Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu makale, farelerde miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarını (IRI) indüklemek için benzersiz bir kapalı göğüs tekniği sunmaktadır. Sunulan yöntem, farelerin uzaktan miyokard iskemisini indüklerken kendiliğinden nefes almalarını sağlar. Bu, iskemi ve reperfüzyonun dinamik süreçlerini yerinde ve noninvaziv görüntüleme yoluyla gerçek zamanlı olarak incelemek için hayvana erişim sağlar.
Akut miyokard infarktüsü (AMİ) sık görülen ve yüksek mortaliteye sahip bir kardiyovasküler hastalıktır. için revaskülarizasyon stratejilerindeki gelişmelere rağmen, sıklıkla miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarına (IRI) yol açarak kardiyak hasarı arttırır. Murin modelleri, hem akut yaralanmayı hem de kronik miyokardiyal yeniden şekillenmeyi in vivo olarak araştırmak için hayati araçlar olarak hizmet eder. Bu çalışma, farelerde miyokardiyal IRI'yi uzaktan indüklemek için benzersiz bir kapalı göğüs tekniği sunar ve MRI veya PET gibi in vivo görüntüleme kullanılarak oklüzyon ve reperfüzyonun çok erken evresinin araştırılmasını sağlar. Protokol, göğüs kapatıldıktan sonra iskemi başlangıcı üzerinde hassas kontrol sağlayan bir uzaktan oklüzyon yöntemi kullanır. Cerrahi travmayı azaltır, spontan nefes almayı sağlar ve deneysel tutarlılığı artırır. Bu tekniği diğerlerinden ayıran şey, oklüzyon ve reperfüzyon olayları sırasında ultrason ve manyetik rezonans görüntüleme (MRI) dahil olmak üzere eşzamanlı noninvaziv görüntüleme potansiyelidir. Doku tepkilerini neredeyse gerçek zamanlı olarak analiz etmek için eşsiz bir fırsat sunarak, iskemi ve reperfüzyon sırasındaki süreçler hakkında kritik bilgiler sağlar. Bu yenilikçi yaklaşımın kapsamlı sistematik testleri yapıldı, enfarktüs için kardiyak nekroz belirteçleri ölçüldü, kontrastlı MRG kullanılarak risk altındaki alan değerlendirildi ve yara olgunlaşma aşamasında enfarktüsler boyandı. Bu araştırmalar sayesinde, miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarına yönelik araştırma yaklaşımlarını ilerletmede ve hedefe yönelik müdahalelerin geliştirilmesini hızlandırmada önerilen aracın değerine vurgu yapılmıştır. Önerilen yenilikçi deneysel protokolün noninvaziv görüntüleme teknikleri ile kombine edilmesinin uygulanabilirliğini gösteren ön bulgular burada sunulmuştur. Bu ilk sonuçlar, aynı anda MRI taramaları yaparken miyokardiyal iskemiyi uzaktan indüklemek için amaca yönelik hayvan beşiğinin kullanılmasının faydasını vurgulamaktadır.
Akut miyokard infarktüsü (AMİ), sık görülen global bir kardiyovasküler hastalıktır ve yüksek mortalite oranları ve morbidite ile ilişkilidir1. hastaları için erken ve etkili revaskülarizasyon stratejilerini mümkün kılan teknolojik gelişmelere rağmen, hastalar bu girişimleri takiben hala miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarı (IRI) yaşamaktadır2. Bu nedenle, IRI'yi azaltmak için temel mekanizmaları anlamak ve yaklaşımlar formüle etmek çok önemlidir. IRI, çok sayıda karmaşık biyolojik süreci içeren karmaşık bir patofizyolojik durumu temsil eder. Bunlar, düzenlenmiş hücre ölümünü, oksidatif stres tepkilerini, iltihaplanmayı, yara iyileşmesini, fibrozu ve ventriküler yeniden şekillenmeyi kapsar. Fareler gibi hayvan modelleri, IRI araştırmaları için büyük önem taşımıştır ve maliyet etkinlikleri, hızlı üremeleri ve transgenik modellerden elde edilen mekanik bilgi zenginliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır3.
Bu protokol, insan patolojisini daha yakından taklit eden, kapalı bir göğsü olan kendiliğinden nefes alan farelerde IRI'yi uzaktan indüklemek için yenilikçi bir teknik sunar. Sol ön inen arteri (LAD) tıkamak için miyokarddan uzakta konumlandırılan balon kateter kullanılarak uzaktan oklüzyon sağlandı. Bu yaklaşım, ultrason veya manyetik rezonans görüntüleme (MRI) dahil olmak üzere eşzamanlı görüntüleme modalitelerini kolaylaştırarak, oklüzyon ve reperfüzyonun tam anlarında atan kalbe sürekli erişim sağlar. Bu noninvaziv yöntemler, oklüzyon ve reperfüzyon olaylarından önce, sırasında ve sonrasında doku tepkileri hakkında önemli bilgiler sağlayabilir.
Fare modellerinde IRI'yi indüklemek için çeşitli cerrahi teknikler mevcuttur. Açık göğüs koroner ligasyon modellerinde torakotomiden kaynaklanan cerrahi travma, iskemi ve reperfüzyon ile ilişkili çeşitli mekanizmaları etkileyen bir immün yanıtı tetikler. Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aktivasyonu, miyokard enfarktüsünün derecesini etkileme potansiyeline sahiptir4. Önerilen uyarlanmış teknik, açık toraks zaman dilimini maksimum 5 dakikaya indirgeyerek murin IRI çalışmalarında miyokardiyal ön ve son koşullandırmayı keşfetmek ve muhtemelen cerrahi travmaya doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin etkisini azaltmak için potansiyel bir yaklaşım sağlar. Ayrıca, yeni geliştirilen teknik, ventilatöre bağlı akciğer hasarının neden olduğu proinflamatuar sekellerin azaltılmasına da katkıda bulunabilir5. Bununla birlikte, bu yeni kapalı göğüs yönteminin birleşik etkileri daha derinlemesine araştırma gerektirecektir.
Önerilen tekniğin kapsamlı bir şekilde doğrulanması, LAD'nin cerrahi göğüs diseksiyonu ve ligatür kaynaklı oklüzyon yoluyla 30 dakika boyunca açığa çıkarılmasını içeren geleneksel yöntemle karşılaştırılarak gerçekleştirildi. Kardiyak enfarktüs boyutunu yansıtan troponin ölçümleri, gadolinyum kontrast arttırımlı MRG kullanılarak risk altındaki alanın değerlendirilmesi, histolojik trifenil tetrazolyum klorür (TTC) boyaması ve Sirius Red (SR) boyama yoluyla nihai yara izi boyutlarının belirlenmesi dahil olmak üzere her iki teknikten elde edilen sonuçlar karşılaştırıldı. Sonuç, murin modellerinde iskemi-reperfüzyon hasarını incelemek için önerilen yaklaşımın sağlamlığını ve etkinliğini göstermektedir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu hayvan protokolü, Leuven Katolik Üniversitesi'ndeki Hayvan Deneyleri Etik Komitesi (ECD) tarafından belirlenen yönergeler ve düzenlemeler tarafından onaylanmıştır ve bunlara uygundur. Yerel ECD tarafından geliştirilen tüm politikalar, 2010/63/EU sayılı Direktifte belirtildiği gibi Avrupa Birliği'nin laboratuvar hayvanlarının refahı ile ilgili düzenlemelerini takip eder. Aşağıda açıklanan tüm testler 8-12 haftalık (vücut ağırlığı = 20-23 g) erkek C57BL / 6 fareler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Akut deneyler, ameliyattan hemen sonra sakrifiye edilen hayvanları temsil ediyor. Hayatta kalma deneyleri, troponin ölçümü, MRI ve SR boyama dahil olmak üzere dört haftalık bir takibi temsil ediyordu.
1. Anestezi ve endotrakeal entübasyon
2. IRI aracının kurulumu
NOT: Tüm bantları çıkarın ve hayvanı amaca yönelik olarak üretilmiş IRI aletinin taban plakasına yerleştirin. IRI aracının özellikleriyle ilgili ayrıntılar Ek Dosya 1'de belirtilmiştir.
3. Torakotomi
4. LAD hazırlığı
5. Göğüs kapatma ve ekstübasyon
6. Uzak IR aracının montajı
7. İskemi ve reperfüzyonun indüksiyonu
8. Uzak IR aracının sökülmesi
9. Narkozun sona ermesi ve iyileşmesi
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
İskemiyi indükleme yeteneğinin doğrulanması dört testle gerçekleştirilmiştir: Trifenil tetrazolyum klorür (TTC) ve Sirius Red (SR) boyama, kardiyak troponin I ölçümü ve Geç gadolinyum güçlendirme (LGE) MR görüntüleme. İstatistiksel anlamlılık, sınırlı örneklem büyüklükleri göz önünde bulundurularak Mann-Whitney non-parametrik test kullanılarak değerlendirildi. İstatistiksel anlamlılık p < 0.05 olarak belirlendi.
A...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu çalışmada tanıtılan yeni uzaktan oklüzyon tekniği, ilk cerrahi sırasında doğrudan damar manipülasyonu ihtiyacını ortadan kaldırarak ve erken reperfüze miyokardın eşzamanlı multimodal görüntülemesine izin vererek iskemi-reperfüzyon yaralanma modellemesi alanındaki araştırmaları ilerletmek için benzersiz bir platform sunmaktadır. Troponin-I ölçümleri, LGE kontrast MRG, TTC ve SR boyama dahil olmak üzere kapsamlı karakterizasyon, önerilen tekniğin mevcu...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların ifşa edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Deneyler, KU Leuven çekirdek tesisi 'Moleküler Küçük Hayvan Görüntüleme Merkezi'nde (MoSAIC) gerçekleştirildi. Yazarlar, teknik yardım için Katarzyna Błażejczyk'e teşekkürlerini sunarlar. Araştırma, KU Leuven (C14/20/095) ve Araştırma Vakfı - Flanders (FWO G0A7722N) tarafından sağlanan araştırma hibeleri ile desteklenmiştir. M. Algoet, Araştırma Vakfı - Flanders Burs Bursu (FWO 11A2423N) tarafından desteklenmektedir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2-0 silk suture | Sharpoint Products | DC-2515N | |
5-0 polypropylene suture | Ethicon | 8710H | |
7-0 polypropylene suture | Ethicon | 8206H | |
ACCLARENT Balloon Inflation Device | Johnson&Johnson MedTech | BID30 | |
Acepromazine | Kela | ||
BD Vialon 18 G | BD | 381347 | |
BD Vialon 20 G | BD | 381334 | |
Betadine Solution | Purdue Pharma | 25655-41-8 | |
Buprenorphine (Buprenex Injectable) | Reckitt Benkiser Healthcare | NDC 12496-0757-1 | |
Carp Zoom Styl Knijplood 2.1 g (lead fishing weights) | Visdeal.nl | ||
Dumont #3 Forceps | Fine Science Tools | 11231-30 | |
Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
Fine Scissors | Fine Science Tools | 14040-10 | |
Fucidine gel | Leo Pharma | ||
Isoflurane | Abbott | NDC 5260-04-05 | |
KD Mouse/Rat Eye Speculum | World Precision Instruments | 501897 | |
KD mouse/rat eye speculum | World Precision Instruments | 501897 | |
Ketamine | Dechra | ||
Light source | Zeiss | KL 1500 LCD | |
MRI system | Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany | BioSpec 70/30 | |
NatriumChloride 0.9% | Baxter | ||
Nocturnal Infrared Heat Lamp | Zoo Med Laboratories, Inc. | RS-75 | |
ParaVision software | Bruker BioSpin | version 6.0.1 | |
polyethylene tubing PE-10 | SAI Infusion technologies | PE-10 | |
polyethylene tubing PE-50 | SAI Infusion technologies | PE-50 | |
remote IRI tool (PMMA) | homemade | ||
Rodent Surgical Monitor | Indus instruments | ||
Segment v4.0 | Medviso, segment.heiberg.se | R12067 | |
Self-gated gradient echo sequence | Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany | IntraGate, ParaVision 6.0.1 | |
Slim Elongated Needle Holder | Fine Science Tools | 12005-15 | |
Sure-Seal Mouse/Rat Induction Chamber | World Precision Instruments | EZ-178 | |
Tubing Connectors, Poly, Y Shape | Westlab | 072025-0001 | |
Ultraverse 035 PTA Dilatation Catheter: 5mm x 40mm, 17 ATM RBP balloon on 130 cm long catheter | Bard Peripheral Vascular, Inc. | 00801741092671 | |
Veet (depilatory creme) | Reckitt Benkiser Healthcare | ||
Ventilator, MiniVent Model 845 | Hugo Sachs | 73-0043 | |
Vidisic | BAUSCH & LOMB PHARMA | 685313 | |
Xylazine | Bayer |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır