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

Dette arbeidet ble støttet av Charles University forskningsmidler GA UK nr. 538216 og GA UK nr. 1114213.

Denne eksperimentelle protokollen ble gjennomgått og godkjent av institusjonelle dyr ekspert komiteen i første fakultet, Charles University, og ble utført ved University eksperimentelle laboratory, Institutt for fysiologi, første fakultet Medisin, Charles University i Praha, Tsjekkia, i samsvar med lov nei 246/1992 Coll, om beskyttelse av dyr mot grusomhet. Alle dyrene ble behandlet og tatt vare på i henhold til guiden for omsorg og bruk av forsøksdyr, 8nde edition, utgitt av National Academies Press, 2011. Alle pr...

Kronisk HF er et stort helseproblem som bidrar sterkt til sykelighet og dødelighet. Patogenesen og progresjon av HF i mennesker er kompleks, så en passende dyremodell er viktig å undersøke de underliggende mekanismene og teste romanen legemiddelselskap som mål å forstyrre innfødt alvorlig sykdomsprogresjon. For å studere sin patogenese, brukes store dyr modeller for eksperimentelle tester.
Generelt, etterligne kirurgisk modeller av kronisk HF tett denne sykdommen. Sammenlignet med mode...

En rekke nye behandlingsmetoder for hjertesvikt (HF), særlig den voksende verdensomfattende bruken av mekanisk sirkulasjons støtter og ekstrakorporal membran oksygenering (ECMO) i klinisk praksis, er reflektere i preklinisk eksperimentelle testing. Hovedfokuset er på hemodynamic endringer forårsaket av de undersøkt behandlingsmetoder, nemlig på systemisk blodtrykk1, myocardial contractility, trykk og volum i kamre av hjertet og hjerte arbeid2,3, arterial blod flyte i systemisk og eksterne arteriene, sammen med metabolske kompensasjon4 - regionale vev metning, lunge perfusjon og blod gass analyse. Andre studier er rettet på langtidseffekter av sirkulasjons støtte5, samtidig betennelse eller forekomst av hemolyse. Alle disse typene studie trenger en stabil biomodel av kongestiv HF.
De fleste av de publiserte eksperimentene på venstre ventrikkel (LV) ytelse og hemodynamics i mekanisk sirkulasjons støtte gjennomført på eksperimentelle modeller av akutt HF2,6,7,8 , 9 , 10, eller helt intakt hjerter. På den annen side, i klinisk praksis, blir mekanisk sirkulasjons støtter ofte brukt i statusen sirkulasjons decompensation som utvikler på tidligere stede kronisk hjertesykdom. I slike situasjoner tilpasning mekanismene er fullt utviklet og kan spille viktige roller i inkonsekvens av resultater observert etter "acuteness eller kronisitet" underliggende hjertesykdom11. Derfor kan en stabil modell av kronisk HF gir ny innsikt i patofysiologiske mekanismer og hemodynamics. Selv om det er grunner til at bruk av kronisk HF-modeller er knappe - tidkrevende forberedelse, ustabilitet hjerterytmen, etiske spørsmål og dødelighet - sine fordeler er klare, siden de tilbyr tilstedeværelsen av langsiktig neurohumoral aktivisering, de generelle systemisk tilpasning, funksjonelle endringer av cardiomyocytes, og strukturelle endringer av hjertet muskel og ventiler12,13.
Generelt, tilgjengelighet og rekke dyremodeller brukes for hemodynamic studier er bredt og tilbyr valg for mange behov. For disse eksperimentene, hovedsakelig svin, hjørnetann, ovine, eller med mindre innstillinger murint blir modeller, valgt og tilbyr en god simulering av forventet menneskelige kroppslige reaksjoner14. Videre blir skjemaer enkelt organ eksperimenter stadig hyppigere15. Å pålitelig etterligne i Patofysiologien ved HF, er sirkulasjon å være kunstig forverret. Skade hjertet kan skyldes ulike metoder, ofte av enten iskemi, arytmi, press overbelastning eller cardiotoxic effekter av narkotika, med noen av disse fører til hemodynamic forringelse av modellen. For å produsere en sann modell av kronisk HF, må tid gis for å utvikle langsiktige tilpasningen av hele organismen. Slik pålitelig og stabil modell er representert godt av tachycardia-indusert kardiomyopati (TIC), som kan være produsert av rask cardiac pacing i forsøksdyr.
Det har vist at i disponert hjerter, langvarig uopphørlig tachyarrhythmias kan føre til systolisk dysfunksjon og dilatasjon med redusert cardiac utgang. Betingelsen referert til som TIC ble først beskrevet i 191316, mye brukt i eksperimenter siden 196217, og er nå en anerkjente lidelse. Sin opprinnelse kan ligge i ulike typer arytmi - både supraventrikulær og ventrikkel takykardi kan føre til progressiv forverring av systolisk funksjon, biventricular dilatasjon og progressiv klinisk underskriver av HF inkludert ascites, edemas, apati , og til slutt cardiac decompensation fører til terminal HF og hvis ikke behandles, død.
Liknende effekter av sirkulasjons undertrykkelse ble observert av innføring av høy hjerte pacing i dyremodeller. I en porcine modell, en atrial eller ventrikkel hjertefrekvens over 200 slag per minutt er potente nok å indusere sluttstadiet HF i en periode på 3-5 uker (progressiv fase) med karakteristikker av TIC, men interindividuelle forskjeller finnes18, 19. disse funnene svarer godt til dekompensert kardiomyopati og som viktigere, beholdes også etter opphør av pacing (kronisk fase)19,20,21,22, 23.
Svin, hjørnetann eller ovine TIC modeller ble gjentatte ganger forberedt å studere i Patofysiologien ved HF14, som endringer i LV etterligner egenskapene til Dilaterte kardiomyopati24. De hemodynamic er godt beskrevet - økt ventrikkel ende-diastolisk trykk, redusert cardiac utgang, økt systemisk vaskulær motstand, og utvidelse av både ventriklene. Derimot veggen hypertrofi er ikke observert konsekvent, og selv veggen tynning ble beskrevet av noen forskere25,26. Med utviklingen av ventrikkel dimensjoner utvikler gulpe opp på atrioventrikulær ventiler26.
I denne publikasjonen presenterer vi en protokoll for å produsere en TIC av langsiktig rask cardiac pacing i svin. Denne biomodel representerer potent middel for å studere dekompensert Dilaterte kardiomyopati, hemodynamics i progressiv kronisk HF med lav cardiac utgang, og effekten av anvendt behandling.

<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

En stabil og pålitelig modell av kronisk hjertesvikt er nødvendig for mange eksperimenter å forstå hemodynamics eller for å teste effekten av nye behandlingsmetoder. Her presenterer vi slik modell av tachycardia-indusert kardiomyopati, som kan være produsert av rask cardiac pacing i svin.
En enkelt pacing bly er introdusert transvenously i fullt anaesthetized sunn svin, til toppen av høyre hjertekammer, og fikserte. Den andre enden er deretter tunnelerte ryggen til regionen paravertebral. Der er det koblet til en internt endret hjertet pacemaker enhet som er så implantert i en subcutaneous lomme.
Etter 4-8 uker med raske ventrikkel pacing på priser på 200-240 slag i minuttet, fysisk undersøkelse viste tegn på alvorlig hjertesvikt - tachypnea, spontan sinus takykardi og tretthet. Echocardiography og X-ray viste utvidelse av alle kamre av hjertet, effusions og alvorlig systolisk dysfunksjon. Disse funnene svarer godt til dekompensert Dilaterte kardiomyopati, og beholdes også etter opphør av pacing.
Denne modellen av tachycardia-indusert kardiomyopati kan brukes for å studere i Patofysiologien ved progressiv kronisk hjertesvikt, spesielt hemodynamic endringer forårsaket av nye behandlingsmetoder som mekanisk sirkulasjons støtter. Denne metoden er enkel å utføre resultatene er robust og reproduserbar.

Teste en modell: Etter tegn på dekompensert kronisk HF ble fremtredende, anestesi og kunstig ventilasjon var administrert igjen etter prinsippene beskrevet ovenfor, men dosering ble justert på grunn av lav cardiac utgang27. På grunn av mulig cardiodepressive effekter av anestesi er forsiktig intensiv overvåking av vitale funksjoner nødvendig.
Dyret var festet i supine posisjon og all...

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

Tachycardia-indusert kardiomyopati som kronisk hjertesvikt modell i svin

Her presenterer vi en protokoll for å produsere tachycardia-indusert kardiomyopati i svin. Denne modellen representerer en potent måte å studere hemodynamics i progressiv kronisk hjertesvikt og effekten av anvendt behandling.

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

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

Urinblæren Stinnhet fremkalt Visceromotor Responses som en modell for blære Smerter i Mus

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

En kronisk hjertesvikt Ischemia modell i svin bruker en 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

En doksorubicin-indusert kardiomyopati modell i voksen sebrafisk

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

Induksjon og fenotyping av akutt høyre hjertesvikt i en stor dyremodell av kronisk tromboembolisk lungehypertensjon

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

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 ...

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

En rottemodell av trykkoverbelastning indusert moderat remodeling og systolisk dysfunksjon i motsetning til overt systolisk hjertesvikt

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

En Doxorubicin-indusert murine modell av utvidet kardiomyopati 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

Hjerteinfarkt ved perkutan emboliseringsspoledistribusjon i en svinemodell

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

En kirurgisk modell for hjertesvikt med bevart ejeksjonsfraksjon hos tibetanske minigriser

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