Name: a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice
Uploaded: 2018-04-05T15:00:00
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Agradecemos Stilla Frede e Susanne Schulz por sua assistência técnica. Este estudo não recebeu nenhum financiamento.

Este protocolo foi aprovado pelo Comitê de ética para experimentação de Animal LANUV Recklinghausen (#84-02.04.2016.A374). Geralmente, este procedimento é realizado em ratos adultos > 10 semanas de idade. No entanto, é possível realizar essa cirurgia em animais mais jovens também. Instrumentos cirúrgicos devem ser esterilizados antes do uso, e todas as etapas devem ser executadas sob condições assépticas.
1. indução da anestesia e intubação
<ol><li>Injete o peso do corpo de b...

<ol>
	<li>Tarnavski, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+surgical+models+in+cardiovascular+research.">Mouse surgical models in cardiovascular research.</a> Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).</li><li>Rockman, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li><li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (38), (2010).</li><li>Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wall+stress+and+patterns+of+hypertrophy+in+the+human+left+ventricle.">Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle.</a> J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).</li><li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy.">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).</li><li>Reddy, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Doppler+signal+processing+for+use+in+mice:+applications.">Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).</li><li>Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cardiac+function+with+the+pressure-volume+conductance+system+following+myocardial+infarction+in+mice.">Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice.</a> Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).</li><li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship:+Investigating+the+Bowditch+Effect.">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> JoVE J Vis Exp. (100), e52618 (2015).</li><li>Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+response+to+pressure+overload+in+129S1/SvImJ+and+C57BL/6J+mice:+temporal-+and+background-dependent+development+of+concentric+left+ventricular+hypertrophy.">Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).</li><li>Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+models+of+heart+failure:+development+of+novel+therapies,+past+and+present.">Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present.</a> Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).</li><li>Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (121), (2017).</li><li>Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+of+Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice+for+Induction+of+Left+Ventricular+Hypertrophy.">Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy.</a> J Vis Exp. (127), (2017).</li><li>Kim, S. -. C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Kn&#252;fermann, P., Baumgarten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Murine+Closed-chest+Model+of+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion.">A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion.</a> J Vis Exp JoVE. (65), (2012).</li><li>Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+mechanical+ventilation+of+isolated+mouse+lungs+on+surfactant+and+inflammatory+cytokines.">Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines.</a> Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).</li></ol>

O início rápido da hipertensão devido TAC difere clinicamente relevante hipertrofia causada por estenose aórtica ou hipertensão. No entanto, o uso de modelos animais pequenos para induzir insuficiência cardíaca tem muitas vantagens e é, portanto, escolhido por muitos investigadores11. Este modelo de peito fechado melhora os modelos já existentes da técnica cirúrgica para induzir a constrição da aorta transversa em ratos4.
O passo mai...

Modelos de mouse são frequentemente usados para imitar doenças humanas1. Constrição da aorta transversa (TAC) é usada para induzir sobrecarga de pressão e hipertrofia de ventrículo esquerdo2. O modelo de TAC de peito aberto em camundongos foi validado por Rockman et al 3 e o procedimento cirúrgico é descrito em detalhes por DeAlmeida et al 4. faixas da aorta transversa é mais favorável em comparação com a constrição da aorta abdominal, porque uma parcela maior da circulação pode compensar os efeitos negativos deste último procedimento2.
A borda da aorta transversa leva a um aumento da pressão arterial na aorta ascendente e artéria Braquiocefálica mas deixa suficiente perfusão dos órgãos através dos vasos distais (ou seja, a artéria carótida comum esquerda, a subclávia esquerda artéria e aorta descendente). Isto leva a uma aumentada pós-carga cardíaca e um estresse de parede cardíaca elevada. O estresse de parede posteriormente diminui devido ao espessamento de fibra5. A alteração hemodinâmica cardíaca crônica resulta em alostática e dilatação do ventrículo esquerdo. Desta forma o TAC cria um modelo reproduzível de hipertrofia cardíaca levando a insuficiência cardíaca.
O procedimento padrão para TAC como descrito por DeAlmeide et al . 4 aproxima-se da aorta através de uma toracotomia parcial superior através de dissecação de costelas ou do esterno e entrar do mediastino, bem como a cavidade pleural. Isto permite uma boa visão da aorta e seus ramos colaterais. Infelizmente, as costelas dissecadas não podem ser recolocadas, o que deixa-los flutuar livremente e, assim, alterar a dinâmica da respiração.
Nós, portanto, estabelecida uma abordagem minimamente invasiva de peito fechado para o arco aórtico, usando uma abordagem cirúrgica lateral através do espaço intercostal 2nd . A maior vantagem deste modelo é a capacidade de executar o TAC sem mesmo corte pelas costelas. O trauma cirúrgico é limitado para a incisão da pele e a dissecação dos músculos intercostais. Este procedimento minimiza o trauma em si e ajuda a manter a estabilidade adequada no peito.
Aqui descrevemos um procedimento passo a passo detalhado para realizar cirurgia de TAC em camundongos sem executar o total ou a toracotomia superior. Doppler de alta frequência foi usado para garantir o sucesso do TAC como descrito anteriormente, 6,7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1303">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:312px;">Pressure-volume catheter</td>
			<td style="width:243px;">Millar Instruments, USA</td>
			<td style="width:591px;">SPR-839</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Minivent - TYPE 845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vaporizer</td>
			<td>Dr&#228;ger Medical AG&#38;CO.KG, Germany</td>
			<td>19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number&#160; D-877-2010)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microscope&#160;</td>
			<td>Leica Microsystems, Germany</td>
			<td>MZ 7.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Light source&#160;</td>
			<td>Schott AG, Germany</td>
			<td>KL 1500 LCD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">6-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon, USA</td>
			<td>Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c</td>
			<td>suture for surgery</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Seraflex</td>
			<td>Serag Wiessner, Germany</td>
			<td>USP 5/0 schwarz;&#160; IC108000&#160;</td>
			<td>suture for constriction</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Homoeothermic Controlled Operating Tables</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Flexible Rectal Probe</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>1.6 mm OD; 55-7021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Doppler Signal Visualisation Instrument</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Doppler Probe</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>20MHz Tubing-mounted Probe</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice

Pesquisa sobre a hipertrofia cardíaca e insuficiência cardíaca baseia-se frequentemente a modelos de rato sobrecarga de pressão induzidos pela TAC. O procedimento padrão é a realização de uma toracotomia parcial para visualizar o arco aórtico transverso. No entanto, o trauma cirúrgico causado pela toracotomia em modelos de peito aberto altera a fisiologia respiratória como as costelas são dissecadas e deixou solteira após fechamento do peito. Para evitar isso, estabelecemos uma abordagem minimamente invasiva, fechado no peito através de toracotomia lateral. Aqui nos aproximamos da aorta através do espaço intercostal 2nd sem entrar nas cavidades torácica, deixando o mouse com uma lesão menos traumática para recuperar. Realizamos esta operação usando as configurações padrão de laboratório para procedimentos de peito aberto TAC com as taxas de sobrevivência igual. Além de manter os padrões de respiração fisiológica devido a abordagem de peito fechado, os ratos parecem beneficiar, mostrando recuperação rápida, como a técnica menos invasiva aparece para facilitar um processo de cura rápido e reduzir a resposta imune após trauma.

Uma bem sucedida TAC garante a indução de sobrecarga de pressão e hipertrofia ventricular esquerda. Uma validação ad hoc de sobrecarga de pressão pode ser alcançada usando a medição de velocidade de fluxo Doppler, como mostrado na Figura 2. Enquanto a velocidade do fluxo de sangue pré-operatório é igual em ambas as artérias carótidas, TAC faz com que uma velocidade aumentada do sangue na artéria carótida direita devido à elevada pressão no v...

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A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Aqui, apresentamos um protocolo de constrição transversal da aorta (TAC) através de uma toracotomia lateral. Esta técnica é um procedimento cirúrgico minimamente invasivo, fechado no peito, com o objetivo de simular a sobrecarga de pressão e de insuficiência cardíaca em ratos utilizando as configurações padrão de laboratório de TAC.

Um modelo de peito fechado para induzir a constrição da aorta transversa em ratos

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The CYP2D6 Animal Model: How to Induce Autoimmune Hepatitis in Mice

O modelo animal CYP2D6: Como induzir hepatite auto-imune em ratos

Autoimmune hepatitis is a rare but life threatening autoimmune disease of the liver of unknown etiology1,2. In the past many attempts have been made to ...

Medicina

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Um modelo fechado de tórax murino de isquemia do miocárdio e reperfusão

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

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Aorta ascendente constrição em ratos para a criação de sobrecarga de pressão Cardíaca Hipertrofia Modelo

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

Um modelo de rato de Fibrilação Ventricular e Reanimação por Técnica de tórax fechado convencional

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

A Magnetic Microbead Oclusão Modelo para induzir Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma em Ratos

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Avaliação da morfológicas e funcionais cardíacas Mudanças no Modelo rato de Transverse aórtica constrição por ecocardiográfica de imagem

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimamente Invasiva transversal aórtica constrição em Ratos

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Técnica de constrição da aorta minimamente invasiva transversal em camundongos para indução de Hipertrofia Ventricular Esquerda

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Aprimoramento do modelo de suínos do miocárdio peito fechado pela padronização do tecido e os procedimentos de recolha de amostras de sangue

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Avaliação Biventricular da Função Cardíaca e Alças Pressão-Volume por Cateterismo Fechado de Tórax em Camundongos

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...