Farede Miyokard Enfarktüsü Çalışması İçin Kriyoyaralanma Modeli

Özet

Bu makalede farelerde miyokardiyal kriyoyaralanma sonrası kardiyak remodeling çalışma modeli göstermektedir.

Özet

Akut koroner sendrom ve komplikasyonları için yeni tedavi stratejileri geliştirmek için hayvan modellerinin kullanımı şarttır. Bu makalede, yüksek tekrarlanabilirlik ve replikalık ile hassas infarkt boyutları üreten bir murine kriyoyaralanma infarkt modeli göstermek. Kısacası, entübasyon ve sternotomi sonra hayvan, kalp toraks kaldırılır. El sıvı azot iletim sisteminin sondası kriyoyaralanmaya neden olmak için miyokard duvarına uygulanır. Bozulmuş ventrikül fonksiyonu ve elektrikiletimi ekokardiyografi veya optik haritalama ile izlenebilir. Enfarktüs lisanlı bölgenin transmural miyokardiyal remodeling kollajen birikimi ve kardiyomiyosit kaybı ile karakterizedir. Diğer modeller (örneğin, LAD-ligation) ile karşılaştırıldığında, bu model daha düzgün enfarktüs boyutları oluşturmak için bir el sıvı azot dağıtım sistemi kullanır.

Giriş

Akut koroner sendrom (ACS) Batı dünyasında ölüm önde gelen nedenleri^1,2. Koroner arterlerin akut oklüzyonu etkilenen kardiyak dokunun iskemik kaskad ve nekroz aktivasyonuna yol açar³. Hasarlı miyokardiyum yavaş yavaş non-kontraktil skar dokusu ile değiştirilir, hangi klinik bir kalp yetmezliği olarak tezahür^4,5. ACS tedavisinde son gelişmelere rağmen, ACS ve ACS ile ilgili kalp yetmezliği prevalansı artıyor, ve tedavi seçenekleri sınırlıdır^6,7. Bu nedenle, ACS ve komplikasyonları incelemek için hayvan modelleri geliştirmek büyük ilgi vardır.

Bugüne kadar, ACS ve ACS kaynaklı miyokardiyal remodeling çalışma için en yaygın olarak kullanılan hayvan modeli sol inen koroner arter (LAD) ligasyonu. LAD'nin ligasyonu, ACS sırasında insan miyokard dokusuna benzer miyokardin akut iskemisine yol açar.  Ancak, tutarsız infarkt boyutları LAD ligation Aşil 'topuk kalır. Cerrahi varyasyon ve LAD anatomik değişkenlik tutarsız infarkt boyutları yol ve bu işlemin tekrarlanabilirlik ve çoğaltılabilirlik engel^8,9,10. Buna ek olarak, LAD ligasyonu yüksek intra- ve postcerrahi mortaliteye sahiptir. Tekrarlanabilirliği artırmak ve mortaliteyi azaltmak için son çabalara rağmen^11,12, hayvanların çok sayıda hala düzgün anti-remodeling tedavileri değerlendirmek için gereklidir.

ACS alternatif modeller önerilmiştir ve radyo^{frekansı 13}dahil olmak üzere son yıllarda incelenmiştir, termal¹⁴ veya kriyojenik yaralanmalar^15,16,17,18. Mevcut kriyoyaralanma yöntemleri deneğin kardiyak dokusuna zarar vermek için sıvı nitrojen önceden soğutulmuş bir metal çubuk uygulamak^15,16. Ancak, yeterli bir enfarktüs boyutu oluşturmak için bu yordamın birkaç kez tekrarlanması gerekir. Çubukun dokuya göre yüksek iletkenlik ve düşük ısı kapasitesi nedeniyle sonda hızlı bir şekilde ısınır ve doku soğutularak (ve böylece enfarktüse) heterojen olarak soğutulr. Bu sınırlamaları aşmak için, burada el sıvı azot dağıtım sistemi kullanan bir kriyoinfarktüs modeli açıklayınız. Bu model çoğaltılabilir, gerçekleştirmek kolay ve hızlı ve güvenilir kurulabilir. Koroner anatomiden bağımsız tekrarlanabilir transmural infarkt lezyonu oluşturulur ve bu da sonunda kalp yetmezliğine yol açar. Bu yöntem özellikle yeni terapötik farmakolojik ve doku mühendisliği tabanlı stratejilerin değerlendirilmesi için remodeling süreci çalışmak için uygundur.

Protokol

Hayvanlar, Laboratuvar Hayvan Kaynakları Enstitüsü tarafından hazırlanan ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanları İlkeleri Rehberi'ne uygun olarak insancıl bakım almıştır. Tüm hayvan protokolleri sorumlu yerel otorite (University of California San Francisco (UCSF) Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi) tarafından onaylanmıştır.

1. Hayvan bakımı

1. Yaklaşık 27 g ağırlığında 14 haftalık fareler edinin (örn. Laboratuvar Hayvanları Enstitüsü'nden).
   NOT: Bu makale için BALB/c fareleri kullanılmaktadır.
2. Havalandırılan dolaplarda geleneksel koşullar altında fareleri tutun, onları standart fare chow ve otoklavlı su reklam libitum besleme.

2. Fare hazırlama

1. Fareyi isoflurane (%3.5) ile uyuşturulmak için bir indüksiyon odası kullanın.
2. Bir saç düzeltici kullanarak göğüs ve boyun üzerinde saç çıkarın.
3. Fareyi ısıtılmış bir ped üzerinde supine pozisyonunda yerleştirin ve farenin ağız ve burnunu kaplayan bir yüz maskesi ile anesteziyi koruyun.
4. Reflekslerin eksikliğini doğrulamak için arka ayakları ve kuyruğu çimdikleyerek yeterli anestezi derinliği olup olmadığını kontrol edin.
5. Analjezi için deri altı buprenorfin (0.03 mg/kg) enjekte edin.
6. Arka ve ön uzuvları yayın ve teyp kullanarak konumlarını düzeltin.
7. Povison iyot ile, tıraş alanı dezenfekte, % 80 etanol ile ovma izledi. Bu adımı iki kez tekrarlayın.
8. Çene göğüs alt üçte bir orta hat deri kesi yapmak için küçük bir makas kullanın.
9. Kavisli forceps kullanın ve dikkatle nefes borusu ortaya çıkarmak için boyun çevresindeki kasları ayırın.
10. İkinci ve üçüncü kıkırdak halkaları arasında trakeotomi yapmak için bir mikro makas kullanın.
11. Ventilatör, 0,5 mL'lik gelgit hacmiyle 110/dk'lık bir havalandırma frekansına ayarlayın.
12. Yüz maskesini çıkarın ve solunum cihazına bağlı plastik bir kanül (20 G) trakeaya takın. Hayvanı havalandırın.
    NOT: İkili akciğer ventilasyonunu onaylayarak ventilasyon kanülasyonunun çok derine takılmadığından emin olun.
13. Üçüncü ve yedinci kaburga arasında sternal kökenli sağ pektoralis kas ayırmak için cautery kullanın.
14. Göğüs kafesine mümkün olduğunca yakın dördüncü altıncı kaburga kesmek için yan açılı bahar makası kullanın.
15. Kanamagörülebilirse meme arterini kauterize edin.
16. Isoflurane%2.5'e düşürün.
17. Göğüs boşluğuna net bir görünüm elde etmek için altta yatan bağ dokusunu inceleyin.
18. Perikard'ı açmak ve kalbi ortaya çıkarmak için künt çözgü kullanın.
19. Kaburga yaymak ve göğüs boşluğu açık tutmak için bir mini Goldstein retraktör kullanın.
20. Kalbi göğüs boşluğundan künt bir çubukla kaldırın.
21. Göğüs açıklığını azaltmak ve kalbin geri düşmesini engellemek için retraktörün gerginliğini azaltın.
22. Kriyoprobu (3 mm çapında) 10 s için önceden soğutun.
23. Ön sol ventrikül duvarına kriyoprob uygulayın ve sol ventrikül kriyo-yaralanma enfarktüsü oluşturmak için 10 s dondurun.
    NOT: Kriyoprob bilimsel soru ve ihtiyaca bağlı olarak farklı kalp duvarlarına uygulanabilir.
24. Sol ventrikül duvarından probu ayırmak için oda sıcaklığında tuzlu ile kriyoprob sulama.
25. Göğüs açıklığı büyütmek için retraktörü kullanın.
26. Kalbi künt bir çubukla göğüs boşluğuna yavaşça geri döndürün.
27. Retraktörü çıkarın ve sternotomiyi 6-0 dikiş kullanarak tek bir düğümle bağlayın.
28. 6-0 çalışan dikiş kullanarak göğüs boşluğu kapatın. Düğüm bağlamadan önce göğüsten kalan havayı boşaltmak için 10 mL'lik bir şırınga kullanın.
29. Kaudal kenardaki deriyi uyarla ve çalışan sütürle trakeal açıklık noktasına dikin (5-0).
30. Set isoflurane için 1.5% ve hayvan kendiliğinden nefes alana kadar bekleyin.
31. Trakeal kateteri çıkarın ve anesteziyi sürdürmek için yüz maskesini hayvanın ağzına ve burnuna tekrar uygulayın.
32. Trakeal kesiyi bir 8-0 ile kapatın Dikiş.
33. Ventral boyun kaslarını nefes borusunu kapsayacak şekilde konumlarına geri döndürün.
34. Deri dikişini tamamlayın.
35. 3 gün boyunca ağrı analjezi için içme suyuna metamizole (100 mL başına 50 mg metamizole) ekleyin ve hayvangünlük izlemek.
    NOT: Bu modelin gözlem süresi 8 haftadır. Analjezi rejimi ile ilgili kurumunuzun yönergelerine uyduğunuzdan emin olun.

Sonuçlar

Kriyoyaralanma enfarktüs modeli ACS ve komplikasyonlarını incelemek için uygundur. Bu modelde düşük mortalite oranları ve etkili cerrahi sonrası iyileşme görülmektedir. Kriyom neden li miyokardiyal hasar kardiyak fonksiyon azalmasına yol açar, elektriksel uncoupling, ve transmural remodeling.

Ekokardiyografi in vivo kardiyak fonksiyonu noninvaziv izlemek için kullanılabilir. Kriyo-yaralı kalplerde, ekokardiyografi önemli ölçüde azaltılmış ejeksiyon fraksiyonu ve fraksiy...

Tartışmalar

Bu makalede, ACS ve ilgili farmakolojik ve tedavi seçeneklerini araştırmak için bir fare kriyoinjury modeli açıklanmaktadır.

En önemli adım kardiyak doku üzerinde kriyoprob uygulamasıdır. En uygun enfarktüs boyutunu elde etmek ve tekrarlanabilir sonuçları garanti etmek için temas süresi sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Miyokardiumuzun uzun süre soğutulması büyük boy enfarktlara veya ventriküler perforasyona yol açacaktır. Buna karşılık, kısaltılmış soğu...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
10 ml Syringe	Thermo Scientific	03-377-23
5-0 prolene suture	Ethicon	EH7229H
6-0 prolene suture	Ethicon	8706H
8-0 Ethilon suture	Ethicon	2808G
Absorption Spears	Fine Science Tools	18105-01
BALB/c	The Jackson Laboratory	Stock number 000651
Bepanthen Eye and Nose ointment	Bayer	1578675	Eye ointment
Betadine Solution	Betadine Purdue Pharma	NDC:67618-152
Blunt Forceps	Fine Science Tools	18025-10
Buprenex	Reckitt Benckiser	NDC Codes: 12496-0757-1, 12496-0757-5	Buprenorphine
Cryoprobe 3mm	Brymill Cryogenic Systems	Cry-AC-3 B-800
Ethanol 70%	Th. Geyer	2270
Forceps curved	S&T	00284
Forceps fine	Fine Science Tools	11251-20
Forceps standard	Fine Science Tools	11023-10
Gross Anatomy Probe	Fine Science Tools	10088-15
Hair clipper	WAHL	8786-451A ARCO SE
High temperature cautery kit	Bovie	18010-00
ISOFLURANE	Henry Schein Animal Health	029405
IV Catheter 20G	B. Braun	603028
Mini-Goldstein Retractor	Fine Science Tools	17002-02
NaCl 0.9%	B.Braun	PZN 06063042          Art. Nr.: 3570160	saline
Needle holder	Fine Science Tools	12075-14
Needle Holder, Curved	Harvard Apparatus	72-0146
Novaminsulfon	Ratiopharm	PZN 03530402	Metamizole
Operating Board	Braintree Scientific	39OP
Replaceable Fine Tip	Bovie	H101
Scissors	Fine Science Tools	14028-10
Small Animal Ventilator	Kent Scientific	RV-01
Spring Scissors - Angled to Side	Fine Science Tools	15006-09
Surgical microscope	Leica	M651
Transpore Surgical Tape	3M	1527-1
Vannas Spring Scissors	Fine Science Tools	15400-12
Vaporizer	Kent Scientific	VetFlo-1205S