Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Мы описываем мышиную модель перегрузки давления в правом желудочке, вызванной бандажированием легочного ствола. В статью включены подробные протоколы интубации, хирургического вмешательства и фенотипирования методом эхокардиографии. Для интубации и хирургии используются изготовленные на заказ инструменты, что позволяет быстро и недорого воспроизвести модель.
Недостаточность правого желудочка (ПЖ), вызванная перегрузкой давлением, тесно связана с заболеваемостью и смертностью при ряде сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Патогенез неудачи ПЖ сложен и остается недостаточно изученным. Для определения новых терапевтических стратегий лечения неудачи ПЖ необходимы надежные и воспроизводимые животные модели. Модели бандажирования легочного ствола (ПТБ) завоевали популярность, так как функция ПЖ может быть оценена независимо от изменений в легочной сосудистой сети.
В данной работе мы представляем мышиную модель перегрузки давлением ПЖ, вызванной ПТБ у 5-недельных мышей. Модель может быть использована для индуцирования патологии ПЖ различной степени, начиная от легкой гипертрофии ПЖ и заканчивая декомпенсированной неудачей ПЖ. В статью включены подробные протоколы интубации, хирургии ПТБ и фенотипирования методом эхокардиографии. Кроме того, даны инструкции по настройке инструментов для интубации и хирургии PTB, что позволяет быстро и недорого воспроизвести модель PTB.
Титановые лигирующие клипсы были использованы для сужения легочного ствола, обеспечивая высокую воспроизводимую и независимую от оператора степень сужения легочного ствола. Степень тяжести ПТБ оценивали с помощью различных диаметров внутренних лигирующих зажимов (легкий: 450 мкм и тяжелый: 250 мкм). Это приводило к патологии ПЖ от гипертрофии с сохраненной функцией ПЖ до декомпенсированной недостаточности ПЖ со сниженным сердечным выбросом и экстракардиальными проявлениями. Функция ПЖ оценивалась с помощью эхокардиографии через 1 неделю и 3 недели после операции. Примеры эхокардиографических изображений и результаты представлены здесь. Кроме того, представлены результаты катетеризации правых отделов сердца и гистологических анализов сердечной ткани.
Правожелудочковая недостаточность (ПЖ) — клинический синдром с симптомами сердечной недостаточности и признаками системного застоя, возникающего в результате дисфункции ПЖ1. Дисфункция ПЖ тесно связана с заболеваемостью и смертностью при ряде сердечно-сосудистых и легочных заболеваний2. Этиология дисфункции ПЖ сложна, и лежащие в ее основе сигнальные пути и регуляция остаются недостаточно выясненными.
Наблюдения, полученные в ходе современных методов лечения, показывают, что улучшение функции ПЖ тесно коррелирует со снижением постнагрузки, что позволяет предположить, что легочная сосудистая сеть является основной целью лечения3. Это указывает на то, что современные методы лечения оказывают лишь минимальное прямое влияние на функцию ПЖ, которая может ухудшиться даже после улучшения легочногососудистого сопротивления. Таким образом, крайне необходимы дальнейшие исследования по улучшению функции дома на колесах независимо от снижения последующей нагрузки.
Надежные и воспроизводимые животные модели имеют важное значение при поиске новых терапевтических агентов. В большинстве моделей хронической недостаточности ПЖ основной причиной является легочная гипертензия, вызванная структурными изменениями легочной сосудистой сети 4,5,6. Хорошо охарактеризованные модели включают модель хронической гипоксии 7,8, модель гипоксииСугэна 9,10,11 и модель монокроталина12,13. Поскольку неудача ПЖ является вторичной по отношению к легочной гипертензии в этих моделях, невозможно дифференцировать влияние вмешательств на легочную сосудистую сеть от прямого воздействия на ПЖ6.
Для изучения ПЖ независимо от легочной сосудистой сети модель бандажирования легочного ствола (ПТБ) приобрела популярность и была описана на нескольких видах животных, включая мышей, крыс, кроликов, собак, овец и свиней 6,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26,27. В моделях ПТБ сужение легочного ствола достигается хирургическим путем, что приводит к повышению давления ПЖ6. Существуют различные подходы к применению ПТБ, в том числе сужение сосуда лигатурой или металлическим лигирующим зажимом18,28. В моделях, использующих лигатуры, легочный ствол привязывают к игле, а иглу отводят назад, оставляя лигатуру на месте. Это приводит к сужению сосуда, которое зависит от размера иглы и натяжения узла18,29. В моделях с металлическими лигирующими зажимами степень сужения легочного ствола может быть более воспроизводимой. Модифицированные аппликаторы лигирующих зажимов используются для закрытия лигирующих зажимов до заданного и постоянного диаметра. Это делает метод независимым от оператора и снижает вариабельность, связанную с ПТБ, в фенотипезаболевания 15,27,28.
Было показано, что мышиные модели PTB индуцируют гипертрофию и неудачу ПЖ18,28. Одной из основных проблем при использовании модели ПТБ является выбор подходящего диаметра ПТБ для достижения желаемой степени патологии ПЖ. Это особенно сложно при попытке смоделировать декомпенсированный отказ автофургона. Для этого сужение должно быть достаточно плотным, чтобы вызвать хроническую недостаточность ПЖ, не приводя к острой недостаточности ПЖ и смерти вскоре после операции6. Одним из подходов к решению этой проблемы является использование отъемышей или молодых животных 6,15. Модель PTB была успешно использована для изучения различных стадий отказа ПЖ с использованием отъемышей крыс Wistar15,30. Для этого молодым крысам с остаточным потенциалом роста проводили операцию ПТБ с применением титановых лигирующих клипс. По мере роста крыс стеноз легочной артерии постепенно становился более тяжелым и приводил к гипертрофии ПЖ или хронической недостаточности ПЖ, в зависимости от тяжести ПТБ15,30. Вдохновленные этой моделью, мы предположили, что различные стадии патологии ПЖ могут быть продуцированы в мышиной модели ПТБ с использованием молодых мышей. Изучение широкого спектра патологии ПЖ от легкого до тяжелого заболевания может помочь пролить свет на наше понимание прогрессирования заболевания и перехода от гипертрофии ПЖ к недостаточности ПЖ.
В данной работе мы представляем мышиную модель перегрузки давлением ПЖ, вызванной ПТБ у молодых мышей. С помощью этой модели можно продуцировать патологию ПЖ различной степени, начиная от гипертрофии ПЖ и заканчивая декомпенсированной неудачей ПЖ. Это исследование включает в себя подробные протоколы интубации, хирургии ПТБ и фенотипирования с помощью эхокардиографии.
Исследование было одобрено Датской инспекцией по экспериментам на животных (номер разрешения: 2021-15-0201-00928) и проводилось в соответствии с национальным законодательством о лабораторных животных. В этом исследовании участвовали 5-недельные самцы мышей C57BL/6N.
1. Кастомизация инструментов для интубации и хирургии (Рисунок 1)
ПРИМЕЧАНИЕ: В этом разделе подробно описаны наиболее важные этапы подготовки индивидуальных инструментов для интубации и хирургии ПТБ из недорогих и легкодоступных материалов.
Рисунок 1: Инструменты для интубации и хирургии ПТБ. (A) Эндотрахеальная трубка, изготовленная из внутривенного катетера. (B) Грудной ретрактор. (C) Стойка для интубации и мышь, помещенные в стойку для интубации, получают анестезию через носовую трубку. (D) Хирургические инструменты и модифицированный аппликатор лигирующего зажима, используемые для хирургии ПТБ. (E) Направляющая канюля. (F) Изготовленный на заказ регулируемый стопорный механизм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
2. Регулировка аппликатора лигирующего зажима
3. Подготовка к операции
4. Хирургия ПТБ
5. Эхокардиография
Иллюстрация 2: Парастернальный вид по длинной оси (PLAX). (A-D) Позиционирование ультразвукового датчика. (Д, Е) Нормальное мышиное сердце у ПЛАКС. (Г, Ч) Дилатация и гипертрофия ПЖ после ПТБ. Сокращения: ЛЖ: левый желудочек, ПЖ: правый желудочек, ПВ: легочный клапан, ПТ: легочный ствол, Ао: аорта. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 3: Парастернальный вид по короткой оси (PSAX). (A-D) Позиционирование ультразвукового датчика. (Е, Ж) Нормальное мышиное сердце у PSAX. (Г, Ч) PSAX после ПТБ. Сокращения: ЛЖ: левый желудочек, ПЖ: правый желудочек, ПМ: сосочковая мышца. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 4: Апикальный 4-камерный вид (A4CH). (A-D) Позиционирование ультразвукового зонда. (Д, F) Нормальное мышиное сердце в проекции A4CH. (Г, Ч) Дилатация ПЖ и РА после ПТБ. Сокращения: ЛЖ: левый желудочек, ПЖ: правый желудочек, РА: правое предсердие, ЛА: левое предсердие. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 5: Трикуспидальная регургитация, визуализированная с помощью цветного допплера в проекции A4CH. (A) При диастоле наблюдается поток от РА к ПЖ (стрелка). (В) Во время систолы видна тонкая струя потока от ПЖ к РА (стрелка). Сокращения: ЛЖ: левый желудочек, ПЖ: правый желудочек, РА: правое предсердие, ЛА: левое предсердие. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
6. Анализ данных
7. Катетеризация правых отделов сердца
Мыши C57BL/6N (самцы, 5 недель, 17-20 г) были рандомизированы либо для тяжелой формы ТЧБ (sPTB, 250 μm, n = 12), либо для легкой формы PTB (mPTB, 450 μm, n = 9) или фиктивной хирургии (smock, n = 15). Оценка сердечной функции проводилась методом эхокардиографии через 1 неделю и 3 недели после операции. Катетеризация правых...
В данной работе мы представляем мышиную модель гипертрофии и отказа ПЖ, вызванной перегрузкой давлением. Мы демонстрируем, что: (i) ПТБ у молодых мышей может вызывать различные степени патологии ПЖ, начиная от легкой гипертрофии ПЖ до недостаточности ПЖ с экстракардиальными признаками ?...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана Snedkermester Sophus Jacobsen og Hustru Astrid Jacobsens Fond, Helge Peetz og Verner Peetz og hustru Vilma Peetz Legat, Grosserer A.V. Lykfeldt og Hustrus Legat. Кроме того, авторы хотели бы выразить признательность персоналу животноводческих помещений на факультете клинической медицины Орхусского университета за их поддержку во время выполнения экспериментальной работы.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Biosyn 6-0, monofilament, absorbable suture | Covidien | UM-986 | |
Blunt cannula, 27G 0.4x0.25, | Sterican | 292832 | |
Bupaq Multidose vet 0,3 mg/ml (Buprenorphinum) | Salfarm Danmark | VNR 472318 | |
C57BL/6NTac mice | Taconic Biosciences | C57BL/6NTac | |
Dagrofil 1, braided, non-absorbable suture | B Braun | C0842273 | |
Depilatory cream | Veet | 3132000 | |
Disinfection Swabs (82% Ethanol + 0.5% Chlorhexidine) | Mediq | 3340122 | |
Disposable scalpels, size 11 | Swann-Morton | 11708353 | |
Dräger Vapor 2000 Sevoflurane | Dräger | M35054 | |
Eye oinment neutral, "Ophta" | Actavis | MTnr.: 07586 Vnr: 53 96 68 | |
Horizon ligating clips | Teleflex Medical | 5200 (IPN914931) | |
Horizon Open Ligating Clips applier, curved, 6" (15 cm) | Teleflex Medical | 537061 | |
Kitchen roll holder | n.a. | n.a. | |
Metal wire of different thickness | n.a. | n.a. | |
Microsurgical instruments set | Thompson | n.a. | |
MiniVent Ventilator | Hugo Sachs | Type 845 | |
MS505S transducer | Visual sonics | n.a. | |
Rimadyl Bovis vet. 50 mg/ml (Carprofen) | Zoetis | MTnr: 34547, Vnr: 10 27 99, | |
Sevoflurane Baxter 100 % | Baxter Medical | MTnr: 35015 | |
Silicone tubing | n.a. | n.a. | |
Soft plastic sheet | n.a. | n.a. | |
Stereomicroscope, "Opmi Pico" | Carl Zeiss Surgicals GmbH | n.a. | |
Ultrasonic probe holder/rail | Visual Sonics | 11277 | |
Varming plate | Visual sonics | 11437 | |
Venflon ProSafety, 22G, 0,9 x 25mm | Becton Dickinson | 393222 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены