Name: murine isolated heart model of myocardial stunning associated with cardioplegic arrest
Uploaded: 2015-08-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Murine Isolated Heart Model of Myocardial Stunning Associated with Cardioplegic Arrest at JoVE.com

MERK: Alle prosedyrer ble godkjent av Livsløp Institutional Animal Care og bruk komité og alle dyr og prosedyrer i henhold til National Research Council Guide for Pleie og bruk av forsøksdyr 10. 1. Balloon Fabrication og venstre ventrikkels Pressure Monitoring Circuit <ol><li> Konstruer LV ballonger ifølge Miller et al. 11 I et begerglass med en rørestav, bland 9,5 ml destillert vann, 14,2 ml av lys sirup og 33,8 g sukrose, og varme på en varm plate, bl...

<ol>
	<li>Kloner, R. a., Jennings, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consequences+of+Brief+Ischemia:+Stunning,+Preconditioning,+and+Their+Clinical+Implications:+Part+1.">Consequences of Brief Ischemia: Stunning, Preconditioning, and Their Clinical Implications: Part 1.</a> Circulation. 104 (24), 2981-2989 (2001).</li><li>Mentzer, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+protection+in+heart+surgery.">Myocardial protection in heart surgery.</a> J Cardiovasc Pharmacol Ther. 16 (3-4), 290-297 (2011).</li><li>Chambers, D. J., Fallouh, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioplegia+and+cardiac+surgery:+pharmacological+arrest+and+cardioprotection+during+global+ischemia+and+reperfusion.">Cardioplegia and cardiac surgery: pharmacological arrest and cardioprotection during global ischemia and reperfusion.</a> Pharmacol Ther. 127 (1), 41-52 (2010).</li><li>Bolli, R., Marb&#225;n, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+cellular+mechanisms+of+myocardial+stunning.">Molecular and cellular mechanisms of myocardial stunning.</a> Physiol Rev. 79 (2), 609-634 (1999).</li><li>Kloner, R. a., Bolli, R., Marban, E., Reinlib, L., Braunwald, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medical+and+Cellular+Implications+of+Stunning,+Hibernation,+and+Preconditioning+An+NHLBI+Workshop.">Medical and Cellular Implications of Stunning, Hibernation, and Preconditioning An NHLBI Workshop.</a> Circulation. 97 (18), 1848-1867 (1998).</li><li>Mersmann, J., Latsch, K., Habeck, K., Zacharowski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measure+for+measure-determination+of+infarct+size+in+murine+models+of+myocardial+ischemia+and+reperfusion:+a+systematic+review.">Measure for measure-determination of infarct size in murine models of myocardial ischemia and reperfusion: a systematic review.</a> Shock (Augusta, Ga). 35 (5), 449-455 (2011).</li><li>Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+heart+perfusion:+the+Langendorff+technique+of+isolated+heart+perfusion).">Retrograde heart perfusion: the Langendorff technique of isolated heart perfusion).</a> J Mol Cell Cardiol. 50 (6), 940-950 (2011).</li><li>Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+perfusion+according+to+Langendorff---still+viable+in+the+new+millennium.">Isolated heart perfusion according to Langendorff---still viable in the new millennium.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 55 (2), 113-126 (2007).</li><li>Sutherland, F. J., Shattock, M. J., Baker, K. E., Hearse, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+isolated+perfused+heart+characteristics+and+cautions.">Mouse isolated perfused heart characteristics and cautions.</a> Clin Exp Pharmacol Physiol. 30 (11), 867-878 (2003).</li><li>Miller, A., Wright, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Murine+Ventricular+Balloons+for+the+Langendorff+Heart+Preparation.">Fabrication of Murine Ventricular Balloons for the Langendorff Heart Preparation.</a> J Biotecnol Biomater. 1 (101), 1-4 (2011).</li><li>Curtis, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation,+utilisation+and+clinical+relevance+of+isolated+perfused+heart+models+of+ischaemia-induced+ventricular+fibrillation.">Characterisation, utilisation and clinical relevance of isolated perfused heart models of ischaemia-induced ventricular fibrillation.</a> Cardiovasc Res. 39 (1), 194-215 (1998).</li><li>Clements, R. T., Feng, J., Cordeiro, B., Bianchi, C., Sellke, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p38+MAPK-dependent+small+HSP27+and+&#945;B-crystallin+phosphorylation+in+regulation+of+myocardial+function+following+cardioplegic+arrest.">p38 MAPK-dependent small HSP27 and &#945;B-crystallin phosphorylation in regulation of myocardial function following cardioplegic arrest.</a> American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 300 (5), H1669-H1677 (2011).</li><li>Clements, R. T., Cordeiro, B., Feng, J., Bianchi, C., Sellke, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rottlerin+increases+cardiac+contractile+performance+and+coronary+perfusion+through+BKCa+++channel+activation+after+cold+cardioplegic+arrest+in+isolated+hearts.">Rottlerin increases cardiac contractile performance and coronary perfusion through BKCa++ channel activation after cold cardioplegic arrest in isolated hearts.</a> Circulation. 124 (11 Suppl), S55-S61 (2011).</li></ol>

De foregående protokolldetaljer metoder for å evaluere hjerteinfarkt fantastisk sekundært til global iskemi forbundet med kardioplegiske arrest. I våre hender denne protokollen gir en tilnærmet ~ 40% reduksjon i hjertefunksjon (LVDP, +/- dP / dt) med minimale endringer i hjertefrekvensen på 30 min post-reperfusjon tidspunkt. Når hjertet er reperfusert og gjenoppvarmes alle parametere av hjertefunksjonen er redusert ved utgangs tidspunkter med en sterkt redusert hjertefrekvens før stabilisering mellom 20 og 30 mi...

Hjerteinfarkt imponerende er definert som reversible redusert kontraktile aktivitet til tross for restaurering av tilstrekkelig blodstrømmen etter en kort periode med iskemi eller lengre perioder iskemiske fornærmelser med kardio 1,2,3,4,5. Metoden som presenteres er spesielt brukt til å modellere klinisk relevante iskemiske fornærmelser som kan resultere i reversible svekkelser i kontraktile funksjon (dvs. iskemiske fornærmelser forbundet med hjertekirurgi utnytte kardioplegiske arrest, korte perioder med iskemi, angina, etc.). I motsetning til alvorlig iskemi studier (hjerteinfarkt, nekrose) denne protokollen ble utviklet for å evaluere myocardial funksjonell bedring og kardio uten vevsskade, ombygging, og celledød. Flertallet av papiret diskuterer en standard kardioplegiske arrest protokoll med elementer som ligner på en hjertekirurgi ved hjelp hypotermi og periodisk kardioplegi levering. Hjerteinfarkt protection under mesteparten av hjertekirurgi er avhengig kardioplegi og hjerte-bypass. Selv kardioplegi (CP) løsninger og strategier varierer mye (blod, krystalloid, kulde, varme etc.) de felles elementer 1) hyperkalemi og / eller andre strategier for å stanse hjertet i diastole og dermed begrense energiutnyttelse som følge av myokardial sammentrekning, og 2) hypotermi å bremse stoffskiftet og hjelpe opprettholde ATP og andre energireserver mens arrestert. Nåværende kardioplegi løsninger gir beskyttelse til hjertet mot iskemiske fornærmelser som ellers ville bevise dødelige. Men kardio strategier under kirurgiske iskemiske fornærmelser er ikke perfekt, og den resulterende mild iskemisk skade kan føre til reversible hjerte kontraktile dysfunksjon tross tilstrekkelig blodstrøm (myocardial imponerende), acidose, cardiomyocyte skade, og vaskulære effekter inkludert redusert koronar perfusjon og vasospasme. Denne protokollen er forskjelligfra standard isolerte hjertet ischemi modeller evaluere myokardinfarkt og alvorlig ischemia ved at den evaluerer mildere iskemiske fornærmelser noe som kan resultere i nedsatt hjertefunksjon etter iskemi kort eller ischemiske fornærmelser forbundet med kardioplegiske arrest. (For gjennomgang på Langendorff perfusjon teknikker og I / R studier se 6 - 8). For generelle retningslinjer og en grundig analyse av eksperimentelle parametre assosiert med muse isolerte perfuserte hjerter se Sutherland e t al. 2003 9 Teknikken som presenteres her beskriver nødvendig utstyr, reagenser, trinn, strategier og tips til pålitelig indusere imponerende i muse hjerter. Mindre modifikasjoner er nødvendig for å bruke teknikken til rotter. I korte trekk isolert muse hjerter Langendorff dynket i ca. 30 min med fysiologisk Krebs-Henseleit buffer (KHB), etterfulgt av kulde beskyttet hjertestans via levering av et hyperkalemic hypothermic kardioplegi løsning. Etter pågripelsen, er hjerte funksjonell bedring overvåkes under gjenoppvarming og reperfusjon av hjertet med KHB. Endringer i graden av utvinning av hjerte kontraktile funksjon kan evalueres for å vurdere kardiobeskyttende midler og forskjellige strategier for kardioproteksjon.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Cardioplegia Solution (St Thomas II)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td >Symbol / Concentrations (mM)</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>NaCl; 110</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Potassium chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>KCl; 16</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Calcium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>CaCL2; 1.5</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Magnesium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>MgCL2; 16</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium Bicarbonate</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>NaHCO3; 10</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Krebs-Heinslet Buffer</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>NaCl; 118</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Potassium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>KCl; 4.8</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Magnesium Sulfate</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>MgSO4; 1.7</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium Bicarbonate</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>NaHCO3; 24.9</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Potassium Phosphate (monobasic)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>KH2PO4; 1.2</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Calcium Chloride</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>CaCL2; 1.4</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium Pyruvate</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>Na pyruvate; 2</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glucose</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>C6H12O6; 6</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Balloon reagents</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Corn Syrup</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Spaghetti</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silicon Dispersion Gel</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >styrofoam block</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >lab oven/incubator ( 50C)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Langendorff Perfusion equipment</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isolated perfused heart sytem (IH-SR (Hugo-Sachs) or equivalent)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Data acquisition system (DSI, ADinstruments or equivalent)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Heated water circulator</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cooling water circulator</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Perfusion pump capable of 2-30 ml/min</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Inline perfusion filters - 1 um glass fiber</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pressure sensors and amplifiers for LVP and perfusion pressure</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Small graduated cylinder (~10 mL)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Small temperature probe and thermometer (Werner or equivalent)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >perfusion resevoir (1L)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >cardioplegia resevoir (~200 mL)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >gas bubbler</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >95/5 O2/CO2 mix</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Surgical tools and reagents</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Metzenbaum and Potz surgical scissors</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >two Dumont size 5 forceps</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ketamine</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >xylazine</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >heparin</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >small clamp with soft sides to hold aorta (i.e. terminal clamp with taped ends)</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silk 2-0 and 4-0 sutures</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine isolated heart model of myocardial stunning associated with cardioplegic arrest

Følgende protokoll er til nytte for å vurdere nedsatt hjertefunksjon eller hjerteinfarkt fantastisk følgende moderate iskemiske fornærmelser. Teknikken er nyttig for modellering iskemisk skade i forbindelse med en rekke klinisk relevant fenomen inkludert hjertekirurgi med kardioplegiske arrest og hjerte-bypass, off-pumpe CABG, transplantasjon, angina, kort iskemi, etc. Protokollen presenterer en generell metode for å modellere hypotermisk hyperkalemic kardioplegiske arrest og reperfusjon i gnager hjerter med fokus på måling av hjerteinfarkt kontraktile funksjon. I korte trekk, er en mus hjerte perfusert i Langendorff modus, instrumentert med et intraventrikulært ballong, og baseline hjerte funksjonelle parametre er registrert. Etter stabilisering, er hjertet så lagt orientere infusjon av en kardio hypotermisk kardioplegi løsning for å initiere diastolisk arrest. Kardioplegi leveres periodisk i løpet av 2 timer. Hjertet blir så reperfunderes og warmed å normotermisk temperaturer og utvinning av myokardfunksjon overvåkes. Bruk av denne protokollen resulterer i pålitelig deprimert hjerte kontraktile funksjon fri fra brutto hjerteinfarkt vevsskade hos gnagere.

Figur 1 viser typiske resultater fra en mus eksperiment. LVP (rød linje), ble dP / dt (grønn linje) og temperatur (lilla linje) continusouly registrert over ~ 3 timer. Bokstaver angir en - utgangsmålinger, b, c, d, e - levering av kardioplegi løsning, f - starten av reperfusjon, g, h, i, j - måling av cornary strømmen under reperfusjon. Note, deprimert LVDP og dP / dt ved reperfusjon sammenlignet med utgangspunktet. Figur 1B inneholder data fra A registrert over ~ 2 sek. Legg merk...

Watch this Scientific Journal Video about Murine Isolated Heart Model of Myocardial Stunning Associated with Cardioplegic Arrest at JoVE.com

Murine Isolated Heart Model of Myocardial Stunning Associated with Cardioplegic Arrest

The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.

Muse Isolert Hjerte Modell av hjerteinfarkt Stunning Associated med kardioplegiske Arrest

The following protocol is of use to evaluate impaired cardiac function or myocardial stunning following moderate ischemic insults. The technique is useful ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

En murint Lukket kiste Modell av myokardiskemi og reperfusjon

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

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

En murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende Artery

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

3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

3D Whole-hjerte Hjerteinfarkt vevet analyse

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart

Den inverterte hjertemodellen for interstitial transudatsamling fra det isolerte rottehjertet

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. ...

Murine Myocardial Infarction Model using Permanent Ligation of Left Anterior Descending Coronary Artery

Murine hjerteinfarkt modell bruker permanent ligation av venstre fremre synkende koronar

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

En Cryoinjury modell for å studere hjerteinfarkt i Mouse

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Etablere en svinemodell av post-hjerteinfarkt hjertesvikt for stamcellebehandling

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Semi-Minimal Invasiv metode for å indusere hjerteinfarkt hos rotter og vurdering av hjertefunksjon av et isolert arbeidshjertesystem

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model

Intramyokarial transplantasjon av MSC-lasting injiserbare hydrogeler etter hjerteinfarkt i en Murine-modell

One of the major issues facing current cardiac stem cell therapies for preventing postinfarct heart failure is the low retention and survival rates of ...