Rus Bilim Vakfı tarafından desteklenen bu çalışma, hayır verin. 14-50-00060 ve LLC RUSCHEMBIO. Bu çalışma aynı zamanda (CJ için) 294.083 (AVT için), ve NIH hibe RO1 DK47700 tarafından hibe Amerika Crohn`s ve Kolit Vakfı tarafından desteklenmiştir.

Hayvan çalışmaları Sağlık kılavuzların Ulusal Enstitüsü ile uygun olarak yapıldı ve Kurumsal Hayvan Bakım tarafından onaylanmış ve Trudeau Enstitüsü Komitesi kullanın. 8-12 haftalık C57BL / 6 fareleri çalışma için kullanıldı. Cerrahi 1. Hazırlık <ol><li> Hazırlayın ve cerrahi aletler sterilize edin. </li><li> burun konisi ve ısıtmalı pad ile izofluran tabanlı anestezi sistemi hazırlayın. Emin olun ısıtmalı ped ısınmış değil (&lt;39 ºC). </li><li> izofluran gazı tahliye teneke kutu bloke veya herhangi bir şekilde tıkalı olmayan kutunun altındaki egzoz portları sağlamak için doğru pozisyonda olduğundan emin olun. teneke kutu üzerindeki prosedür ve belge ağırlığı öncesinde gazı tahliye bidonunu tartılır. teneke kutu ağırlığı birikmiş ağırlık (~ 12 saat) 50 g aştığında teneke kutu atın. </li></ol> 2. Anestezi <ol><li> indüksiyon odasında% 3 izofluran ile fare anestezisi (1 L / dkO 2). <ol><li> dik kalması için bir yetersizlik ile anestezi derinliği değerlendirmek maksatlı istemli hareket, göz kırpma refleksinin kaybı, kas gevşeme ve yanıt kaybı kaybı (firma basıncı ile ayak veya kuyruk tutam) stimülasyon refleks. </li><li> göğüs duvarı ve karın hareketlerini gözlemleyerek solunum hızı ve desen değerlendirin. Optimal anestezi altında nefes hızı dakikada ortalama ~ 55-65 nefes olmalıdır. </li><li> indüksiyon odasından fareyi çıkarın ve hızlı bir şekilde fare karın alan tıraş. </li></ol></li><li> kornea kuruma önlemek için, gözlerde mülayim oftalmik merhem yerleştirin. </li><li> Isıtmalı pad üzerinde fare yerleştirin ve anestezi sistemine burun konisi yoluyla bağlayın. Emin olun lateks burun konisi membran sıkıca fare başının üzerinde oturur ve izofluran hiçbir sızıntı yoktur. </li><li> subkutan ağrı çağlayan rüzgar engellemek için% 1.5 izofluran oranını azaltmak ve buprenorfini (0.1 mg / kg) ve ketamin (10 mg / kg) enjekte edilir. </li><li> th Wipe% 70 etanol ve ardından Betadinede cerrahi çözeltisi ile ıslatılmış steril pamuklu çubuk ile çalışma alanının e cilt. </li></ol> 3. Cerrahi <ol><li> işletim makas ile orta çizgi 3-5 cm laparotomi olun. tuzlu su ile nemlendirilmiş steril yapışkan olmayan ped ile kapak operasyonu alanı. çekum ve ileum izole etmek ve tuzlu su içinde nemli bir pamukla kullanarak superior mezenterik arter maruz kalmaktadır. </li><li> Uygulayarak klibi kolaylaştırmak bunu scissors.To ince iris kullanarak superior mezenterik arter çevreleyen mezenterinde küçük nicks yapmak için, hafifçe soyunma forseps ile bağırsak yükseltmek ve (istenilen klip pozisyonunda Şekil superior mezenterik arterin her iki tarafında mezenterin kesti 1A). Ardından, klip uygulamadan önce istenen klip konumunda alanına steril tuzlu su birkaç damla ekleyin. Not: sham ameliyatı 3.2 adıma cerrahi prosedürü takip etmek. klipleri geçerli değildir. Bunun yerine, katma ılık s tarafından nemli dokusu korumakaline olarak 1 saat süre ile 3.6 tarif edilmiştir. Daha sonra, 4.1 adıma geçin, </li><li> Çekum (Şekil 1B) bitişik iskemik ileum 5-7 cm&#39;lik bölge oluşturmak için bir klip uygulayıcı kullanılarak mikrovasküler klipleri (70 g kuvveti) ile superior mezenterik arterin birinci dereceden dalları tıkamak. Gemilerin konumu muhafazakar olmasına rağmen, fareler arasında küçük farklılıklar (Şekil 1 örneklere bakınız) olabilir. Bu nedenle, 2 ya da 3 klip genellikle (Şekil 1A, D, E, siyah oklar klipleri yerini görmek) gereklidir. Not: Yüksek kaliteli gemi klipleri kullanın. Yüksek basınç klipleri damarlarının zarar ve tamamen kan akışını bloke olmayabilir alçak basınç klipleri (&lt;30 gr) ise rejenerasyon önleyebilir. </li><li> Iskemik bağırsak bölgesini (Şekil 1) demarking, gemilerin karşısında iki mikrovasküler klipler kullanarak bağırsağın (40 g kuvveti) ile kollateral kan akışını engeller. kollateral damarların tıkanması için gereklidirBitişik kan damarlarından kan akımını engellemek (Şekil 1A, D, E, yeşil oklar klipleri yerini bakınız). </li><li> İsteğe bağlı: kan pıhtılaşmasını önlemek için heparin çözeltisi (6 USP birim / ml) ekleyin. İzole bağırsağa heparin solüsyonu 0.5 ml ilave ilave edildi. </li><li> tuzlu su ile ıslak steril yapışmayan pedi hassas silme bezleri, 37 ° C&#39;ye kadar önceden ısıtılmış ve cerrahi alanı için de geçerlidir. mendil tüm prosedür sırasında ıslak kalır emin olun. </li><li> boyunca% 1-1.5 izofluran anestezi ile 60 dakika iskemi koruyun. iskemi prosedür doğru yapılırsa, iskemik bölge yaklaşık 30 dakika içinde renk şarap kırmızı değişecektir. Başarılı tıkanıklığı gösteren iskemi (Şekil 1, sağ paneller) sırasında genişlemiş klip konumuna uzak kan damarlarını unutmayın. </li><li> Yakından iskemi safhasında fare izleyin. Ameliyat sitesini kapsayan yapışmayan pad tuzlu su çözeltisi uygulamaya devam. </li><li> işaretdoku üzerinde Gill`s 3 hematoksilen 20 ul pipetleme iskemik alanın kenarları (Şekil 1E, sağ panel) karşılaştırma için aynı fare iskemik doku ve komşu sağlıklı dokulara hasat kolaylaştırmak için. </li></ol> 4. reperfüzyon Sahne <ol><li> iskemi sonunda klip alanında serum fizyolojik birkaç damla ekleyin ve hafifçe klip uygulayıcı ile mikrovasküler klipsleri çıkarın. Sonra, yavaşça tuzlu nemlendirilmiş pamuk ipuçlarını kullanarak geri karın boşluğuna bağırsak itin. yapışmayan dolgusunu çıkarın ve 9 mm paslanmaz çelik yara klipleri kullanarak karın duvarı ve cilt kapatın. reperfüzyon, 3 saat daha uzun gerçekleştirilirse, deri üzerinde yara klipleri uygulamadan önce karın duvarı kapatmak için bir emilebilir Vicryl dikiş kullanır. </li><li> reperfüzyon fazı için, istenen süre (30 dakika, 60 dakika, 120 dakika veya 180 dakika) için ısıtıldı temiz bir kafes fareler koruyun. </li><li> her 30 dk istikrarı sağlamak için en az hayvanları kontrol edin. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. Otopsi ve Küçük Bağırsak Hasat <ol><li> CO reperfüzyon sonrası istenilen zamanda servikal dislokasyon tarafından takip 2 doz aşımı fareler Euthanize. </li><li> karın boşluğu açmak ve daha fazla analiz için iskemik bağırsak doku toplanır. yaralanmaya herhangi bir sistemik reaksiyon için hesap için bir iç kontrol olarak yaralı doku bitişik Hasat sağlıklı normal doku. Not: Bu kontrol sahte ameliyatlı farenin İR kaynaklı yaralanmalara sistemik reaksiyonuna maruz çünkü plasebo kontrol fareleri ameliyat daha uygundur. </li><li> uzunlamasına sonra tuzlu su ile doldurulur ve ekli sonda iğne ile bağırsağın 30 ml şırınga kesmek kullanılarak bağırsak içeriği yıkayın. bağırsak örnek gen ekspresyon analizi için gerekli ise, uzunlamasına 1.5 mm&#39;lik bir fragmanını kesilmiş ve histolojik analiz için geri kalan parça kullanımı. </li><li> histolojik analiz için, intest rulo forseps bir çift kullanarak bir İsviçre rulo hazırlamakine. </li><li> Haddelenmiş formunu korumak doku kasetlerde biyopsi köpük pedler (Şekil 2) arasındaki bağırsak parçaları yerleştirin. % 10 tamponlu formalin içine kasetleri yerleştirin. </li><li> En az 24 saat süreyle formalin doku sabitleyin. Ek bir 24 saat boyunca% 70 etanol ile formalin değiştirin. Oda sıcaklığında süresiz% 70 etanol saklayın dokusu. </li><li> Parafin gömün, 5 mikron bölümleri kesmek ve hematoksilen ve eozin standart bir protokol (Şekil 3) kullanılarak leke. </li></ol> 6. Puanlama <ol><li> Tablo 2&#39;de özetlendiği gibi. Fare iskemi-reperfüzyon hasarı Puan uygun bir puanlama yöntemini seçin. </li><li> İsteğe bağlı: Yaralanma şiddeti bölümü boyunca değişir beri dört bölüme görüş alanını bölün. </li><li> körü körüne edilen puanlar her bölümün ortalama notu hesaplayın. </li><li> Olguların ve kontrol arasındaki yaralı doku notu karşılaştırmak yanı sıra incie Bir Dunn çoklu karşılaştırmalar testi tarafından izlenen bir Kruskal-Wallis Testi kullanılarak doku yara almadan kurtuldu. </li></ol>

The authors declare no conflict of interest

Bağırsak IR yaralanma fare modellerinin geliştirilmesi büyük ölçüde doku hasarının mekanizmaları iyi anlaşılmasını sağlamıştır ve doku hasarı 7,9,11,34 en aza indirmek için potansiyel terapötik stratejilerin geliştirilmesine yardımcı oldu. Bu protokolün kritik adımlar mikrovasküler klip doğru konumlandırma, IR yaralanma iskemi ve uygun histolojik değerlendirme doğru zamanlama vardır. iskemi süresi daha sonraki epitel hasar için kritik öneme sahi...

bağırsak iskemisi ve epitel zarar kan akışının kesilmesi için çok hassastır. iskemi sonrası reperfüzyon doku yeniden oksijenlenmesini sağlar ve ayrıca patolojiyi teşvik edebilir. Bu nedenle, intestinal iskemi ve reperfüzyon yaralanması nekrotizan enterokolit, ince bağırsak nakli allograft reddi, abdominal aort anevrizması, kalp akciğer baypas ve iltihaplı bağırsak hastalığı 1,2 komplikasyonları içeren patolojilerin geniş bir yelpazesi ile ilişkilidir. Bağırsak IR hasarı, özellikle akut mezenterik iskemi, morbidite ve mortalite 3 sonuçlanan hayatı tehdit eden bir durumdur. Az anlaşılmış olmasına rağmen, intestinal iskemi-reperfüzyon (İR) hasarı bağırsak Mikrobiyota değişiklikler gibi reaktif oksijen türleri ve enflamatuar sitokinlerin ve kemokinlerin 1,4-6 üretimi ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Bu, her iki aktivasyonuna yol açarNate ve inflamasyon ve doku hasarı 1,7,8 teşvik adaptif immün mekanizmalar. Onlar kolay gain- ve zarar fonksiyon-genetik deneyler izin verdiği Hayvan modelleri, IR yaralanma mekanizmaları anlamak için kritik öneme sahiptir. IR çeşitli hayvan modelleri tam damar tıkanıklığına, düşük akımlı iskemi geliştirildi, ve (son kapsamlı inceleme 9 özetlenmiştir) damar tıkanıklığına segmentli edilmiştir. Superior mezenterik arter (SMA) tam damar tıkanıklığı neden olduğu bağırsak iskemi büyük hayvanların ve kemirgenler 9-11 IR kolay ve yaygın olarak kullanılan bir modeldir. Bununla birlikte, bağırsak farklı alanlarda hasar karşı farklı duyarlılığa sahiptir. Buna ek olarak, yaralanma değişken derecelerde iskemik hasar ve kurtarma sonucu süresi farklı anestezik, analjezik, arter tıkanıklığı teknikleri aralığı yanı sıra tutarsızlık birden STUDIE karşısında IR biyoloji anlayışımızı karıştırıcıs. Tablo 1 fare IR çalışmalarda bu tutarsızlıkları ortaya koymaktadır. kısa iskemik kez (30-45 dakika) kullanarak büyük dezavantajı vakalar ve kontroller arasındaki fark farklar görülebilir bunun üzerine kurtarma penceresi hedefliyor. epitele Hafif yaralanma, bu nedenle, reperfüzyon sonrası bir saat çözülmesi patolojik ölçümlerini epitel iadesinde farklılıkları bulmak gerekebilir uzman olabilir. Bunun tersine, aşırı hasar, iskemik yaralanma, 100 dakika tarafından görülen ölüm oranını ve geri kazanım süresi arttıkça, iade artık mümkün değildir epitel, tam soyulma- neden olabilir. Bu nedenle, burada bizim tarlada bu tekniğin standardizasyonu teşvik etmek mortalite olmadan tekrarlanabilir yaralanma ile sonuçlanan farelerde bağırsak IR ayrıntılı prosedürü açıklar. Bağırsak İR yaralanma Bu model yaralanma ve yenilenme hücresel ve moleküler mekanizmaları incelemek için kullanılabilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1160">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Heated Pad</td>
			<td style="width:191px;">Sunbeam</td>
			<td style="width:249px;">E12107-819</td>
			<td style="width:379px;">Alternative: Braintree Scientific heated pad</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Table top research anesthesia Machine</td>
			<td>Vasco</td>
			<td>UCAP 0001-0000171</td>
			<td>Alternative: Parkland Scientific, V3000PS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nose Cone</td>
			<td>Parkland Scientific</td>
			<td>ARES500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scavenger canister and replacement cartridge</td>
			<td>Parkland Scientific</td>
			<td>80000, 80120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Induction Chamber</td>
			<td>Surgivet</td>
			<td>V711802</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td>Piramal Healthcare</td>
			<td>NDC 66794-013-10</td>
			<td>Controlled substance, contact IACUC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Animal clipper&#160;</td>
			<td>Oster&#160;</td>
			<td>Oster Golden A5 078005-050-003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ophthalmic ointment</td>
			<td>Webster</td>
			<td>8804604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Buprenorphine</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>562766</td>
			<td>Controlled substance,contact IACUC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketaset (Ketamine HCl)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>NADA 45-290</td>
			<td>Controlled substance, contact IACUC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cotton tips</td>
			<td>Puritan medical products</td>
			<td>806-WC</td>
			<td>Autoclave before use</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Betadine</td>
			<td>Purdue Products</td>
			<td>67618-150-17</td>
			<td>10% Povidone-Iodine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile saline solution</td>
			<td>Aspen</td>
			<td>46066-807-60</td>
			<td>Adjust to room temperature before use</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile cotton gauze pad</td>
			<td>Fisher Healthcare</td>
			<td>22-415-468</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Non-adherent pad prepack</td>
			<td>Telfa</td>
			<td>1238</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IR rodent thermometer</td>
			<td>BIOSEB</td>
			<td>BIO-IRB153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro vascular clips, 70g</td>
			<td>Roboz Surgical&#160;</td>
			<td>RS5424, RS5435</td>
			<td>Alternative: WPI 14121, for SMA occlusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro vascular clips, 40g</td>
			<td>Roboz Surgical&#160;</td>
			<td>RS6472</td>
			<td>Alternative:WPI 14120, for collateral vessels occlusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Clip applying forceps</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>14189</td>
			<td>Alternative: Roboz #RS-5410 or&#160; #RS-5440</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gill&#39;s 3 hematoxylin</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>14-390-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical staples, Reflex 9 mm</td>
			<td>Cell Point Scientific</td>
			<td>201-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Autoclip applier</td>
			<td>Beckton Dickinson</td>
			<td>427630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Byopsy foam pad</td>
			<td>Simport</td>
			<td>M476-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue cassette</td>
			<td>Fisher Healthcare</td>
			<td>15182701A</td>
			<td>Histosette II combination lid and base</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10% buffered formalin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>245-684</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical iris scissors</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501263-G SC</td>
			<td>Alternative: Roboz RS6816</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Operating scissors</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501219-G</td>
			<td>Alternative: Roboz RS6814</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dressing forceps</td>
			<td>Roboz Surgical&#160;</td>
			<td>RS-5228, RS-8122</td>
			<td>Alternative: World Precision Instruments 1519-G</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Heparin, endotoxin free, 300 USP units/vial, 50mg</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>2106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:343px;">Reflex wound clip removing forceps</td>
			<td>Roboz Surgical&#160;</td>
			<td>RS-9263</td>
			<td>Alternative: World Precision Instruments: 500347</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mice C57BL/6J mice&#160;</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>Stock No 0664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Telfa non-adherent dressings, 3x4, sterile</td>
			<td>Coviden</td>
			<td>1050</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine model of intestinal ischemia-reperfusion injury

İntestinal iskemi ateroskleroz, tromboz, hipotansiyon, nekrotizan enterokolit, bağırsak transplantasyonu, travma ve kronik inflamasyon gibi klinik durumların geniş bir yelpazesi ile ilişkili yaşamı tehdit eden bir durumdur. Bağırsak iskemi-reperfüzyon (İR) hasarı bağırsak hasarı ile sonuçlanan mezenterik damarları aracılığıyla yetersiz kan akışının neden olduğu akut mezenterik iskemi sonucu, olduğunu. Reperfüzyon aşağıdaki iskemi daha bağırsağın zarar arttırabilir. IR yaralanma mekanizmaları karmaşık ve tam olarak anlaşılamamıştır vardır. Bu nedenle, deneysel küçük hayvan modelleri IR yaralanma patofizyolojisi ve yeni tedavilerin geliştirilmesi anlamak için kritik öneme sahiptir. Burada ölüm olmadan ince bağırsağın tekrarlanabilir yaralanma sağlayan akut bağırsak IR yaralanma fare modeli açıklanmaktadır. Bu geçici occludin distal ileum bölgesinde uyarılması iskemi ile elde edilirg mikrovasküler klipleri kullanarak 60 dakika superior mezenterik arterin periferik ve terminal teminat dalları. 1 saat ya da histolojik analizi ile incelenmiştir bağırsağın tekrarlanabilir yaralanma yaralanma sonuçları açıklandıktan sonra 2 saat reperfüzyon. mikrovasküler klip uygun pozisyon prosedürü için kritik öneme sahiptir. Bu nedenle video klibi bu tekniğin ayrıntılı bir görsel adım adım açıklamasını sağlar. Bağırsak İR yaralanma Bu model yaralanma ve yenilenme hücresel ve moleküler mekanizmaları incelemek için kullanılabilir.

Biz farelerde ileum tekrarlanabilir IR kaynaklı yaralanma elde etmek için IR cerrahi deneysel protokol optimize. Örnek sonuçlar bu bölümde gösterilmiştir. Şekil 1 ileum iskemi ikna etmek için mikrovasküler klipler pozisyon örneklerini gösterir. Siyah oklar superior mezenterik arterin birinci dereceden dallarını kapatılmasıy ana klip konumunu gösterir. Yeşil oklar kollateral damarlardan kan a...

Watch this Scientific Journal Video about Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury at JoVE.com

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Bağırsak İskemi-reperfüzyon Hasarı Murin Modeli

Burada tarlada bu tekniğin standardizasyonu teşvik etmek mortalite olmadan tekrarlanabilir yaralanma ile sonuçlanan farelerde bağırsak iskemi-reperfüzyon ayrıntılı prosedürü açıklar. Bağırsak iskemi-reperfüzyon hasarının Bu model yaralanma ve yenilenme hücresel ve moleküler mekanizmaları incelemek için kullanılabilir.

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

murine-model-of-intestinal-ischemia-reperfusion-injury

Research

JoVE Journal

Medicine

19.4K Görüntüleme.  Trudeau Institute.  Burada tarlada bu tekniğin standardizasyonu teşvik etmek mortalite olmadan tekrarlanabilir yaralanma ile sonuçlanan farelerde bağırsak iskemi-reperfüzyon ayrıntılı prosedürü açıklar. Bağırsak iskemi-reperfüzyon hasarının Bu model yaralanma ve yenilenme hücresel ve moleküler mekanizmaları incelemek için kullanılabilir. 

Video: Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused by whole-body hypoperfusion.5,6 Successful reproduction of whole-body hypoperfusion in rodent models has been fraught with 
difficulty.7-9,9,10 Models which employ focal ischemia have repeatedly demonstrated results which do not translate to the clinical setting, and larger 
animal models which allow for whole body hypoperfusion lack access to the full toolset of genetic manipulation possible in the mouse.11,12 However, in recent 
years a mouse model of cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation has emerged which can be adapted to model AKI.13 This model reliably reproduces 
physiologic, functional, anatomic, and histologic outcomes seen in clinical AKI, is rapidly repeatable, and offers all of the significant advantages of a murine surgical 
model, including access to genetic manipulative techniques, low cost relative to large animals, and ease of use. Our group has developed extensive experience 
with use of this model to assess a number of organ-specific outcomes in AKI.14,15

A powerful model for perioperative and critical care related acute kidney injury is presented. Using whole body hypoperfusion induced by cardiac arrest it is possible to nearly replicate the histologic and functional changes of clinical AKI.

Normotermik Kardiyak Arrest ve Kardiyopulmoner Resusitasyon: İskemi-Reperfüzyon Hasarı Fare Modeli

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Tıp

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often unreported mortality rates that may confound analyses. Bilateral renal pedicle clamping is commonly used to induce IR-AKI, but differences between effective clamp pressures and/or renal responses to ischemia between kidneys often lead to more variable results. In addition, shorter clamp times are known to induce more variable tubular injury, and while mice undergoing bilateral injury with longer clamp times develop more consistent tubular injury, they often die within the first 3 days after injury due to severe renal insufficiency. To improve post-injury survival and obtain more consistent and predictable results, we have developed two models of unilateral ischemia-reperfusion injury followed by contralateral nephrectomy. Both surgeries are performed using a dorsal approach, reducing surgical stress resulting from ventral laparotomy, commonly used for mouse IR-AKI surgeries. For induction of moderate injury BALB/c mice undergo unilateral clamping of the renal pedicle for 26 min and also undergo simultaneous contralateral nephrectomy. Using this approach, 50-60% of mice develop moderate AKI 24 hr after injury but 90-100% of mice survive. To induce more severe AKI, BALB/c mice undergo renal pedicle clamping for 30 min followed by contralateral nephrectomy 8 days after injury. This allows functional assessment of renal recovery after injury with 90-100% survival. Early post-injury tubular damage as well as post injury fibrosis are highly consistent using this model.

We describe models of moderate and severe ischemia-reperfusion-induced kidney injury in which the mice undergo unilateral renal pedicle clamping followed by simultaneous or delayed contralateral nephrectomy, respectively. These models consistently give rise to renal dysfunction and post-injury fibrosis, but injury severity and survival are dependent on mouse background, age and surgical equipment.

Farelerde Akut Böbrek Hasarı ve Post Yaralanma Fibrozis iskemi-reperfüzyon Model

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

Sol ön inen arter ligasyonu ile Miyokard İskemi-reperfüzyon Hasarı bir fare modeli

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, diabetic retinopathy, and retinal vascular occlusions. Rodent models of I/R injury are providing significant insights into mechanisms and treatment strategies for human I/R injury, especially with regard to neurodegenerative damage in the retinal neurovascular unit. Presented here is a protocol for inducing retinal I/R injury in mice through elevation of intraocular pressure (IOP). In this protocol, the ocular anterior chamber is cannulated with a needle, through which flows the drip of an elevated saline reservoir. Using this drip to raise IOP above systolic arterial blood pressure, a practitioner temporarily halts inner retinal blood flow (ischemia). When circulation is reinstated (reperfusion) by removal of the cannula, severe cellular damage ensues, resulting ultimately in retinal neurodegeneration. Recent studies demonstrate inflammation, vascular permeability, and capillary degeneration as additional elements of this model. Compared to alternative retinal I/R methodologies, such as retinal arterial ligation, retinal I/R injury by elevated IOP offers advantages in its&#160;anatomical specificity, experimental tractability, and technical accessibility, presenting itself as a valuable tool for examining neuronal pathogenesis and therapy in the retinal neurovascular unit.

This article describes a procedure for inducing retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure in mice. Retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure serves to model human pathologies characterized by compromised oxygen and nutrient delivery in the retina, enabling researchers to examine potential cellular mechanisms and treatments for human diseases of the retinal neurovascular unit.

Göz İçi Basıncı Yükselmesi ile Retina İskemi-Reperfüzyon Hasarı Fare Modeli

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via recanalization of the coronary artery is the most effective strategy for reducing the size of ischemic myocardium. The coronary microvasculature cannot be visualized and imaged&#160;in vivo, but there are several invasive and noninvasive techniques that can be used to assess parameters which depend directly on coronary microvascular function. The endothelial function after ischemia reperfusion can be assessed also at the level of the coronary circulation via the coronary flow reserve (CFR).&#160;In this study, peak velocity of left anterior descending (LAD) coronary arteries was measured in rats in vivo via Transthoracic Doppler Echocardiography during resting and stress challenge (induced by Dobutamine). A normal heart can increase its coronary blood flow up to four times above the resting values during stress induction. Following ischemia reperfusion, we found a significantly diminished CFR, which can be used as a marker of coronary microvascular dysfunction. CFR has opened a window on the importance of microvascular dysfunction and has been shown to predict cardiovascular risk independent of whether the severe obstructive disease is present.

Coronary flow reserve (CFR), is defined as the ratio of maximal coronary blood flow to the resting coronary blood flow. We present a protocol for evaluating CFR in rats via ultrasound, which offers the opportunity to predict cardiovascular risk factors in the absence of obstructive coronary disease.

Farelerde miyokardiyal Iskemi reperfüzyon sonrası koroner akış rezervi değerlendirilmesi

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many areas of biomedical research due to its cost-effectiveness and its translation to humans. This protocol describes a method to create a preclinical free skin flap model in rats with ischemia-reperfusion injury. The described 3 cm x 6 cm rat free skin flap model is easily obtained after the placement of several vascular ligatures and the section of the vascular pedicle. Then, 8 h after the ischemic insult and completion of the microsurgical anastomosis, the free skin flap develops the tissue damage. These ischemia-reperfusion injury-related damages can be studied in this model, making it a suitable model for evaluating therapeutic agents to address this pathophysiological process. Furthermore, two main monitoring techniques are described in the protocol for the assessment of this animal model: transit-time ultrasound technology and laser speckle contrast analysis.

Here, we describe a pre-clinical animal model for studying the pathophysiology of ischemia-reperfusion injury in reconstructive microsurgery. This free skin flap model based on the superficial caudal epigastric vessels in the rat may also allow for the evaluation of different therapies and compounds to counteract ischemia-reperfusion injury-related damage.

Rekonstrüktif Mikrocerrahide İskemi-Reperfüzyon Hasarı Nın İnceleştirilmesinde Klinik Öncesi Sıçan Modeli

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, cardiac stem cell therapy is studied by delivering SCs concurrently with the induction of myocardial injury. However, this approach presents two significant limitations: the early hostile pro-inflammatory ischemic environment may affect the survival of transplanted SCs, and it does not represent the subacute infarction scenario where SCs will likely be used. Here we describe a two-part series of surgical procedures for the induction of ischemia-reperfusion injury and delivery of mesenchymal stem cells (MSCs). This method of stem cell administration may allow for the longer viability and retention around damaged tissue by circumventing the initial immune response. A model of ischemia reperfusion injury was induced in mice accompanied by the delivery of mesenchymal stem cells (3.0 x 105), stably expressing the reporter gene firefly luciferase under the constitutively expressed CMV promoter, intramyocardially 7 days later. The animals were imaged via ultrasound and bioluminescent imaging for confirmation of injury and injection of cells, respectively. Importantly, there was no added complication rate when performing this two-procedure approach for SC delivery. This method of stem cell administration, collectively with the utilization of state-of-the-art reporter genes, may allow for the in vivo study of viability and retention of transplanted SCs in a situation of chronic ischemia commonly seen clinically, while also circumventing the initial pro-inflammatory response. In summary, we established a protocol for the delayed delivery of stem cells into the myocardium, which can be used as a potential new approach in promoting regeneration of the damaged tissue.

Stems cells are continuously investigated as potential treatments for individuals with myocardial damage, however, their decreased viability and retention within injured tissue can impact their long-term efficacy. In this manuscript we describe an alternative method for stem cell delivery in a murine model of ischemia reperfusion injury.

Bir Murine Modelinde İskemi Reperfüzyon Yaralanması Sonrası Kök Hücrelerin Gecikmiş İntramiyokardiyal Teslimi

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...

Organ Ischemia-Reperfusion Injury by Simulating Hemodynamic Changes in Rat Liver Transplant Model

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats is a tried and proven animal model used for preoperative, intraoperative, and postoperative studies, including ischemia-reperfusion injury (IRI) of extrahepatic organs. This model requires numerous experiments and devices. The duration of anhepatic phase is closely related to the time to develop IRI after transplantation. In this experiment, we used hemodynamic changes to induce extrahepatic organ damage in rats and determined the maximum tolerance time. The time until the most severe organ injury varied for different organs. This method can easily be replicated and can also be used to study IRI of the extrahepatic organs after liver transplantation.

This paper provides a detailed description of how to build an animal model of the anhepatic phase (liver ischemia) in rats to facilitate basic research into ischemia-reperfusion injury after liver transplantation.

Sıçan Karaciğer Nakli Modelinde Hemodinamik Değişiklikleri Simüle Ederek Organ İskemi-Reperfüzyon Yaralanması

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats is a tried and proven animal model used for preoperative, intraoperative, and postoperative studies, ...

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods for choosing appropriate cuff sizes for the pulmonary vein (PV), pulmonary artery (PA), or bronchus (Br) are varied, thus making the determination of proper cuff size during rat lung transplantation an exercise of trial and error. By standardizing the cuffing technique to use the smallest effective cuff appropriate for the size of the vessel or bronchus, one can make the transplantation procedure safer, faster, and more successful. Since diameters of the PV, PA, and Br are related to the body weight of the rat, we present a strategy to choosing an appropriate size using a weight-based guide. Since lung volume is also related to body weight, we recommend that this relationship should also be considered when choosing the proper volume of air for donor lung inflation during warm ischemia as well as for the proper volume of PBS to be instilled during bronchoalveolar lavage (BAL) fluid collection. We also describe methods for 4th intercostal space dissection, wound closure, and sample collection from both the native and transplanted lobes.

Here, we present optimizations to a rat lung transplantation model that serve to improve outcomes. We provide a size guide for cuffs based on body weight, a measurement strategy to ascertain the 4th intercostal space, and methods of wound closure and BAL (bronchoalveolar lavage) fluid and tissue collection.

Sıcak iskemi / reperfüzyon hasarının bir sıçan akciğer transplantasyon modeli: sonuçları iyileştirmek için optimizasyonlar

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...

An Effective Mouse Model of Unilateral Renal Ischemia-Reperfusion Injury

Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the leading cause of acute renal failure and is a significant contributor to delayed graft function. Animal models are the only available resources that mimic the complexities of the IRI-associated damage encountered in vivo. This paper describes an effective mouse model of unilateral renal IRI that delivers highly reproducible data. Ischemia is induced by occluding the right renal pedicle for 30 min followed by reperfusion. In addition to the surgical procedure, a sequential overview of the expected physiological and histopathological changes following renal IRI will be provided by comparing data from seven different reperfusion times (4 h, 8 h, 16 h, 1 day, 2 days, 4 days, and 7 days). Critical data for planning experiments ahead, such as mean surgical time, average anesthetic consumption, and body weight changes over time, will be shared. This work will help researchers implement a reliable renal IRI model and select the appropriate reperfusion time that aligns with their intended investigative goals.

Renal ischemia-reperfusion injury is associated with high morbidity and mortality in hospitalized patients. Here, we present a simple and effective mouse model of unilateral renal ischemia-reperfusion injury and provide a sequential overview of representative pathological changes observed in the kidney.

Tek Taraflı İskemi-Reperfüzyon Hasarının Etkili Bir Fare Modeli

Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the leading cause of acute renal failure and is a significant contributor to delayed graft function. Animal models ...