Este trabalho é apoiado por uma Hamilton-Fairley NHMRC Fellowship (RH, AL), Programa de Apoio à Infra-Estrutura Operacional do Governo de Victoria (RH, EW) ea Curie Indústria-Academia Parceria Marie e Caminhos conceder patrocinado pela Comissão Europeia (ME, PD) . Os autores gostariam de agradecer ao Dr. Andre Miyague, Dr. Francesca Russo, a Sra. Rosita Kinnart eo Sr. Ivan Laermans por seus conhecimentos técnicos na produção deste vídeo.

O seguinte protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê de Ética Animal, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, na Bélgica. Seguimos cirúrgico descrito anteriormente 13 procedimentos, incluindo algumas mudanças metodológicas, especialmente no procedimento de anestesia. 1. Induzindo a restrição de crescimento intra-uterino retardado (CIUR) <ol><li> Tempo datado coelhos grávidas (híbrido Dendermonde e Nova Zelândia Branco) estão alojados em gaiolas individuais em uma hr horário 12/12 luz com acesso a água e padrão de coelho ração ad libitum da idade gestacional (IG) de 18 dias. No GA 25 dias (período completo é de 31 dias, aproximadamente), os coelhos são transferidos para a sala de operações para criação cirúrgica de CIUR. Antes da cirurgia, alocar aleatoriamente um &quot;case&quot; (CIUR) e &quot;controle&quot; corno uterino no útero bicorno coelho usando o software de randomização (GraphPad Software, EUA) 19. O tamanho da amostra deve ser determinado por cálculos de energia por indivíduo researchers para a sua pergunta de interesse. </li><li> Procedimento anestesia. A indução da anestesia é conseguido através da administração de cetamina 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Bruxelas, Bélgica) e xilazina 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Bruxelas, Bélgica) por via intramuscular na pata traseira. A anestesia é mantida, em seguida, com uma mistura de inalação de 1-4% de isoflurano (Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd., Queenborough, Kent, Reino Unido) em O 2 a 2 L / min. Coloque um oxímetro de pulso (Nellcor N-20, Covidien, Irlanda) na segunda e na terceira toe materno para monitorizar continuamente a frequência cardíaca e a saturação de O2 arterial. </li><li> Procedimento cirúrgico. <ol><li> A pré-medicação. Antes de iniciar a cirurgia, profilaxia antibiótica administrar penicilina G, 300.000 UI (Kela Pharma, Hoogstraeten, Bélgica), uterino tocolítico acetato de medroxiprogesterona 0,9 mg / kg (Depo-Provera, Pharmacia Upjohn, Puurs, Bélgica) e analgésica da buprenorfina 0,03 mg / kg (Temgesic; Schering-Plough) Por via subcutânea em 2,5 ml de uma única seringa. </li><li> Preparação do coelho. Coloque o coelho em uma almofada de aquecimento durante todo o período da cirurgia. Remover os pêlos da área cirúrgica abdominal e aplicar anti-séptico Iodopovidona 7,5% (Betadine, Purdue, Connecticut, EUA). Um protocolo asséptica completo é, então, empregue. </li><li> Laparotomia abdominal. Infiltrar no local da incisão, com anestesia local (2 ml de lidocaína a 1%, B Braun Medical, Bélgica) por via subcutânea. O local de incisão deve ser cerca de 5 cm de comprimento, na linha média, no 2/3 inferiores do abdómen. Uma vez que a pele está aberto, utilizar uma mistura de dissecção cortante e romba para expor a bainha do reto. Deve ser tomado cuidado para evitar as glândulas mamárias maternas vasculares situados de cada lado da linha média de entrada (Figura 1A). Segure o músculo reto abdominal e peritônio, tenda para evitar a inclusão involuntária de conteúdo abdominal e insira cuidadosamente o uso de dissecção aguda (Figura 1B). </li><li> Exteriorização uterina. Cerque o campo cirúrgico com cortinas de gaze embebidas em soro fisiológico aquecido. Segure cuidadosamente e exteriorizar ambos os lados do útero bicorno. Cuidados devem ser tomados para não colocar tanto o vaginal ou no final de ovário de cada corno uterino sob tensão, pois isso pode resultar em sangramento indesejável, a dor ea contratilidade uterina. O assistente de irriga o útero exposto continuamente com solução salina aquecida para evitar as contracções uterinas. Palpar e registrar o número de fetos presentes em cada chifre. Por convenção, o feto no final do ovário é designado o primeiro feto. Um corno uterino é o caso do chifre e o outro é o controlo de chifre. Identificar o caso chifre previamente alocados aleatoriamente para indução CIUR e depois substituir o chifre controle de volta para o abdômen (fetos controles internos). </li><li> Cirurgicamente induzida CIUR. Identificar os vasos útero-placentários para cada saco gestacional no caso corno designado (Figura 1C).Cirurgicamente ligadura 40-50% destes navios que utilizam a poliglactina 5-0 sutura (Ethicon Vicryl, Johnson e Johnson Medical, EUA) (Figura 1D-1E). Na prática, muitas vezes há três feixes vasculares fornecendo cada saco gestacional. Neste caso, o maior feixe vascular é ligado. Uma vez completo, o útero é novamente aquecido irrigado com solução salina e cuidadosamente devolvido ao abdómen. </li><li> Fecho abdominal. Feche o abdómen em duas camadas, utilizando uma corrida contínua de sutura 2-0 de poliglactina (Vicryl Ethicon, Johnson &amp; Johnson Medical, EUA). Feche a pele com subcuticular poliglactina 3-0 sutura (Ethicon Vicryl, Johnson e Johnson Medical, EUA). Pulverizador de aerossol de alumínio sobre a ferida, para impedir que o coelho depois de interferir com as suturas. </li><li> Recuperação. Cessar anestesia e observar de perto a recuperação da respiração. O coelho é então alojados tal como descrito acima, com acesso a comida e água ad libitum e observados diariamente. </li></ol></li></ol> 2. Realizar ecocardiografia fetal e ultra-som Doppler pulsátil <ol><li> O mesmo coelho é então transferido para GA 30 dias para ecocardiografia e avaliação ultra-som. O coelho é colocado sobre uma almofada de aquecimento durante todo o período de exame. </li><li> Procedimento anestesia. <ol><li> A indução da anestesia é conseguido através da administração de cetamina 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Bruxelas, Bélgica) e xilazina 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Bruxelas, Bélgica) por via intramuscular. Uma vez calmo, obter acesso intravenoso usando uma cânula de calibre 24 (BD Insyte-W, Becton Dickinson sistemas de terapia de infusão, Utah, EUA), inserido em uma veia periférica auricular. </li><li> Manter a anestesia com uma infusão contínua de cetamina e xilazina: 2 ml de cetamina (100 mg / ml) e 1,5 ml de xilazina (20 mg / ml) a 46,5 ml de solução salina normal, e depois infundido por meio de uma bomba de seringa de 40 ml / h. Garantir um three-way-tap e anexar uma ml seringa de anestesia resgate 5: 2 mlcetamina (100 mg / ml) e 1,5 ml de xilazina (20 mg / ml). Bolus de 0,5 ml anestesia salvamento são raramente necessária. Administrar analgésico buprenorfina 0,03 mg / kg (Temgesic; Schering-Plough) subcutaneouslyprior a cirurgia. Oxigénio 2 L / min, é aplicada por meio de máscara. Coloque um oxímetro de pulso (Nellcor N-20, Covidien, Irlanda) na segunda e na terceira toe materno para monitorizar continuamente a frequência cardíaca e a saturação de O2 arterial. </li></ol></li><li> Laparotomia e exteriorização uterina. Consulte a 1.3.3 e 1.3.4. </li><li> Posicionamento para ecocardiografia fetal e ultra-sonografia. <ol><li> Coloque o coelho numa posição lateral virado para o investigador. Isso facilita a recuperação mais fácil de um único saco gestacional, para exame e impede tração excessiva em vasos útero-placentários. Tanto quanto possível, tentar exteriorizar apenas um saco gestacional de cada vez para minimizar a exposição. Assegurar o saco gestacional exposta é colocada sobre uma gaze irrigado comsalina aquecida. Para garantir resultados normalizados entre os diferentes grupos de estudo, em geral, apenas o feto no ovário e termina vaginais de cada trompa uterina são utilizados no exame de ultra-som. </li><li> A função cardíaca fetal é muito susceptível ao efeito de exteriorização uterina, a mudança na temperatura e de pressão a partir do transdutor de ultra-som ao longo dos vasos placentários. Para minimizar esses efeitos de confusão ambientais e iatrogênica sobre a função cardíaca, o exame de ultra-som deve começar imediatamente após exteriorização do saco gestacional e deve ser sistemática e eficiente. Em nossa experiência, mudanças na função cardíaca fetal raramente ocorrem nos primeiros 5 min de exposição. Se bradicardia fetal é encontrado, remover a sonda de ultra-som, reposicionar o feto para evitar a torção dos vasos feto-placentárias, irrigar com soro fisiológico aquecido ou brevemente devolver o saco gestacional de volta para o abdome materno. Se bradicardia fetal é persistente, o exame para este fetus deve ser abandonada em favor de examinar o próximo feto. </li></ol></li><li> Ecocardiografia fetal. <ol><li> O Visualsonics VEVO 2100 (Toronto, Canadá), plataforma microultrasound de alta resolução com um software de análise cardíaca e tensão instalado é necessária. Um VisualSonics MS-250 transdutor (VisualSonics, Toronto, Canadá) é utilizado para a aquisição de dados. Isto tem uma frequência central de 21 MHz com uma largura de banda de 13-24 MHz. O foco geométrico é de 15 mm, a largura máxima da imagem é de 23 mm e a profundidade máxima da imagem é de 30 mm. A pegada é de 28 x 5,75 mm. Os dados são adquiridos de acordo com a Sociedade Americana de Ecocardiografia e normas para a realização do ecocardiograma fetal. 20 </li><li> Aquisição de dados 1: vista lateral No nível do quatro câmaras visão lateral, gravar um modo-B cine circuito de pelo menos cinco ciclos cardíacos para determinar a tensão, taxa de deformação, velocidade e deslocamento.. Esta é analisada utilizando o desligada VevoStrain(Visualsonics, Toronto, Canadá) algoritmo como anteriormente descrito na revista em detalhe. Índices 21 ecocardiografia modo-M podem ser obtidos neste vista padrão. Medições off-line de estrutura e função cardíaca pode então ser analisada: ventricular interna e diâmetros de septo em sístole e diástole, volumes, volume sistólico, fração de encurtamento, fração de ejeção e débito cardíaco 21. </li><li> A aquisição de dados 2:. Apical Ao nível do apical de quatro câmaras view, modo B cine loop pode ser repetido para VevoStrain análises tal como descrito acima. M-mode ecocardiografia é usada para avaliar tricúspide (TAPSE) e excursão mitral anular avião sistólica (MAPSE) e tensão longitudinal e taxa de deformação. 22,23 Essa visão apical também permite a avaliação de valvular OVF eo índice de performance miocárdica modificado conforme anteriormente descrito 24. </li></ol></li><li> Fetoplacentária pulso acenou Doppler ultrasound. </li></ol> Fluxo de ondas de velocidade (FVW) da artéria umbilical são obtidos por localizar os vasos umbilicais, utilizando Doppler a cores e, em seguida, colocar a amostra portão Doppler pulsado sobre a artéria umbilical num circuito livre de cordão umbilical. 25 A artéria cerebral média (MCA) é FVW localizado colocando o portão amostra Doppler pulsado apenas para além da origem da MCA uma vez que o Círculo de Willis está localizado por Doppler colorido 26. ducto venoso (DV) FVW é obtida colocando o portão amostra Doppler pulsado na porção proximal do DV visto com Doppler colorido onde se origina a partir da veia umbilical intra-hepática ou em uma visão sagital ou transversal do feto. 26 O índice de pulsatilidade (PI) é calculada off-line usando o software de análise cardiovascular VisualSonics.

O autor Professor Jan D&#39;hooge tem um acordo de pesquisa com VisualSonics. Os demais autores não têm divulgações.

Nós usamos uma abordagem previamente validado de reduzir cirurgicamente fluxo sanguíneo útero-placentário em um coelho para produzir CIUR 13-16 e examinar mais tarde a função cardíaca fetal 14 para descrever a tecnologia microultrasound e análise da função cardíaca disponíveis na VEVO VisualSonics 2100. A capacidade de reproduzir feto-placentárias Doppler mudanças de fetos com RCIU humanos em um modelo animal pequeno e, em seguida, permitir o exame da função cardíaca com a ecocardi...

A carga de doença cardiovascular que resulta da restrição do crescimento fetal intra-uterino retardado (CIUR) não pode ser exagerada. É a principal causa de morte fetal após anomalias congénitas. CIUR 1 refere-se a um feto que não consegue atingir o seu potencial de crescimento e é geralmente um resultado de insuficiência placentária. Em dois sobreviventes, a doença cardiovascular é evidente através do tempo de vida com a disfunção do miocárdio resulta na infância 3,4 e hipertensão subseqüente 5, 6 diabetes e obesidade em desenvolvimento na vida adulta - todos fatores de risco cardíaco cumulativos desde o nascimento à morte prematura por doença cardíaca isquêmica 7. Desenvolvimento de modelos animais para caracterizar a comunicação materno-fetal que estabelece CIUR ea resposta fetal após a redução da disponibilidade de substrato é necessário se quisermos tanto melhor compreender a fisiopatologia do carro CIUR relacionadacomprometimento cardíaco e desenvolver estratégias cardio-protetores para melhorar a saúde fetal e pós-natal. A este respeito, muitos modelos diferentes, em diferentes espécies foram descritas. CIUR 8 é induzido por materno sob a nutrição com uma dieta de baixo teor de proteína em roedores, 9 ablação cirúrgica ou ligadura de fluxo sanguíneo uterino em roedores e cobaias 10 ou oclusão do artéria umbilical em ovinos. 11 No entanto, é evidente que nenhum modelo totalmente recapitula o CIUR humano 12. Neste estudo metodológico atual, usamos uma abordagem bem validado de interrupção vascular útero-placentária seletiva em um coelho 13-16 que não só produz respostas cardiovasculares fetais observadas com ultra-som clinicamente 14, mas também permite o interrogatório da função cardíaca fetal com o romance ecocardiografia utilizando a tecnologia microultrasound do VisualSonics VEVO 2100. Apesar de ultra-som Doppler de fetoplvasos acental continua a ser a pedra angular da atual vigilância pré-natal de fetos com RCIU 17, ecocardiografia funcional está sendo cada vez mais utilizado para fornecer novos insights sobre a fisiopatologia da doença e para avaliar o bem-estar fetal. 18 Assim, aqui vamos dar esses avanços da pesquisa clínica e descrever um modelo animal que portos não só esta imagem de sofisticação, mas também fornece a plataforma experimental para investigar os caminhos mecanicistas e terapêuticas.

<table border="1">
	<tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ketamine</td>
 <td>Ceva Sante Animale</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.ceva.com/en" target="_blank">http://www.ceva.com/en</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Xylazine</td>
 <td>Ceva Sante Animale</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.ceva.com/en" target="_blank">http://www.ceva.com/en</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Depot Provera</td>
 <td>Pharmacia Upjohn</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Penicillin G</td>
 <td>Kela Pharma</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.kela.be" target="_blank">http://www.kela.be</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Lidocaine</td>
 <td>B Braun Medical</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.bbraun.com/" target="_blank">http://www.bbraun.com/</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Temgesic</td>
 <td>Schering-Plough</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.merck-animal-health-usa.com/" target="_blank">http://www.merck-animal-health-usa.com/</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isolurane</td>
 <td>Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.abbottanimalhealth.com/index.html" target="_blank">http://www.abbottanimalhealth.com/index.html</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ethicon</td>
 <td>Johnson and Johnson</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures" target="_blank">http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ethicon</td>
 <td>Johnson and Johnson</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures" target="_blank">http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ethicon</td>
 <td>Johnson and Johnson</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures" target="_blank">http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>VEVO 2100</td>
 <td>VisualSonics</td>
 <td>SN100-0032</td>
 <td><a href="http://www.visualsonics.com/" target="_blank">http://www.visualsonics.com/</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Aquasonic Gel</td>
 <td>Parker Laboratories</td>
 <td>01 02</td>
 <td><a href="http://www.parkerlabs.com/ultrasound_products.html" target="_blank">http://www.parkerlabs.com/ultrasound_products.html</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nellcor N-20PA Pulse oximeter</td>
 <td>Covidien</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.nellcor.com/prod/PRODUCT.ASPX?S1=POX&amp;S2=MON&amp;id=282&amp;V" target="_blank">http://www.nellcor.com/prod/PRODUCT.ASPX?S1=POX&amp;S2=MON&amp;id=282&amp;V</a></td>
 </tr>
	 </tbody>
 </table>

fetal echocardiography and pulsed-wave doppler ultrasound in a rabbit model of intrauterine growth restriction

Fetais crescimento intrauterino restrito (CIUR) resulta na função cardíaca anormal que é aparente pré-natal devido aos avanços na fetoplacentária Doppler e ecocardiograma fetal. Cada vez mais, essas modalidades de imagem estão sendo utilizados clinicamente para examinar a função cardíaca e avaliar o bem-estar no útero, orientando, assim, calendarização das decisões de nascimento. Aqui, usamos um modelo de coelho de CIUR, que permite a análise da função cardíaca de uma forma clinicamente relevante. Usando anestesia induzida isoflurano, CIUR é criado cirurgicamente em idade gestacional dia 25, realizando uma laparotomia, expondo o útero bicorno e ligadura de 40-50% dos vasos útero-placentários fornecendo cada saco gestacional em um único corno uterino. O outro chifre no útero bicorno coelho serve como fetos controles internos. Em seguida, após a recuperação em idade gestacional dia 30 (termo), o mesmo coelho passa por exame da função cardíaca fetal. A anestesia é induzida com Ketamine e xilazina por via intramuscular, em seguida, mantido por uma infusão contínua de cetamina e xilazina para minimizar os efeitos iatrogênicos sobre a função cardíaca fetal. Uma laparotomia repetição é realizada para expor cada saco gestacional e um exame microultrasound (VisualSonics VEVO 2100) da função cardíaca fetal é realizada. Insuficiência placentária é evidente por um elevado índice de pulsatilidade ou um fluxo diastólico final ausente ou reversa da artéria umbilical Doppler onda. O ducto venoso e da artéria cerebral média Doppler é então examinada. Ecocardiografia fetal é realizada pelo modo B gravação, o modo M e OVF em vista lateral e apical. Cálculos off-line determinar variáveis ​​padrão do modo M cardíacos, excursão sistólica avião anular tricúspide e mitral, salpico de monitoramento e análise de tensão, o índice de desempenho miocárdico modificado e vascular OVF de interesse. Assim, este modelo de pequenos animais de CIUR oferece exame em Utero da função cardíaca que é consistente com a prática clínica atual e é, portanto, útil em um ambiente de pesquisa translacional.

Um crescimento assimétrico restrito feto e placenta de ligadura vascular útero-placentária é comparado a um feto controlo normal e placenta na Figura 1F. Crescimento assimétrico é confirmado pelo baixo peso ao nascer neonatal e aumento da circunferência da cabeça: a relação circunferência abdominal com os controles. Os resultados representativos de estudos feto-placentárias Doppler são mostrados na Figura 2. Um padrão de baixa resistência normal do fluxo diastólico final...

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Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Descrevemos exame da função cardíaca fetal com a ecocardiografia fetal funcional contemporânea e fetoplacentária Doppler usando o VisualSonics VEVO 2100 microultrasound em um modelo induzido cirurgicamente de restrição do crescimento fetal intra-uterino em um coelho.

Ecocardiografia fetal e ultra-som Doppler pulsátil em um modelo de coelho de restrição do crescimento intra-uterino

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

fetal-echocardiography-pulsed-wave-doppler-ultrasound-rabbit-model

Research

JoVE Journal

Medicine

28.1K visualizações.  University Hospitals Leuven. Descrevemos exame da função cardíaca fetal com a ecocardiografia fetal funcional contemporânea e fetoplacentária Doppler usando o VisualSonics VEVO 2100 microultrasound em um modelo induzido cirurgicamente de restrição do crescimento fetal intra-uterino em um coelho.

Vídeo: Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1 Echocardiography provides a powerful, non-invasive tool to serially assess cardiac morphometry and function in a living animal.2 However, using this technique on mice poses unique challenges owing to the small size and rapid heart rate of these animals.3 Until recently, few ultrasound systems were capable of performing quality echocardiography on mice, and those generally lacked the image resolution and frame rate necessary to obtain truly quantitative measurements. Newly released systems such as the VisualSonics Vevo2100 provide new tools for researchers to carefully and non-invasively investigate cardiac function in mice. This system generates high resolution images and provides analysis capabilities similar to those used with human patients. Although color Doppler has been available for over 30 years in humans, this valuable technology has only recently been possible in rodent ultrasound.4,5 Color Doppler has broad applications for echocardiography, including the ability to quickly assess flow directionality in vessels and through valves, and to rapidly identify valve regurgitation. Strain analysis is a critical advance that is utilized to quantitatively measure regional myocardial function.6 This technique has the potential to detect changes in pathology, or resolution of pathology, earlier than conventional techniques. Coupled with the addition of three-dimensional image reconstruction, volumetric assessment of whole-organs is possible, including visualization and assessment of cardiac and vascular structures. Murine-compatible contrast imaging can also allow for volumetric measurements and tissue perfusion assessment.

This video demonstrates use of a rail-mounted high-frequency ultrasound probe to perform echocardiography on an anesthetized mouse. The methods describe both conventional two-dimensional and M-mode measurements of cardiac function in addition to newer, more powerful tools such as color Doppler, strain analysis, as well as general and targeted contrast imaging.

Ecocardiografia murino e ultra-sonografia

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

Medicina

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, including mental retardation due to disordered and damaged brain development. Fetal alcohol spectrum disorder (FASD) is a term used to cover a continuum of birth defects that occur due to maternal alcohol consumption, and occurs in approximately 4% of children born in the United States. With 50% of child-bearing age women reporting consumption of alcohol, and half of all pregnancies being unplanned, unintentional exposure is a continuing issue2. In order to best understand the damage produced by ethanol, plus produce a model with which to test potential interventions, we developed a model of developmental ethanol exposure using the zebrafish embryo. Zebrafish are ideal for this kind of teratogen study3-8. Each pair lays hundreds of eggs, which can then be collected without harming the adult fish. The zebrafish embryo is transparent and can be readily imaged with any number of stains. Analysis of these embryos after exposure to ethanol at different doses and times of duration and application shows that the gross developmental defects produced by ethanol are consistent with the human birth defect. Described here are the basic techniques used to study and manipulate the zebrafish FAS model.

In order to understand the molecular mechanisms of the ethanol-induced developmental damage, we have developed a zebrafish model of ethanol exposure and are exploring the physical, cellular, and genetic alterations that occur after ethanol exposure1. We then seek to find potential interventions and rapidly test them in this animal model.

Avaliar as alterações teratogênicos em um modelo de Zebrafish de exposição fetal ao álcool

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and acquired diseases. Apart from congenital or inherited abnormalities with the requirement for long-term expression of the delivered gene, several non-inherited perinatal conditions, where short-term gene expression or pharmacological intervention is sufficient to achieve therapeutic effects, are considered as potential future indications for this kind of approach. Candidate diseases for the application of short-term prenatal therapy could be the transient neonatal deficiency of surfactant protein B causing neonatal respiratory distress syndrome1,2 or hyperoxic injuries of the neonatal lung3. Candidate diseases for permanent therapeutic correction are Cystic Fibrosis (CF)4, genetic variants of surfactant deficiencies5 and &alpha;1-antitrypsin deficiency6.
Generally, an important advantage of prenatal gene therapy is the ability to start therapeutic intervention early in development, at or even prior to clinical manifestations in the patient, thus preventing irreparable damage to the individual. In addition, fetal organs have an increased cell proliferation rate as compared to adult organs, which could allow a more efficient gene or stem cell transfer into the fetus. Furthermore, in utero gene delivery is performed when the individual's immune system is not completely mature. Therefore, transplantation of heterologous cells or supplementation of a non-functional or absent protein with a correct version should not cause immune sensitization to the cell, vector or transgene product, which has recently been proven to be the case with both cellular and genetic therapies7.
In the present study, we investigated the potential to directly target the fetal trachea in a mouse model. This procedure is in use in larger animal models such as rabbits and sheep8, and even in a clinical setting9, but has to date not been performed before in a mouse model. When studying the potential of fetal gene therapy for genetic diseases such as CF, the mouse model is very useful as a first proof-of-concept because of the wide availability of different transgenic mouse strains, the well documented embryogenesis and fetal development, less stringent ethical regulations, short gestation and the large litter size.
Different access routes have been described to target the fetal rodent lung, including intra-amniotic injection10-12, (ultrasound-guided) intrapulmonary injection13,14 and intravenous administration into the yolk sac vessels15,16 or umbilical vein17. Our novel surgical procedure enables researchers to inject the agent of choice directly into the fetal mouse trachea which allows for a more efficient delivery to the airways than existing techniques18.

We developed a novel surgical approach for intratracheal administration of bioactive agents into the mouse fetus. The delivery route is more efficient in targeting the fetal mouse lungs than the commonly used intra-amniotic injection. This procedure has to date not been described in a mouse model.

Uma nova abordagem cirúrgica para administração intratraqueal de agentes bioativos em um modelo de camundongo Fetal

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

Ecocardiografia Fetal murino

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

A Mouse Fetal Skin Model of Scarless Wound Repair

Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs across species but is age dependent. The transition from a scarless to scarring phenotype occurs in the third trimester of pregnancy in humans and around embryonic day 18 (E18) in mice. However, this varies with the size of the wound with larger defects generating a scar at an earlier gestational age. The emergence of lineage tracing and other genetic tools in the mouse has opened promising new avenues for investigation of fetal scarless wound healing. However, given the inherently high rates of morbidity and premature uterine contraction associated with fetal surgery, investigations of fetal scarless wound healing in vivo require a precise and reproducible surgical model. Here we detail a reliable model of fetal scarless wound healing in the dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.

During mammalian development, early gestational skin wounds heal without a scar. Here we detail a reliable and reproducible model of fetal scarless wound healing in the cutaneous dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.

Um modelo de pele Rato Fetal de reparação de feridas Scarless

Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Telemetria Intrauterine medir Rato contrátil Pressão<em&gt; In Vivo</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). Before they can be considered for use, and implemented in humans, extensive preclinical studies are required in large animal models to evaluate the safety, efficacy, and fate of the injectate (e.g., stem cells) once delivered into the myocardium. Small rodent models offer advantages (e.g., cost effectiveness, amenability for genetic manipulation); however, given inherent limitations of these models, the findings in these rarely translate into the clinic. Conversely, large animal models such as rabbits, have advantages (e.g., similar cardiac electrophysiology compared to humans and other large animals), whilst retaining a good cost-effective balance. Here, we demonstrate how to perform a percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection (IMI) technique, which is minimally invasive, safe, well tolerated, and very effective in the targeted delivery of injectates, including cells, into several locations within the myocardium of a rabbit model. For the implementation of this technique, we also have taken advantage of a widely available clinical echocardiography system. After putting in practice the protocol described here, a researcher with basic ultrasound knowledge will become competent in the performance of this versatile and minimally invasive technique for routine use in experiments, aimed at hypothesis testing of the capabilities of cardiac regenerative therapeutics in the rabbit model. Once competency is achieved, the whole procedure can be performed within 25 min after anaesthetizing the rabbit.

Novel therapeutic strategies in cardiac regenerative medicine require extensive and detailed studies in large preclinical animal models before they can be considered for use in humans. Here, we demonstrate a percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection technique in rabbits, which is valuable for hypothesis testing the efficacy of such novel therapies.

Injeção de contraste percutânea guiada por ecocardiografia Intramiocárdica e entrega de célula em uma grande maquete pré-clínicos

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection ...

A Pleural Effusion Model in Rats by Intratracheal Instillation of Polyacrylate/Nanosilica

Pleural effusion is a prevalent clinical finding of many pulmonary diseases. Having a useful animal pleural effusion model is very important to study these pulmonary diseases. Previous pleural effusion models paid more attention to biological factors rather than nanoparticles in the environment. Here, we introduce a model to make pleural effusion in rats by intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica, and a method of nanoparticle isolation in the pleural effusion. By intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica with concentrations of 3.125, 6.25 and 12.5 mg/kg&#8729;mL, the pleural effusion in rats presented on day 3, peaked at days 7-10 in 6.25 and 12.5 mg/kg&#8729;mL groups, then slowly decreased and disappeared on day 14. When the concentration of polyacrylate/nanosilica increased, the pleural effusion is produced more and faster. This pleural fluid was detected by ultrasound examination or CT chest scanning and confirmed by dissection of rats. Silica nanoparticles were observed in the rats' pleural effusion by transmission electron microscope. These results showed that the exposure to polyacrylate/nanosilica leads to the induction of pleural effusion, which was consistent with our previous report in humans. Additionally, this model is beneficial for the further study of nanotoxicology and the pleural effusion diseases.

Here, we present a protocol to construct a pleural effusion model in rats by intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica.

Um modelo de derrame Pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/Nanosilica

Pleural effusion is a prevalent clinical finding of many pulmonary diseases. Having a useful animal pleural effusion model is very important to study ...

Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge

A preload challenge (PC) is a clinical maneuver that, first, increases the cardiac filling (i.e., preload) and, second, calculates the change in cardiac output. Fundamentally, a PC is a bedside approach for testing the Frank-Starling-Sarnoff (i.e., "cardiac function") curve. Normally, this curve has a steep slope such that a small change in the cardiac preload generates a large change in the stroke volume (SV) or cardiac output. However, in various disease states, the slope of this relationship flattens such that increasing the volume into the heart leads to little rise in the SV. In this pathological scenario, additional cardiac preload (e.g., intravenous fluid) is unlikely to be physiologically effective and could lead to harm if organ congestion evolves. Therefore, inferring both the cardiac preload and output is clinically useful as it may guide intravenous (IV) fluid resuscitation. Accordingly, the goal of this protocol is to describe a method for contemporaneously tracking the surrogates of cardiac preload and output using a novel, wireless, wearable ultrasound during a well-validated preload challenge.

The Frank-Starling-Sarnoff curve is clinically important and describes the relationship between cardiac preload and output. This report illustrates a novel method of simultaneous jugular venous and carotid arterial Doppler velocimetry as transient surrogates of cardiac preload and output, respectively; this approach is enabled by wireless, wearable Doppler ultrasound.

Ultrassonografia Doppler Véro-Arterial Contínua Durante um Desafio de Pré-Carga

A preload challenge (PC) is a clinical maneuver that, first, increases the cardiac filling (i.e., preload) and, second, calculates the change in cardiac ...

A Modified Sonographic Algorithm for Image Acquisition in Life-Threatening Emergencies in the Critically Ill Newborn

The use of routine point-of-care ultrasound (POCUS) is increasing in neonatal intensive care units (NICUs), with several centers advocating for 24 h equipment availability. In 2018, the sonographic algorithm for life-threatening emergencies (SAFE) protocol was published, which allows the assessment of neonates with sudden decompensation to identify abnormal contractility, tamponade, pneumothorax, and pleural effusion. In the study unit (with a consulting neonatal hemodynamics and POCUS service), the algorithm was adapted by including consolidated core steps to support at-risk newborns, aiding clinicians in managing cardiac arrest, and adding views to verify correct intubation. This paper presents a protocol that can be applied in the NICU and the delivery room (DR) in relation to three scenarios: cardiac arrest, hemodynamic deterioration, or respiratory decompensation. 
This protocol can be performed with a state-of-the-art ultrasound machine or an affordable handheld device; the image acquisition protocol is carefully detailed. This method was designed to be learned as a general competence to obtain the timely diagnosis of life-threatening scenarios; the method aims to save time but does not represent a substitute for comprehensive and standardized hemodynamic and radiological analyses by a multidisciplinary team, which might not universally be on call but needs to be involved in the process. From January 2019 to July 2022, in our center, 1,045 hemodynamic consultation/POCUS consults were performed with 25 patients requiring the modified SAFE protocol (2.3%), and a total of 19 procedures were performed. In five cases, trained fellows on call resolved life-threatening situations. Clinical examples are provided that show the importance of including this technique in the care of critical newborns.

Here, we present a protocol that can be applied in the neonatal intensive care unit and the delivery room in relation to three scenarios: cardiac arrest, hemodynamic deterioration, or respiratory decompensation. This protocol can be performed with a state-of-the-art ultrasound machine or an affordable handheld device; an image acquisition protocol is carefully detailed.

Algoritmo Ultrassonográfico Modificado para Aquisição de Imagens em Emergências com Risco de Vida em Recém-Nascidos Criticamente Doentes

The use of routine point-of-care ultrasound (POCUS) is increasing in neonatal intensive care units (NICUs), with several centers advocating for 24 h ...