cecal ligation and puncture model.</a> Shock. 34, 250-260 (2010).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.<br /Experimentos em animais&gt; foram realizados de acordo com o Instituto Nacional do Guia de Saúde para Cuidado e Uso de Animais de Laboratório, e aprovado pelo comitê de cuidados com animais e uso da Temple University.

Aqui nós mostramos em detalhes como realizar o modelo CLP em camundongos e modular o grau de severidade. Comparado a outros modelos animais de sepse, CLP pode ser realizado em qualquer tensão do rato de diferentes idades e sexo. É um procedimento relativamente fácil e barato cirúrgico. Neste modelo, o grau de gravidade tem um impacto direto sobre a porcentagem de sobrevivência. O comprimento da ligação, a espessura da agulha e do número de punções são parâmetros que podem ser co...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome do reagente </th><th> Companhia </th><th> Número de catálogo </th><th> Comentários </th></tr><tr><td> Ketamina </td><td> Ketaset </td><td> 0856-2013-01 </td><td></td></tr><tr><td> Xilazina </td><td> AnaSed </td><td> NADA # 139-236 </td><td></td></tr><tr><td> Seringa de insulina 29G </td><td> Exel </td><td> 26028 </td><td></td></tr><tr><td> De seda de sutura, 6-0 PROLENE </td><td> Ethicon </td><td> 8680G </td><td></td></tr><tr><td> Agulha 19G e 25G </td><td> BD </td><td> 305186 </td><td></td></tr><tr><td> Barbeador </td><td> Abastecimento geral </td><td> Abastecimento geral </td><td></td></tr><tr><td> Aquecimento da lâmpada infravermelha </td><td> Abastecimento geral </td><td> Abastecimento geral </td><td></td></tr><tr><td> Michel ferida clipes de 7 milímetros </td><td> Roboz Cirúrgica Instr </td><td> RS-9270 </td><td></td></tr><tr><td> Máscara de ouvido loop </td><td> Fisher Scientific </td><td> 19-130-4181 </td><td></td></tr><tr><td> Tesouras de dissecação </td><td> Roboz Cirúrgica Instr </td><td> RS-6702 </td><td></td></tr><tr><td> Betadine solução </td><td> VWR </td><td> 63410-992 </td><td></td></tr><tr><td> Pinça cirúrgica </td><td> Roboz Cirúrgica Instr </td><td> RS-5135 </td><td></td></tr><tr><td> Compressa embebida em álcool isopropílico 70% </td><td> Fisher Scientific </td><td> 22-031-350 </td><td></td></tr><tr><td> Buprenorfina </td><td> Bedford Labs </td><td> 55390-100-10 </td><td></td></tr><tr><td> Tramadol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 42965 </td><td></td></tr></tbody></table>

cecal ligation puncture procedure

Sepse humana é caracterizada por um conjunto de reações sistêmicas em resposta à infecção intensivo e massivo que não conseguiu ser contido localmente pelo anfitrião. Atualmente, ocupa o sepse entre os dez maiores causas de mortalidade nas unidades de terapia intensiva EUA 1. Durante a sepse, há duas fases estabelecidas hemodinâmicas que podem se sobrepor. A fase inicial (hiperdinâmico) é definido como uma produção maciça de citocinas pró-inflamatórias e espécies reativas de oxigênio por macrófagos e neutrófilos, que afeta a permeabilidade vascular (levando à hipotensão), a função cardíaca e induz a alterações metabólicas, culminando com necrose de tecidos e falência de órgãos. Consequentemente, a causa mais comum de mortalidade é lesão renal aguda. A segunda fase (hipodinâmicos) é um processo anti-inflamatório envolvendo apresentação de antígenos alterados monócitos, diminuição da proliferação de linfócitos e função e aumento da apoptose. Este estado conhecido como imunossupressão ou depressão imunológica aumenta consideravelmente o risco de infecções nocosomial e, finalmente, a morte. Os mecanismos destes processos fisiopatológicos não estão bem caracterizados. Porque ambas as fases da sepse pode causar danos irreversíveis e irreparáveis, é essencial para determinar o estado imunológico e fisiológicas do paciente. Esta é a principal razão pela qual muitas drogas terapêuticas falharam. A mesma droga dada em diferentes estágios de sepse pode ser terapêutico ou de outra forma prejudicial ou não têm nenhum efeito 2,3. Para entender sepse em vários níveis é fundamental para ter um modelo animal adequado e abrangente, que reproduz o curso clínico da doença. É importante caracterizar os mecanismos fisiopatológicos que ocorrem durante a sepse e controlar as condições do modelo para testar potenciais agentes terapêuticos. Para estudar a etiologia da sepse humana pesquisadores desenvolveram diferentes modelos animais. O modelo mais utilizado é a ligadura cecal clínicos e punção (CLP). O modelo CLP consiste na perfuração do ceco permitindo a liberação de material fecal na cavidade peritoneal para gerar uma resposta exacerbada imune induzida por infecção polimicrobiana. Este modelo cumpre a condição humana que é clinicamente relevante. Como em humanos, ratos que passam por CLP com reposição volêmica mostram a fase (início), primeiro hiperdinâmica que com o tempo progride para a fase (final) segundo hipodinâmicos. Além disso, o perfil de citocinas é semelhante ao observado na sepse humana, onde há aumento da apoptose de linfócitos (revisto em 4,5). Devido aos mecanismos de múltiplas e sobrepostas envolvidos na sepse, os pesquisadores precisam de um modelo adequado de gravidade da sepse controlada a fim de obter resultados consistentes e reprodutíveis.

Watch this Scientific Journal Video about Cecal Ligation Puncture Procedure at JoVE.com

Cecal Ligation Puncture Procedure

O modelo do rato de ligadura e punção cecal como uma ferramenta valiosa para o estudo da sepse humana.

Procedimento de punção cecal Ligadura

Human sepsis is characterized by a set of systemic reactions in response to intensive and massive infection that failed to be locally contained by the ...

Research

JoVE Journal

Medicine

54.3K visualizações.  Temple University. O modelo do rato de ligadura e punção cecal como uma ferramenta valiosa para o estudo da sepse humana.

Vídeo: Cecal Ligation Puncture Procedure

Coronary Artery Ligation and Intramyocardial Injection in a Murine Model of Infarction

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo. With the advent of genetic modifications to the whole organism or the myocardium and an array of biological and/or synthetic materials, there is great potential for any combination of these to assuage the extent of acute ischemic injury and impede the onset of heart failure pursuant to myocardial remodeling. 
Here we present the methods and materials used to reliably perform this microsurgery and the modifications involved for temporary (with reperfusion) or permanent coronary artery occlusion studies as well as intramyocardial injections. The effects on the heart that can be seen during the procedure and at the termination of the experiment in addition to histological evaluation will verify efficacy. 
Briefly, surgical preparation involves anesthetizing the mice, removing the fur on the chest, and then disinfecting the surgical area. Intratracheal intubation is achieved by transesophageal illumination using a fiber optic light. The tubing is then connected to a ventilator. An incision made on the chest exposes the pectoral muscles which will be cut to view the ribs. For ischemia/reperfusion studies, a 1 cm piece of PE tubing placed over the heart is used to tie the ligature to so that occlusion/reperfusion can be customized. For intramyocardial injections, a Hamilton syringe with sterile 30gauge beveled needle is used. When the myocardial manipulations are complete, the rib cage, the pectoral muscles, and the skin are closed sequentially. Line block analgesia is effected by 0.25% marcaine in sterile saline which is applied to muscle layer prior to closure of the skin. The mice are given a subcutaneous injection of saline and placed in a warming chamber until they are sternally recumbent. They are then returned to the vivarium and housed under standard conditions until the time of tissue collection. At the time of sacrifice, the mice are anesthetized, the heart is arrested in diastole with KCl or BDM, rinsed with saline, and immersed in fixative. Subsequently, routine procedures for processing, embedding, sectioning, and histological staining are performed. 
Nonsurgical intubation of a mouse and the microsurgical manipulations described make this a technically challenging model to learn and achieve reproducibility. These procedures, combined with the difficulty in performing consistent manipulations of the ligature for timed occlusion(s) and reperfusion or intramyocardial injections, can also affect the survival rate so optimization and consistency are critical.

Numerous genetic manipulations and/or intramyocardial injections of genes, proteins, cells, and/or biomaterials are superimposed upon the dimension of time in studies of acute ischemia/ reperfusion injury and chronic remodeling in mice. This video illustrates the microsurgical procedures for ischemia/reperfusion, permanent coronary artery ligation, and intramyocardial injection studies.

Ligadura da artéria coronária e injeção intramiocárdica em um modelo murino de infarto

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo.  With the advent of genetic modifications to ...

Medicina

Modified Technique for Coronary Artery Ligation in Mice

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI we need better knowledge about pathophysiology of myocardial ischemia. This knowledge may be valuable to define new therapeutic targets for innovative cardiovascular therapies4. Experimental MI model in mice is an increasingly popular small-animal model in preclinical research in which MI is induced by means of permanent or temporary ligation of left coronary artery (LCA)5. In this video, we describe the step-by-step method of how to induce experimental MI in mice.
The animal is first anesthetized with 2% isoflurane. The unconscious mouse is then intubated and connected to a ventilator for artificial ventilation. The left chest is shaved and 1.5 cm incision along mid-axillary line is made in the skin. The left pectoralis major muscle is bluntly dissociated until the ribs are exposed. The muscle layers are pulled aside and fixed with an eyelid-retractor. After these preparations, left thoracotomy is performed between the third and fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The proximal segment of LCA artery is then ligated with a 7-0 ethilon suture which typically induces an infarct size ~40% of left ventricle. At the end, the chest is closed and the animals receive postoperative analgesia (Temgesic, 0.3 mg/50 ml, ip). The animals are kept in a warm cage until spontaneous recovery.

The surgical procedure used to induce experimental myocardial infarction in mice begins with left thoracotomy between the third and the fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The left coronary artery is ligated, the chest is closed and the mouse is allowed to recover spontaneously.

Técnica modificada para ligação da artéria coronária em ratos

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI ...

Bile Duct Ligation in Mice: Induction of Inflammatory Liver Injury and Fibrosis by Obstructive Cholestasis

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well as to excrete bilirubin and other metabolic products. In the liver, the experimental obstruction of the extrahepatic biliary system initiates a complex cascade of pathological events that leads to cholestasis and inflammation resulting in a strong fibrotic reaction originating from the periportal fields. Therefore, surgical ligation of the common bile duct has become the most commonly used model to induce obstructive cholestatic injury in rodents and to study the molecular and cellular events that underlie these pathophysiological mechanisms induced by inappropriate bile flow. In recent years, different surgical techniques have been described that either allow reconnection or reanastomosis after bile duct ligation (BDL), e.g., partial BDL, or other microsurgical methods for specific research questions. However, the most frequently used model is the complete obstruction of the common bile duct that induces a strong fibrotic response after 21 to 28 days. The mortality rate can be high due to infectious complications or technical inaccuracies. Here we provide a detailed surgical procedure for the BDL model in mice that induce a highly reproducible fibrotic response in accordance to the 3R rule for animal welfare postulated by Russel and Burch in 1959.

Disruption of bile flow results in severe inflammatory cholestatic liver injury with a characteristic time-dependent sequence of morphological alterations. Here we present a protocol for the surgical ligation of the common bile duct in mice that allows to induce a strong fibrotic response after 21 to 28 days.

Ligadura do ducto biliar em ratos: Indução de Inflammatory Lesão hepática e fibrose por colestase obstrutiva

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well ...

Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy (ALPPS) Procedure

Recent clinical data support an aggressive surgical approach to both primary and metastatic liver tumors. For some indications, like colorectal liver metastases, the amount of liver tissue left behind after liver resection has become the main limiting factor of resectability of large or multiple liver tumors. A minimal amount of functional tissue is required to avoid the severe complication of post-hepatectomy liver failure, which has high morbidity and mortality. Inducing liver growth of the prospective remnant prior to resection has become more established in liver surgery, either in the form of portal vein embolization by interventional radiologists or in the form of portal vein ligation several weeks prior to resection. Recently, it was shown that liver regeneration is more extensive and rapid, when the parenchymal transection is added to portal vein ligation in a first stage and then, after only one week of waiting, resection performed in a second stage (Associating Liver Partition and Portal vein ligation for Staged hepatectomy = ALPPS). ALPPS has rapidly become popular across the world, but has been criticized for its high perioperative mortality. The mechanism of accelerated and extensive growth induced by this procedure has not been well understood. Animal models have been developed to explore both the physiological and molecular mechanisms of accelerated liver regeneration in ALPPS. This protocol presents a rat model that allows mechanistic exploration of accelerated regeneration.

Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy ALPPS Procedure

Inducing rapid liver hypertrophy using Associating Liver Partition and Portal vein ligation for a Staged hepatectomy (ALPPS) has been proposed for resection of borderline resectable liver tumors. This model may elucidate mechanisms involved in rapid hypertrophy and allows testing of drugs that promote or block the acceleration of regeneration.

Modelo do rato da partição fígado associando e ligadura da veia porta para procedimento encenado Hepatectomy (ALPPS)

Recent clinical data support an aggressive surgical approach to both primary and metastatic liver tumors. For some indications, like colorectal liver ...

Puncture-Induced Iris Neovascularization as a Mouse Model of Rubeosis Iridis

We describe a model of puncture-induced iris neovascularization as a general model for noninvasive evaluation of angiogenesis. The model is also relevant for targeting neovascular glaucoma, a sight-threatening complication of diabetic retinopathy. This method is based on the induction of iris vascular response by a series of self-sealing uveal punctures on BALB/c mice and takes advantage of the postpartum maturation of mouse ocular vasculature. Mouse pups undergo uveal punctures from postnatal day 12.5, when the pups naturally open their eyes, until postnatal day 24.5. Due to the transparency of the cornea, iris vasculature can be analyzed easily through time by noninvasive in vivo methods. Furthermore, the semitransparent iris of BALB/c mice can be flatmounted for detailed immunohistologic analysis with minimal non-specific background staining. In this model, angiogenesis is mainly driven by the inflammatory and plasminogen activating systems. The puncture-induced model is the first to induce iris neovascularization in small rodents, and has the advantage of allowing direct noninvasive in vivo analysis of the angiogenic process. Moreover, the model can be combined with angiogenic modulating substances, which highlights its potential in the study of angiogenesis with an in vivo perspective.

Iris neovascularization, a common complication of ischemic retinal disease, may lead to sight-threatening neovascular glaucoma. Here, we describe a murine protocol for inducing experimental iris neovascularization that may be used for noninvasive evaluation of angiogenesis-modulating substances.

Induzida por punção neovascularização de Iris como um modelo do rato da Rubeosis Iridis

We describe a model of puncture-induced iris neovascularization as a general model for noninvasive evaluation of angiogenesis. The model is also relevant ...

Subclavian Vein Puncture As an Alternative Method of Blood Sample Collection in Rats

Blood collection with enough blood volume is essential in animal experiments. Blood collection from the tail vein of rats is popular and less stressful compared to other more aggressive methods such as retro-orbital plexus sample collection. However, this blood collection method is sometimes limited by an unsatisfactory success rate. Here, we introduce a method for blood collection through the subclavian vein puncture. The subclavian vein is located just under the clavicle and this vein is large enough to fulfill the volume requirements of blood collection. Our results show that this method is safe and applicable for blood collection sampling with the required blood volume. Blood collection through the subclavian vein puncture could serve as an alternative blood collection method in case of failed tail vein blood sampling in rats.

Here, we present a protocol to collect blood samples from the rat subclavian vein.

Punção da veia subclávia como um método alternativo de coleta de amostra de sangue em ratos

Blood collection with enough blood volume is essential in animal experiments. Blood collection from the tail vein of rats is popular and less stressful ...

Blood Collection Through Subclavian Vein Puncture in Mice

The mouse is the foremost mammalian model for studying human disease and human health. However, blood sample collection from mice is challenging in research work. Tail blood collection is a popular method when a small amount of blood sample is needed. Orbital artery could be considered if a large amount of blood is needed but this blood collection method has ethical issues. Formerly, we demonstrated the feasibility and safety of blood sample collection through subclavian vein puncture in rats, and here we investigate whether this method could be used in mice. We report that this method is safe and practical for blood collection in mice. Blood collection through the subclavian vein puncture in mice can be a convenient method in daily research works.

Here, we present a protocol to take blood samples from the subclavian vein of mice.

Coleta de sangue por punção da veia subclávia em camundongos

The mouse is the foremost mammalian model for studying human disease and human health. However, blood sample collection from mice is challenging in ...

Left Coronary Artery Ligation: A Surgical Murine Model of Myocardial Infarction

Ischemic heart disease and subsequent myocardial infarction (MI) is one of the leading causes of mortality in the United States and around the world. In order to explore the pathophysiological changes after myocardial infarction and design future treatments, research models of MI are required. Permanent ligation of the left coronary artery (LCA) in mice is a popular model to investigate cardiac function and ventricular remodeling post MI. Here we describe a less invasive, reliable, and reproducible surgical murine MI model by permanent ligation of the LCA. Our surgical model comprises of an easily reversible general anesthesia, endotracheal intubation that does not require a tracheotomy, and a thoracotomy. Electrocardiography and troponin measurement should be performed to ensure MI. Echocardiography at day 28 after MI will discern heart function and heart failure parameters. The degree of cardiac fibrosis can be evaluated by Masson's trichrome staining and cardiac MRI. This MI model is useful for studying the pathophysiological and immunological alterations after MI.

Presented here is a surgical procedure for permanent ligation of the left coronary artery in mice. This model can be used to investigate the pathophysiology and associated inflammatory response after myocardial infarction.

Laqueadura da Artéria Coronária Esquerda: Um Modelo Murino Cirúrgico de Infarto do Miocárdio

Ischemic heart disease and subsequent myocardial infarction (MI) is one of the leading causes of mortality in the United States and around the world. In ...

Tail Vein Puncture Without Anesthesia

To begin, secure the rat in a plastic restraining cone, enclose the large end of the cone around the base of the tail. Ensure that the animal is comfortable and breathing is unrestricted throughout the procedure. Dip the tail in warm water for about one minute to dilate the vein, and dry the tail with a paper towel.In the restrainer, position the animal facing down with the tail lying on a heating pad. To select the appropriate tail vein for sampling, rotate the entire animal to the right or left side. Use the terminal third of the tail for blood vessel puncturing since the vessels become more superficial in this zone.Wipe the tail with 70%ethanol wipes at the puncture site and place it on the edge of the heating pad, creating an angle in the terminal third of the tail. This brings the vein to the surface and creates more space for taking the sample. For blood sampling, move the plunger back and forth in the syringe several times to smoothen the withdrawal and then pull on the plunger to create negative pressure in the syringe.Secure the tail flat on the heating pad using the non-dominant index and middle finger. Place the middle finger proximally and the index finger distally with the puncture site between these two fingers. Slide the insulin syringe against the index finger with the eye of the needle pointing upward until it is inserted into the vein.This creates an angle of 35 degrees between the needle and the tail. Once the needle has entered the vein, blood will flow into the syringe. Slowly withdraw the plunger of the syringe at a steady rate to collect the desired volume.Remove the syringe from the tail and allow a blood drop to form on the puncture side of the tail. Aspirate this blood to collect a few more microliters of blood, in case of a non-sterile procedure. Apply pressure to the puncture site to stop the bleeding and wipe the area with a new alcohol wipe.After removing the rat from the cone, return it to its cage. The success rates with the tail vein puncture methods were compared with the success rate of the penile vein puncture method under anesthesia. Interestingly, under anesthesia, the tail vein became very unreliable and had a success rate of only 25%The success rates showed almost similar results for the tail vein puncture in conscious rats and the penile vein puncture under anesthesia.The blood sampling was performed in less than six minutes in the tail vein puncture without anesthesia, and the penile vein puncture method under anesthesia, whereas the tail vein puncture method under anesthesia took more than eight minutes due to multiple failures.

Punção da veia caudal sem anestesia

<meta charset="utf8"></head><body>Estudando a regeneração hepática de ALLPS em modelos animais para hepatectomia estadiada

A Mouse Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy Procedure Aided by Microscopy

Hepatectomy is widely regarded as the primary treatment for hepatic malignancies; yet, postoperative liver failure remains a major cause of perioperative mortality, severely impacting patient outcomes. In a robust hepatic environment, the future liver remnant (FLR) must exceed 25%, and in cases of cirrhosis, this requirement increases to over 40%. The inadequacy of FLR is currently a major obstacle in the progression of hepatic surgery.
Traditional methods to enhance FLR hypertrophy mainly focus on portal vein embolization (PVE), but its effectiveness is considerably limited. In recent years, there have been numerous reports on a novel biphasic hepatectomy method involving hepatic partitioning and portal vein ligation, known as associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (ALPPS). ALPPS surpasses PVE in efficiently and considerably inducing FLR hypertrophy. However, the detailed mechanisms driving ALPPS-facilitated hepatic regeneration are not fully understood. Thus, replicating ALPPS in animal models is crucial to thoroughly investigate the molecular mechanisms of hepatic regeneration, offering valuable theoretical and practical insights.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor em destaque: avançando na pesquisa de regeneração hepática por meio do modelo de camundongo ALPPS

Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy (ALPPS) has been shown to result in remarkable liver regeneration after several weeks post first-stage surgery. Animal models that have undergone ALPPS have been developed to explore potential liver regeneration ability and achieve favorable clinical outcomes.

Um modelo de camundongo da partição hepática associada e ligadura da veia porta para procedimento de hepatectomia encenada auxiliado por microscopia

Hepatectomy is widely regarded as the primary treatment for hepatic malignancies; yet, postoperative liver failure remains a major cause of perioperative ...