Name: tachycardia-induced cardiomyopathy as a chronic heart failure model in swine
Uploaded: 2018-02-17T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine at JoVE.com

Dit werk werd gesteund door Karelsuniversiteit onderzoekssubsidies GA UK No. 538216 en GA UK No. 1114213.

Deze experimentele protocol werd beoordeeld en goedgekeurd door de institutionele dier Expert Committee bij eerste faculteit van geneeskunde, Charles University, en werd uitgevoerd in het experimenteel laboratorium van Universiteit, departement van fysiologie, eerste faculteit Medicijnen, Karelsuniversiteit in Praag, Tsjechische Republiek, overeenkomstig wet nr. 246/1992 Coll., inzake de bescherming van dieren tegen wreedheid. Alle dieren werden behandeld en verzorgd volgens de richtsnoeren voor de verzorging en het gebr...

Chronische HF is een belangrijk gezondheidsprobleem die sterk aan de morbiditeit en mortaliteit bijdraagt. De pathogenese en de progressie van HF bij de mens is complex, dus een passende diermodel is kritisch te onderzoeken van de onderliggende mechanismen en het testen van nieuwe therapeutics die tot doel hebben om zich te mengen met inheemse ernstige ziekte progressie. Om te bestuderen zijn pathogenese, worden grote diermodellen voor experimentele testen gebruikt.
In het algemeen bootsen chi...

De verscheidenheid van nieuwe behandelingsmethoden voor hartfalen (HF), met name de groeiende wereldwijde gebruik van mechanische bloedsomloop ondersteunt en Extracorporale membraan oxygenatie (ECMO) in de klinische praktijk, is voorzien van reflecterende in preklinische experimentele testen. De belangrijkste focus is op de hemodynamische veranderingen veroorzaakt door de onderzochte behandelmodaliteiten, namelijk op systemische bloeddruk1, myocardiale contractility, druk en de veranderingen van het volume in de hartkamers en hart werk2,3, arteriële doorbloeding in systemische en perifere bloedvaten, samen met metabole compensatie4 - regionale weefsel verzadiging, pulmonale perfusie en bloed gas-analyse. Andere studies zijn gericht op de lange termijn effecten van de bloedsomloop ondersteuning5, gelijktijdige ontsteking of voorkomen van hemolyse. Alle deze soorten studies moeten een stabiele biomodel van congestieve HF.
De meeste van de gepubliceerde experimenten op verliet ventriculaire (LV) prestaties en hemodynamica van mechanische bloedsomloop ondersteuning hebben verricht voor experimentele modellen van acute HF2,6,7,8 , 9 , 10, of zelfs op volledig intact harten. Aan de andere kant, in de klinische praktijk, worden mechanische bloedsomloop ondersteunt vaak toegepast in een toestand van de bloedsomloop decompensation die op grond van eerder aanwezig chronische hart-en vaatziekten ontstaat. In dergelijke situaties, de mechanismen van de aanpassing zijn volledig ontwikkeld en kan een belangrijke rol spelen in de inconsistentie van de resultaten waargenomen volgens de "acuut of chroniciteit" van onderliggende cardiale ziekte11. Daarom kan een stabiele model voor chronische HF bieden nieuwe inzichten in de pathofysiologische mechanismen en hemodynamiek. Hoewel er zijn redenen waarom het gebruik van chronische HF modellen schaars is - tijdrovende voorbereiding, instabiliteit van het hartritme, ethische vragen en sterftecijfer - hun voordelen zijn duidelijk, omdat ze aanwezigheid van langdurige neurohumorale activeren bieden, algemene systemische aanpassing, functionele veranderingen van cardiomyocytes, en structurele wijzigingen van hart spier- en kleppen12,13.
In het algemeen, de beschikbaarheid en de variatie van diermodellen gebruikt voor hemodynamische studies is breed en biedt keuze voor vele specifieke behoeften. Voor deze experimenten, meestal varkens, honden, schapen, of met kleinere instellingen RattenUitrustingen modellen, worden gekozen en bieden een goede simulatie van verwachte menselijke lichamelijke reacties14. Bovendien worden vormen van enkel orgaansysteem experimenten steeds vaker15. Om na te bootsen op betrouwbare wijze de pathofysiologie van HF, is verkeer kunstmatig wordt verslechterd. Schade aan het hart kan worden veroorzaakt door verschillende methoden, vaak door ischemie, aritmie, druk overbelasting of cardiotoxische effecten van drugs, met een van deze leiden tot verslechtering van de hemodynamische van het model. Voor de productie van een echt model voor chronische HF, moet keer worden verstrekt voor de ontwikkeling van de duurzame aanpassing van het hele organisme. Een betrouwbare en stabiele model wordt vertegenwoordigd goed door tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie (TIC), die kan worden geproduceerd door snelle cardiale pacing bij proefdieren.
Het is aangetoond dat langdurige onophoudelijke tachyarrhythmias in vatbaar harten, tot dilatatie met verminderde cardiale output en systolische dysfunctie leiden kunnen. De voorwaarde genoemd TIC werd voor het eerst beschreven in 191316, wijd gebruikt in experimenten sinds 196217, en is nu een goed erkende aandoening. Zijn oorsprong kan liggen in verschillende soorten hartritmestoornissen - Supraventriculaire zowel ventriculaire tachycardie kunnen leiden tot een progressieve verslechtering van systolische functie, biventricular dilatatie en progressieve klinische symptomen van HF met inbegrip van ascites, oedemen, lethargie , en uiteindelijk cardiale decompensation leidt tot terminal HF en, indien niet behandeld, dood.
Soortgelijke effecten van bloedsomloop onderdrukking werden waargenomen door invoering van hoge tarief cardiale pacing in diermodellen. In een varkens model, een atriale of ventriculaire hartslag meer dan 200 slagen/minuut is krachtig genoeg voor het opwekken van eind-fase HF in een periode van 3-5 weken (progressieve fase) met kenmerken van TIC, hoewel interindividual verschillen bestaan18, 19. deze bevindingen komen overeen met goed gedecompenseerde cardiomyopathie en zijn bovenal behouden ook na de beëindiging van de pacing (chronische fase)19,20,21,22, 23.
Schapen, varkens en honden TIC-modellen werden herhaaldelijk voorbereid om te studeren de pathofysiologie van HF14, zoals wijzigingen in de LV de kenmerken van verwijde cardiomyopathie24 bootsen. De hemodynamische karakteristieken zijn goed beschreven - verhoogde ventriculaire einde-diastolische druk, verminderde cardiale output, verhoogde systemische vasculaire weerstand en dilatatie van beide ventrikels. In tegenstelling, hypertrofie van de muur is niet consequent in acht genomen, en zelfs muur dunner werd beschreven door sommige onderzoekers25,26. Met progressie van ventriculaire dimensies ontwikkelt regurgitatie over Atrioventriculaire valves26.
In deze publicatie presenteren we een protocol voor de productie van een TIC door langdurige snel cardiale pacing in varkens. Deze biomodel geeft krachtige middelen om te studeren gedecompenseerde verwijde cardiomyopathie, hemodynamica van progressieve chronische HF met lage cardiale output, en de gevolgen van de toegepaste behandeling.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="848">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Medication</td>
			<td style="width:176px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:283px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">midazolam</td>
			<td>Roche</td>
			<td>Dormicum</td>
			<td>anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ketamine hydrochloride</td>
			<td>Richter Gedeon</td>
			<td>Calypsol</td>
			<td>anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">propofol</td>
			<td>B.Braun</td>
			<td>Propofol</td>
			<td>anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">cefazolin</td>
			<td>Medochemie</td>
			<td>Azepo</td>
			<td>antibiotic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Silver Aluminium Aerosol</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>9003273</td>
			<td>tincture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">povidone iodine</td>
			<td>Egis Praha</td>
			<td>Betadine</td>
			<td>disinfection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">morphine</td>
			<td>Biotika Bohemia</td>
			<td>Morphin 1% inj</td>
			<td>analgetic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td colspan="3" height="21" style="height:21px;">Metzenbaum scissors, lancet with #22 blade, DeBakey forceps, needle driver</td>
			<td>basic surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">cauterizer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-0 Vicryl</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>V323H</td>
			<td>absorbable braided suture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-0 Perma-Hand Silk</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>A185H</td>
			<td>silk tie suture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8433H</td>
			<td>non-absorbable suture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Diagnostic devices</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ESP C-arm</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>ESP</td>
			<td>X-ray fluoro C-arm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acuson x300</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>ultrasound system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acuson P5-1</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>echocardiographic probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acuson VF10-5</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>sonographic vascular probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3PSB, 4PSB and 6PSB</td>
			<td>Transonic Systems</td>
			<td></td>
			<td>perivascular flow probes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TS420</td>
			<td>Transonic Systems</td>
			<td></td>
			<td>perivascular flow module</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TruWave&#160;</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td>T001660A</td>
			<td>fluid-filled pressure transducer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">7.0F VSL Pigtail</td>
			<td>Transonic Systems</td>
			<td></td>
			<td>pressure sensor catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">INVOS 5100C Cerebral/Somatic Oximeter</td>
			<td>Somanetics/Medtronic</td>
			<td></td>
			<td>near infrared spectroscopy</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CCO Combo Catheter</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td>744F75</td>
			<td>Swan-Ganz pulmonary artery catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vigillace II</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td>VIG2E</td>
			<td>cardiac output monitor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">7.0F VSL Pigtail</td>
			<td>Transonic Systems</td>
			<td></td>
			<td>pressure-volume catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ADV500</td>
			<td>Transonic Systems</td>
			<td></td>
			<td>pressure-volume system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LabChart and PowerLab</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td></td>
			<td>data acquisition and analysis system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Prism 6</td>
			<td>GraphPad</td>
			<td></td>
			<td>statistical analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pacing devices</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ICS 3000</td>
			<td>Biotronic</td>
			<td>349528</td>
			<td>pacemaker programmer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ERA 3000</td>
			<td>Biotronic</td>
			<td>128828</td>
			<td>external pacemaker</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Effecta DR</td>
			<td>Biotronic</td>
			<td>371199</td>
			<td>dual-chamber pacemaker</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tendril STS</td>
			<td>St. Jude Medical</td>
			<td>2088TC/58</td>
			<td>ventricular pacing lead</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lead permanent adapter</td>
			<td>Osypka</td>
			<td>Article 53422</td>
			<td>convergent &#34;Y&#34; connecting part</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lead permanent adapter</td>
			<td>Osypka</td>
			<td>Article 53904</td>
			<td>convergent &#34;Y&#34; connecting part</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tear-Away Introducer 7F</td>
			<td>B.Braun</td>
			<td>5210593</td>
			<td>tear away introducer sheath&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Split Cath Tunneler</td>
			<td>medComp</td>
			<td>AST-L</td>
			<td>tunneling tool</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">infusion line</td>
			<td>MPH Medical Devices</td>
			<td>2200045</td>
			<td>connecting line</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tachycardia-induced cardiomyopathy as a chronic heart failure model in swine

Een stabiele en betrouwbare model van chronisch hartfalen is vereist voor veel experimenten om te begrijpen van de hemodynamica of voor het testen van de effecten van nieuwe behandelingsmethoden. Hier presenteren we een dergelijk model door tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie, die kan worden geproduceerd door snelle cardiale pacing in varkens.
Een enkele pacing lood is geïntroduceerde transvenously in volledig verdoofde gezonde varkens, naar de top van het rechterventrikel, en gefixeerd. De andere kant is dan dorsally tunnel aan de paravertebral-regio. Het is er, verbonden aan een in-house gemodificeerde hart pacemaker eenheid die vervolgens in een subcutane zak is geïmplanteerd.
Lichamelijk onderzoek bleek na 4-8 weken van snelle ventriculaire pacing tegen tarieven van 200-240 slagen/min, tekenen van ernstige hartfalen - Tachypnoe, spontane sinus tachycardie en vermoeidheid. Echocardiografie en X-ray toonde dilatatie van alle hartkamers effusie en ernstige systolische dysfunctie. Deze bevindingen goed overeen met gedecompenseerde verwijde cardiomyopathie en ook behouden na de stopzetting van de ijsberen.
Dit model van tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie kan worden gebruikt voor het bestuderen van de pathofysiologie van progressieve chronisch hartfalen, vooral hemodynamische wijzigingen veroorzaakt door nieuwe behandelmodaliteiten zoals mechanische bloedsomloop ondersteunt. Deze methode is gemakkelijk uit te voeren en de resultaten zijn robuust en reproduceerbaar.

Testen van de model: Na tekenen van gedecompenseerde chronische HF werd prominent, anesthesie en kunstmatige ventilatie werden toegediend weer na de hierboven beschreven beginselen, maar dosering werd aangepast als gevolg van lage cardiale output27. Als gevolg van de effecten van de mogelijke cardiodepressive van anesthetica is zorgvuldige intensieve bewaking van vitale functies noodzakelijk.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page...

Watch this Scientific Journal Video about Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine at JoVE.com

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

Tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie, als een Model van chronisch hartfalen in varkens

Hier presenteren we een protocol voor de productie van tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie in varkens. Dit model vertegenwoordigt een krachtige manier om de hemodynamica van progressieve chronische hartfalen en de effecten van toegepaste behandeling te studeren.

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Urineblaas Uitzetting Evoked visceromotorische Responses als een model voor de pijn in de blaas in Muizen

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

Een Model van de chronische cardiale ischemie in varkens met behulp van een Ameroid-Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

A Doxorubicin-induced Cardiomyopathy Model in Adult Zebrafish

Een cardiomyopathie Doxorubicine-geïnduceerde Model in volwassen zebravis

The genetically accessible adult zebrafish (Danio rerio) has been increasingly used as a vertebrate model for understanding human diseases such as ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

Inductie en fenotypering van acuut rechterhartfalen in een groot diermodel van chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

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

Vaststelling van een varkensmodel van post-myocard hartinfarct voor stamcelbehandeling

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

A Rat Model of Pressure Overload Induced Moderate Remodeling and Systolic Dysfunction as Opposed to Overt Systolic Heart Failure

Een Rat Model van Pressure Overload Geïnduceerde Matige Remodeling en Systolische disfunctie in tegenstelling tot Openlijke Systolische hartfalen

In response to an injury, such as myocardial infarction, prolonged hypertension or a cardiotoxic agent, the heart initially adapts through the activation ...

A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo

Een doxorubicine-geïnduceerd murinemodel van gedilateerde cardiomyopathie in vivo

Dilated cardiomyopathy (DCM) refers to a spectrum of heterogeneous myocardial disorders characterized by ventricular dilation and depressed cardiac ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardinfarct door percutane embolisatie spoelinzet in een varkensmodel

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

Een chirurgisch model van hartfalen met behouden ejectiefractie bij Tibetaanse minivarkens

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are ...