Aortique ascendant constriction chez les rats pour la création de la surcharge de pression hypertrophie cardiaque Modèle

Résumé

Nous décrivons un procédé par étapes pour la création d'une surcharge de pression et de l'hypertrophie ventriculaire gauche chez des rats Wistar par constriction de l'aorte ascendante en utilisant une petite pince métallique. Ce modèle est largement utilisé pour étudier les changements de remodelage pendant l'hypertrophie cardiaque et pour identifier et évaluer les stratégies pour la régression de ces changements.

Résumé

Croissant rétrécissement aortique est le modèle chirurgicale la plus courante et efficace pour créer une surcharge de pression induite par l'hypertrophie cardiaque et l'insuffisance cardiaque. Ici, nous décrivons un procédé chirurgical détaillée pour créer une surcharge de pression et de l'hypertrophie cardiaque chez les rats par constriction de l'aorte ascendante en utilisant une petite pince métallique. Après l'anesthésie, la trachée est intubée par l'insertion d'une canule à travers une incision à mi-chemin entre deux anneaux faits de cartilage de la trachée. Puis une incision de la peau est effectuée au niveau du deuxième espace intercostal sur la paroi de la poitrine gauche et les couches musculaires sont effacées pour localiser la partie ascendante de l'aorte. L'aorte ascendante est resserré à 50-60% de son diamètre initial par l'application d'un petit clip de titane de taille. Suite à une constriction aortique, les deuxième et troisième nervures sont estimés à l'aide de sutures de prolène. La canule trachéale est retiré une fois que la respiration spontanée a été rétablie. L'animal est autorisé à récupérer on le coussin chauffant en abaissant progressivement l'anesthésie. L'intensité de la surcharge de pression créée par constriction de l'aorte ascendante est déterminé par l'enregistrement du gradient de pression en utilisant transthoracique bidimensionnelle Doppler échocardiographie. Globalement, ce protocole est utile d'étudier les événements de remodelage et les propriétés contractiles du coeur au cours de l'installation progressive et de la progression de l'hypertrophie cardiaque compensée à l'étape de l'insuffisance cardiaque.

Introduction

Petits modèles animaux sont les outils les plus privilégiées pour l'étude des changements chroniques dans le développement de l'hypertrophie cardiaque et sa progression vers l'insuffisance cardiaque. modèles d'insuffisance cardiaque par des méthodes chirurgicales ont été initialement développées chez le rat que ces animaux sont les plus appropriés pour les interventions chirurgicales thoraciques ouverte, l'échocardiographie et l'évaluation des paramètres hémodynamiques. Ils fournissent également des échantillons adéquats post mortem des tissus, cellulaire et des études au niveau moléculaire ^1. Rétrécissement de l'aorte ascendante est l'un des modèles chirurgicales les plus courantes et efficaces pour la création d'insuffisance cardiaque de surcharge de pression ^{2, 3.} Ce modèle est bien adapté pour étudier les événements de remodelage cellulaire cellulaires et sous et les propriétés contractiles du coeur pendant la transition de l'hypertrophie de l'insuffisance cardiaque ^4.

Un avantage important de ce modèle est l'apparition progressive d'une surcharge de pression sur le coeur ^{5, <}/ Sup> ^6. Ce modèle est cliniquement pertinente en raison de sa progression lente mais constante de l'hypertrophie cardiaque compensée à la phase décompensée et enfin au stade de l'insuffisance cardiaque. La durée de la progression de l'hypertrophie cardiaque de l'insuffisance cardiaque et les changements physiologiques associés sont principalement influencés par le degré de sténose produit ^7. Croissant constriction aortique peut être réalisé de deux manières, soit en utilisant des sutures ou par application d'agrafes métalliques ^{8, 9.} Le principal avantage de l'utilisation d'un clip métallique pour une constriction aortique est que les procédures chirurgicales sont moins compliqués. Dans cette méthode, il faut localiser le supra valvulaire de l'aorte ascendante et insérer le clip autour de l'aorte pour obtenir un niveau désiré de constriction. Enrouleur de poitrine n'est pas nécessaire dans ce mode opératoire. Cerclage aortique par suture nécessite plusieurs manipulations chirurgicales pour placer l'aiguille de l'indicateur à côté de l'aorte ascendante et de la suture autour d'elle pourproduire le niveau de constriction aortique souhaitée. Cette dernière technique est plus longue en comparaison avec l'utilisation de clips métalliques pour une constriction aortique. La méthode décrite dans cette vidéo montre la procédure chirurgicale pour ascendant constriction aortique chez les rats qui permet la création d'une pression modèle de l'hypertrophie ventriculaire gauche surchargé.

Protocole

Les expérimentations animales ont été effectuées après l'obtention de l'approbation du Comité d'éthique animale institutionnel. Des rats Wistar ont été logés dans une obscurité de 12 h à cycle de lumière, température ambiante constante (24 ± 2 ° C) avec de la nourriture et de l'eau ad libitum (selon les lignes directrices de CPCSEA).

1) Soins pré-opératoire et anesthésie

1. Gardez rat (environ 200 g de poids corporel) sous antibiotique parapluie 24 heures avant une intervention chirurgicale par l'administration d'amoxicilline par voie orale (dose: 500 mg / L d'eau).
2. Stériliser tous les instruments chirurgicaux (tels que ciseaux, pinces, d'agrafes, aiguilles de suture, et porte-aiguille) par autoclavage à 121 ° C pendant 15 min.
3. Utiliser un coussin chauffant pour maintenir la température du corps de l'animal autour de 37 ° C pour éviter une rapide diminution de la fréquence cardiaque.
4. Prenez soin d'éviter la déshydratation de l'animal avant et pendant la chirurgie.
5. Anesthésier le rat dans une chambre d'induction avec 3% d'isoflurane mélangé avec0,5-1,0 L / min de 100% d'oxygène; maintenir l'anesthésie avec 1,5% d'isoflurane.
6. Vérifiez le réflexe de pédale pour confirmer l'anesthésie réussie.

2) Préparation du site opératoire

1. Maintenir le rat sur le dessus d'un coussin chauffant à température contrôlée dans la position couchée sur le dos.
2. Positionner une bande de caoutchouc sur les dents de devant du rat afin de maintenir l'animal en position, tout en maintenant une anesthésie avec un cône de nez.
3. Enlever la fourrure de l'encolure et à gauche la région thoracique du rat (de préférence en utilisant un rasoir électrique).
4. Désinfecter site chirurgical avec une solution de povidone-iode et ensuite avec de l'alcool éthylique à 70%.
5. Utilisez un champ stérile pour exposer que le site chirurgical lors de l'intervention.
   Remarque: Comme une option supplémentaire pour le soin des animaux, 0,25% bupivicaïne ID (2,5 mg / kg) peut être incorporé avant l'incision à chaque site de l'incision à l'anesthésie locale / analgésie.

3) Intubation trachéale chez le rat

1. Faire une petite incision sur la peau parallèlement à la trachée en utilisant une lame chirurgicale stérile et on sépare soigneusement le tissu sous-jacent afin d'exposer la trachée.
2. Appliquer une cravate de soie 4-0 fil de suture sous la trachée et soulevez doucement le lien vers le haut.
3. Faire une incision en demi-chemin entre deux anneaux de cartilage et insérer la canule trachéale dans la trachée du rat.
4. Connectez la canule trachéale à un ventilateur de rongeur pour maintenir une fréquence respiratoire de 50 respirations / min, le volume de marée de 1,70 ml et temps de l'inspiration de 0,60 s (rat avec 200 g de poids corporel).

4) La constriction de l'aorte ascendante

1. Après détection de la position des nervures avec les doigts, faire une incision de la peau d'environ 2 cm sur la paroi gauche de la poitrine entre les deuxième et troisième nervures.
2. Séparer la couche de muscles intercostaux par couche et faire une incision d'environ 1,5 cm de long entre les deuxième et troisième côtes. (Il faut être prendren d'éviter toute blessure aux poumons tout en faisant une incision entre les côtes)
3. Rentrez les côtes et de localiser la partie ascendante de l'aorte.
4. Placer une petite pince de titane de taille autour de l'aorte ascendante avec l'aide d'un applicateur par lequel la constriction de l'aorte 50 à 60% du diamètre d'origine.
5. Suite à la constriction aortique, rapprochant les deuxième et troisième nervures avec 3,0 prolène dans un motif de fil de suture interrompue. En même temps, mettre en pause le ventilateur pendant environ 2-4 secondes pour regonfler les poumons.
6. Apposer les couches musculaires avec 3,0 sutures prolène et la peau avec 4,0 points de suture de soie dans un modèle de suture interrompue. Sutures absorbables synthétiques non peuvent être utilisés à la place de la soie pour suturer la peau.
7. Retirer canule trachéale chez le rat de la respiration spontanée, une fois est rétablie.
8. Fermez l'ouverture de la trachée avec 3,0 sutures prolène et la couche de peau avec 4,0 points de suture de soie.
9. Laisser l'animal à récupérer sur til coussin chauffant en abaissant progressivement l'anesthésie et respirateur respiration assistée.
10. Chez les animaux témoins simulacre appariés pour l'âge, effectuer une trachéotomie et une thoracotomie sans constriction de l'aorte ascendante.

5) Soins post-opératoires

1. Désinfecter zone chirurgicale avec une solution de povidone-iode.
2. Comme l'analgésie post-opératoire, injecter tramadol intra-péritonéale (10 mg / kg de poids corporel / jour) pendant 1 semaine.
3. Injecter une solution saline normale stérile intra-péritonéale si des signes de déshydratation apparaissent après la chirurgie (environ 1 ml).
4. Administrer amoxicilline par voie orale, mélangé avec de l'eau potable, pendant sept jours (dose: 500 mg / L d'eau).
5. Retirez toutes les sutures de soie restants de la peau après 10 jours de la chirurgie sous anesthésie par inhalation.

6) Confirmation de constriction réussie de l'aorte ascendante

1. Effectuez une trans-thoracique en deux dimensions Doppler échocardiographie pour déterminer la intentionsité de la surcharge de pression produite par la constriction de l'aorte ascendante.
2. Anesthésier les rats une semaine après la chirurgie, comme décrit précédemment (étape 1.5)
3. Placer le transducteur à ultrasons à la position sternale précité pour enregistrer le gradient de pression à travers la partie rétrécie de l'aorte ascendante.
   Remarque: Les rats avec un gradient de pression d'environ 60 mm de Hg sur le site rétrécie aortique vont développer une hypertrophie cardiaque sévère par environ 8-10 semaines après la chirurgie.

Résultats

Dans nos expériences, nous sommes en mesure d'atteindre plus de 80% des taux de survie. L'efficacité de constriction aortique a été confirmée par une échocardiographie Doppler. Les rats (n = 6) avec un gradient de pression d'environ 60 mm de Hg à l'endroit étranglé aortique ont été observés pendant 8 semaines et sacrifiés à analyser pour le développement de l'hypertrophie cardiaque (figure 1). Après 8 semaines évaluation échocardiographique post-chirurgicale a rév?...

Discussion

Il existe plusieurs modèles chirurgicales pour l'induction d'une surcharge de pression, ainsi que l'hypertrophie cardiaque et l'insuffisance cardiaque. Chez les petits animaux, Lorell et ses collègues ont développé le modèle que nous avons décrit ici et ils ont signalé l'apparition de l'hypertrophie cardiaque compensée 8 semaines après de baguage aortique ^5. Modifications cardiaques passent progressivement à un état décompensée et aboutissent à l'insuffisance cardiaqu...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Wistar rats			Maintained at ARF, RGCB
Inhalation anaesthesia systems	VetEquip	AB19276
Rodent ventilator	CWE Inc	SAR- 830/AP
Rat tracheal cannula	CWE Inc	13-21032
Ultrasound system	Philips	HD7
Ultrasound transducer	Philips	S 12
Titanium clip (small)	Horizon	1204
Clip applicator	Weck	137081
Electric shaver	Vinverth	VBT0817
BP blade (size:11)	Surgeon	REF10111	Preparation of surgical site
Tramadol	Orchid health care	OCH043
Amoxycillin Hydrochloride	Ranbaxy
Isoflurane	Piramal health care	A23M10A
Syringes	BD	2015-09
4-0 braided silk	Diamond
3-0 prolene	Johnson&Johnson	NW018
Surgical tape	Romsons	SH 6301
Povidone iodine	Win Medicare
Temp. controlled heating pad	Flamingo	HC1003