A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Dette manuskriptet beskriver den kirurgiske teknikken og eksperimentell tilnærming for å utvikle alvorlig høyre ventrikkeltrykkoverbelastning for å modellere deres adaptive og maladaptive fenotyper.

Abstract

Dekompensert høyre ventrikkelsvikt (RVF) i pulmonal hypertensjon (PH) er dødelig, med begrensede medisinske behandlingsalternativer. Utvikling og testing av nye terapeutiske behandlinger for PH krever en klinisk relevant stor dyremodell av økt lungevaskulær motstand og RVF. Dette manuskriptet diskuterer den siste utviklingen av den tidligere publiserte ovine PH-RVF-modellen som benytter venstre lungearterie (PA) ligation og hoved PA okklusjon. Denne modellen av PH-RVF er en allsidig plattform for å kontrollere ikke bare sykdommens alvorlighetsgrad, men også RVs fenotypiske respons.

Voksne sauer (60-80 kg) gjennomgikk venstre PA (LPA) ligation, plassering av hovedPA mansjett, og innsetting av RV trykkmonitor. PA-mansjett og RV-trykkmonitor ble koblet til subkutane porter. Forsøkspersonene gjennomgikk progressiv PA-bånd to ganger i uken i 9 uker med sekvensielle mål på RV-trykk, PA-mansjetttrykk og blandet venøs blodgass (SvO2). Ved starten og endepunktet til denne modellen ble ventrikulær funksjon og dimensjoner vurdert ved hjelp av ekkokardiografi. I en representativ gruppe på 12 dyrepersoner økte bobilgjennomsnittet og systolisk trykk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uke 1 til 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg (gjennomsnittlig ± standardavvik) innen uke 9. Ekkokardiografi demonstrerte karakteristiske funn av PH-RVF, spesielt RV-utvidelse, økt veggtykkelse og septalbue. Den langsgående trenden med SvO2 - og PA-mansjetttrykk viser at frekvensen av PA-bånd kan titreres for å fremkalle varierende RV-fenotyper. En raskere PA-båndstrategi førte til en kraftig nedgang i SvO2 < 65%, noe som indikerer RV-dekompensasjon, mens en langsommere, mer tempoet strategi førte til vedlikehold av fysiologiske SvO2 på 70% -80%. Et dyr som opplevde den akselererte strategien utviklet flere liter pleural effusjon og ascites innen uke 9. Denne kroniske PH-RVF-modellen gir et verdifullt verktøy for å studere molekylære mekanismer, utvikle diagnostiske biomarkører og muliggjøre terapeutisk innovasjon for å håndtere RV-tilpasning og maladaptation fra PH.

Introduction

Dekompensert høyre ventrikulær (RV) svikt er den dominerende årsaken til sykelighet og dødelighet for pasienter med pulmonal hypertensjon (PH). RV-svikt er ansvarlig for over 50% av sykehusinnleggelser hos pasienter med PH og er en vanlig dødsårsak i denne pasientpopulasjonen1,2. Selv om dagens medisinske behandlinger for PH kan gi temporizing tiltak, reverserer de ikke progresjonen av sykdommen. Som sådan er den eneste langsiktige behandlingen lungetransplantasjon. For å utforske og teste nye medisinske behandlinger og intervensjoner for PH og RVF, er det nødvendig med en klinisk relevant dyremodell for å rek....

Protocol

Institusjonell dyrepleie- og brukskomité ved Vanderbilt University Medical Center godkjente protokollen. De beskrevne prosedyrene ble utført i samsvar med US National Research Council's Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8. Oversikten og tidslinjen for den eksperimentelle prosedyren er gitt i figur 1Supplerende tabell 1 beskriver sauens kjønn, vekt, rase, sauekilde og annen relevant informasjon som kan være nyttig for reproduserbarhetsformål.

1. En dag før operasjonen, forberedelse av dyret

  1. Hold tilbake mat i 24-40 timer før den kirurgiske prosedyren for å de....

Representative Results

En representativ gruppe på 12 sauer brukes til å vise effekten av denne modellen for å utvikle varierende grad av PH-RVF. Blant disse sauene økte gjennomsnittlig PA-mansjetttrykk fra 32 ± 20 mmHg i uke 1 til 1002 ± 429 mmHg i uke 9. Dette resulterte i å øke RV-gjennomsnittet og systolisk trykk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uke 1 til 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg innen uke 9. Videre ble PA-mansjetttrykkprofil lagt på blandet venøs oksygenmetning (SvO2) for å demonstrere effekten av modellen ve.......

Discussion

Den presenterte PH-RVF-modellen kan på en pålitelig måte indusere ulike nivåer av sykdomsgrad for å matche målene i undersøkelsen. To forskjellige tilnærminger brukes i kombinasjon for å indusere denne sykdomsmodellen. For det første tjener LPA-ligationen til å øke lungevaskulær motstand og redusere PA-kapasitans11,12, og dermed etablere utgangspunktet for den kroniske modellen ved en allerede økt RV-etterlasttilstand. Deretter tjener implantasjonen.......

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter å avsløre.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble finansiert av National Institutes of Health R01HL140231. Vi takker Dyreavdelingen for deres husdyrhold og veterinærpleie. Vi takker SR Light Laboratory og dets ansatte, Jamie Adcock, Susan Fultz, Codi VanRooyen og José Diaz, for deres dedikerte tekniske støtte med store dyreoperasjoner.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
 0.9% Sodium Chloride Irrigation Pour Bottle by Baxter Healthcare, 1000 mLMedline BHL2F7124Surgical Disposable
0.25% BupivacaineHospira Inc0409-1160-18Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 1000 mLBaxter Healthcare Corp0338-0049-04Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 500 mLBaxter Healthcare Corp., 0338-0049-03Medication, Chronic PH
16 mm Heavy Duty Occluder with actuating tubingAccess Technologies OC-16HDSurgical Disposable
3-mL Skin Prep ApplicatorMedline MDF260400Surgical Disposable
70% isopropyl alcohol prep padsMedlineMDS090670Disposable, Chronic PH
Adhesive bandage tapePatterson VeterinaryDisposable, Chronic PH
Adson forcepsV. MuellerNL1400Surgical Instrument
Allis tissue forcepsV. MuellerCH1560Surgical Instrument
Aortic clamp, straight (bainbridge forceps)V. MuellerSU6001Surgical Instrument
Backhaus towel forcepsV. MuellerSU2900Surgical Instrument
Bags, Infusion: Nonsterile Novaplus Infusion Bag, 500 mLMedlineTCV4005HDisposable, Chronic PH
Berry sternal needle holderV. MuellerCH2540Surgical Instrument
Blades, Electrode: Electrode Blade, 6.5", with 0.24 cm ShaftMedline VALE15516Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #10Medline B-D371210Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #11Medline B-D371211Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #15Medline B-D371215Surgical Disposable
BNC Male to BNC Male CableDigi-Key415-0198-036Equipment
Castroviejo needle holderV. MuellerCH8589Surgical Instrument
CefazolinApotex Corp60505-6142-0Medication, Intra-Operative
Ceftiofur Crystalline Free AcidZoetis Inc54771-5223-1Medication, Post-Operative
Chest Drain, with Dry Suction, Adult-PediatricMedline DEKA6000LFHSurgical Disposable
Chest tube passerV. MuellerCH04189Surgical Instrument
COnfidence Flowprobes for Research (PAU-Series)Transonic24PAUEquipment, Perivascular Flow Probe
Cooley tangential occlusion clampV. MuellerCH6572Surgical Instrument
Data Acquisition HardwareADInstruments PowerLab 16/30Equipment
DeBakey Aorta clampV. MuellerCH7247Surgical Instrument
DeBakey multi-purpose clampV. MuellerCH7276Surgical Instrument
Debakey tissue forceps, 12’’V. MuellerCH5906Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps 7 3/4’’V. MuellerCH5902Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps, 9’’V. MuellerCH5904Surgical Instrument
Electrosurgical GeneratorCovidien Force FX-CEquipment
Endotracheal Tube, 10mmPatterson Veterinary07-882-9008Surgical Disposable
EnrofloxacinNorbrook Laboratories Limited55529-152-05Medication, Intra-Operative
Fentanyl Transdermal PatchApotex Corp60505-7007-2Medication, Pre-Operative
Ferris smith tissue forcepsV. MuellerSU2510Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, largeV. MuellerCH1220-1Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, mediumV. MuellerCH1215-1Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 1” x 13”V. MuellerSU3340Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 2” x 13”V. MuellerSU3346Surgical Instrument
Foerster sponge forceps, curvedV. MuellerGL660Surgical Instrument
Gauze Sponges: Sterile X-ray Compatible Gauze Sponges, 16-Ply, 4" x 4"Medline PRM21430LFHSurgical Disposable
Gerald-DeBakey forcepsV. MuellerCH04242Surgical Instrument
Glassman AllisV. MuellerSU6152Surgical Instrument
Halsted mosquito forcepsV. MuellerSU2702Surgical Instrument
Harken clampV. MuellerCH6462Surgical Instrument
Heat Therapy PumpGaymar/Stryker TP-400Equipment
HeparinFresenius Kabi, 63323-540-31Medication, Chronic PH
Hospira Primary IV Sets, 80"Patterson Veterinary07-835-0123Surgical Disposable
Hypertonic saline 3%Baxter Healthcare Corp., 0338-0054-03Medication, Chronic PH
Hypodermic Needle with Bevel and Regular Wall, 20 G x 1"MedlineB-D305175ZDisposable, Chronic PH
Interface Cable, Edwards LifeScience Transducer to ADInstruments  Bridge AmplifierFogg System0395-2434Equipment
Intravenous Infusion PumpHeska Vet/IV 2.2 Infusion PumpEquipment
IsofluranePatterson Veterinary14043-704-06Medication, Pre-Operative
Kantrowitz thoracic clamp, 9-1/2”V. MuellerCH1722Surgical Instrument
Kelly hemostatsV. Mueller88-0314Surgical Instrument
Lidocaine HCl, 2.46%PRN Pharmacal, 49427-434-04Medication, Chronic PH
Ligaclip Multiple-Clip Appliers by EthiconMedline ETHMCS20Surgical Disposable
Loop, Vessel, Mini, Red, 2/pk, SterileMedline DYNJVL12Surgical Disposable
Lorna non-perforating towel forcepsV. MuellerSU2937Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, curvedV. MuellerSU1826Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, straightV. MuellerSU1821Surgical Instrument
Medipore Dress-It Pre-Cut Dressing Covers by 3MMedline MMM2955ZSurgical Disposable
MeloxicamPatterson Veterinary14043-909-10Medication, Post-Operative
Mixter thoracic forceps, 9”V. MuellerCH1730-003Surgical Instrument
Mosquito hemostatsV. Mueller88-0301Surgical Instrument
Multi-Channel Research ConsolesTransonicT402/T403Equipment, Perivascular Flow Meter
Multi-Lumen Central Venous Catheterization KitsMedline ARW45703XP1AHSurgical Disposable
Multi-Parameter Vital Signs MonitorSmiths Medical SurgiVet Advisor 3Equipment
Needles: Hypodermic Needle with Regular Bevel, Sterile, 18 G x 1.5"Medline B-D305185ZSurgical Disposable
No. 3 knife handleV. MuellerSU1403-001Surgical Instrument
No. 7 knife handleV. MuellerSU1407Surgical Instrument
Non-Vented Male Luer CapQosina13614Disposable, Chronic PH
Octal Bridge AmplifierADInstruments FE228Equipment
Ophthalmic OintmentAkorn Animal Health59399-162-35Medication, Pre-Operative
Penrose Tubing, 6 mm x 46 cm, 11 mm FlatMedline SWD514604HSurgical Disposable
Perma-Hand Black Braided Silk:  2-0 SH Taperpoint Needle, Control Release, 30"Medline  ETHD8552Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 0, 6 x 30”Medline  ETHA306HSurgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 4-0, 12 x 30"Medline ETHA303HSurgical Disposable
PhenylephrineWest-Ward0641-6142-25Medication, Intra-Operative
Polyhesive Cordless Patient Return Electrodes, AdultMedline SWDE7509Surgical Disposable
Port-A-Cath Huber Needle, Straight, 22 G x 1-1/2"MedlineAAKM21200724Disposable, Chronic PH
PROLENE Monofilament Suture, Blue, Size 4-0, 36", Double Arm, RB-1 NeedleMedline ETHD7143Surgical Disposable
PROLENE Polypropylene Monofilament Suture, Blue, Double-Armed, RB-1 Needle, Size 5-0, 24"Medline ETH8555HSurgical Disposable
Regional Block Needles, 22-gaugeMedline B-D408348ZSurgical Disposable
Schnidt tonsil artery forcepsV. MuellerM01700Surgical Instrument
Skin staple extractorMedlineCND3031Disposable, Chronic PH
Skin stapler 35 wide, with counterMedline STAPLER35WSurgical Disposable
SphygmomanometerMedlineEquipment
Sponge bowlV. MuellerGE-75Surgical Instrument
Sponge, Lap: X-Ray Detectable Sterile Lap Sponge, 18" x 18", 5/PackMedline MDS241518HHSurgical Disposable
Sponge, Peanut: X-Ray Detectable Sterile Peanut Sponge, Small, 3/8"Medline MDS72038Surgical Disposable
Sterile Disposable Deluxe OR Towel, Blue, 17'' x 27'', 2/PackMedline MDT2168202Surgical Disposable
Sterile Luer-Lock Syringe, 3 mLMedlineSYR103010ZDisposable, Chronic PH
Sterile Luer-Lock Syringe, 5 mLMedlineSYR105010ZDisposable, Chronic PH
Sterile Surgical Equipment Probe CoversMedline DYNJE5930Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSIMedline DYNJSC301Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSIMedlineDYNJSC301Disposable, Chronic PH
Subcutaneous Port with 5-French Connector and Blue BootAccess TechnologiesCP2AC-5NCSurgical Disposable
Super cut metzenbaum dissecting scissorsV. MuellerCH2032-SSurgical Instrument
Super cut nelson-metzenbaum dissecting scissorsV. MuellerCH2025-SSurgical Instrument
Syringes: Sterile Luer-Lock Syringe, 10 mLMedline SYR110010ZSurgical Disposable
Thoracic Catheter, Straight, 28 Fr x 20"MedlineSWD570549HSurgical Disposable
Three-quarter surgical drapeMedline DYNJP2414HSurgical Disposable
Tiletamine + ZolazepamZoetis Inc54771-9050-1Medication, Pre-Operative
TourniKwik Tourniquet Set with Four 7.5" Bronze-Colored Tubes and 1 Snare, 12 FrenchMedline CVR79013Surgical Disposable
Transducer clipEdwards LifeScienceTCLIP05Equipment
Trigger Aneroid Gauge (Sphygmomanometer)Patterson Veterinary07-815-0464Equipment
TruWave Disposable Pressure Transducer Kits by Edwards LifesciencesMedline VSYPX260Surgical Disposable and Chronic PH
TS420 Perivascular Flow ModuleTransonicTS420Equipment, Perivascular Flow Meter
Tubing, Suction: Sterile Universal Suction Tubing with Straight Ribbed Connectors, 1/4" x 12'Medline OR612Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" LMedlineDYNJPMTBG72MFSurgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" LMedlineDYNJPMTBG72MFDisposable, Chronic PH
Tubular Elastic Dressing RetainerMedlineDERGL711Disposable, Chronic PH
Tuffier rib retractorV. MuellerCD1101Surgical Instrument
Tygon E-3603 Flexible TubingsFisher Scientific14-171-227Surgical Disposable
U.S.A retractorV. MuellerSU3660Surgical Instrument
Umbilical Tape, Cotton, 3-Strand, 1/8 x 36"Medline ETHU12THSurgical Disposable
Valleylab Button Switch PencilMedline VALE2516HSurgical Disposable
Vanderbilt deep vessel forcepsV. MuellerCH1687Surgical Instrument
Veterinary Anesthesia MachineMidmark Matrx VMCEquipment
Veterinary Anesthesia VentilatorHallowell EMC Model 2000Equipment
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 0 CT-1 36" SutureMedline ETHVCP946HSurgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2 TP-1 Taper 54" SutureMedline ETHVCP880TSurgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2-0 CT-1 18" SutureMedline ETHVCP739DSurgical Disposable
Vital crile-wood needle holder, 10-3/8”V. MuellerCH2427Surgical Instrument
Vital mayo-hegar needle holder, 7-1/4”V. MuellerCH2417Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 14’’V. MuellerCH2009Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 9”V. MuellerCH2006Surgical Instrument
Vital ryder needle holder, 9”V. MuellerCH2510Surgical Instrument
Yankauer, Bulb Tip: Sterile Rigid Yankauer with Bulb Tip, No VentMedline DYND50130Surgical Disposable

References

  1. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 38 (2), 359-367 (2011).
  2. Tonelli, A. R., et al. Causes and cir....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

BioengineeringUtgave 173pulmonal hypertensjonh yre Ventrikul r svikth yre hjertesviktlungearterieb ndvoksne sauer

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved