Name: real-time pressure-volume analysis of acute myocardial infarction in mice
Uploaded: 2018-07-02T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice at JoVE.com

Forfatterne anerkender de følgende finansieringskilder: andet Kröner-Fresenius-Stiftung (Tienush Rassaf); Hans und Gertie Fischer Stiftung (Tienush Rassaf), giver fra det medicinske fakultet, Universitet Duisburg-Essen, Tyskland (Tienush Rassaf, Lars Michel); Ernst-und Berta Grimmke-Stiftung (Christos Rammos).

Alle eksperimenter blev udført i overensstemmelse og overensstemmelse med alle relevante forordninger ("europæiske konvention om beskyttelse af hvirveldyr dyr anvendt til forsøg og andre videnskabelige formål (direktiv 2010/63/EU) og pasning af dyr var i overensstemmelse med de institutionelle retningslinjer. Alle eksperimenter er blevet udført med mandlige C57BL/6JRj mus i en alder af 6 måneder.
1. forberedelse
<ol><li>Forberede en kirurgisk mikroskop samt en varmepude og en rektal so...

<ol>
	<li>Sanchis-Gomar, F., Perez-Quilis, C., Leischik, R., Lucia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+coronary+heart+disease+and+acute+coronary+syndrome.">Epidemiology of coronary heart disease and acute coronary syndrome.</a> Annals of Translational Medicine. 4 (13), 256 (2016).</li><li>Anderson, J. L., Morrow, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Myocardial+Infarction.">Acute Myocardial Infarction.</a> New England Journal of Medicine. 376 (21), 2053-2064 (2017).</li><li>McNamara, R. L., 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=Predicting+in-hospital+mortality+in+patients+with+acute+myocardial+infarction.">Predicting in-hospital mortality in patients with acute myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 68 (6), 626-635 (2016).</li><li>Kurian, G. A., Rajagopal, R., Vedantham, S., Rajesh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Oxidative+Stress+in+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion+Injury+and+Remodeling:+Revisited.">The Role of Oxidative Stress in Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury and Remodeling: Revisited.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. , (2016).</li><li>Turer, A. T., Hill, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+myocardial+ischemia-reperfusion+injury+and+rationale+for+therapy.">Pathogenesis of myocardial ischemia-reperfusion injury and rationale for therapy.</a> American Journal of Cardiology. 106 (3), 360-368 (2010).</li><li>Totzeck, M., Hendgen-Cotta, U. B., French, B. A., Rassaf, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+approach+to+remote+ischemic+preconditioning+and+ischemic+preconditioning+against+myocardial+ischemia/reperfusion+injury.">A practical approach to remote ischemic preconditioning and ischemic preconditioning against myocardial ischemia/reperfusion injury.</a> Journal of Biological Methods. 3 (4), (2016).</li><li>Respress, J. L., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+mice.">Transthoracic echocardiography in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (39), (2010).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nature Protocols. 3 (9), 1422-1434 (2008).</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> Journal of Visualized Experiments. (100), e52618 (2015).</li><li>Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. 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=Characterization+of+the+Langendorff+perfused+isolated+mouse+heart+model+of+global+ischemia-reperfusion+injury:+Impact+of+ischemia+and+reperfusion+length+on+infarct+size+and+LDH+release.">Characterization of the Langendorff perfused isolated mouse heart model of global ischemia-reperfusion injury: Impact of ischemia and reperfusion length on infarct size and LDH release.</a> Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).</li><li>Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology (ESC). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ESC+Guidelines+for+the+management+of+acute+myocardial+infarction+in+patients+presenting+with+ST-segment+elevation.">ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation.</a> European Heart Journal. 33 (20), 2569-2619 (2012).</li><li>Shigemitsu, O., 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=Acute+myocardial+infarction+due+to+left+main+coronary+artery+occlusion.+Therapeutic+strategy.">Acute myocardial infarction due to left main coronary artery occlusion. Therapeutic strategy.</a> Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 50 (4), 146-151 (2002).</li></ol>

PV overvågning af LV Hæmodynamik i akut myokardieinfarkt fungerer som en roman metode for real-time i vivo vurdering af Kardiogent shock og nedsat LV funktion i jeg / Rasmussen skade. PV kateterisation kan levere et bredt spektrum af parametre med hensyn til LV systolisk og diastolisk funktion. Ud over de LV volumetriske parametre typisk fremstillet ved ekkokardiografi eller Mr (kammer diskenheder, EF, slagtilfælde volumen og hjertets minutvolumen), giver PV analyse en mere komplet profil af LV funktion ved s...

Hjerte-kar-sygdom er den mest almindelige dødsårsag i vestlige civilisation1. Akut myokardieinfarkt er en kritisk begivenhed, som er forbundet med høj akut og kronisk dødelighed2. Selvom revaskularisering er opnået via akut perkutan koronar intervention (PCI), dødeligheden fortsat er høj, især inden for de første 48 timer efter debut af symptomer hos patienter med akut myokardieinfarkt3. Kardiogent shock forårsaget af akut nedsættelse af venstre ventrikel (LV) funktion er en væsentlig årsag til på hospitalet dødelighed i disse patienter3. Denne tidlige reduktion i LV funktion skyldes Myokardie skader efter iskæmi og reperfusion. Denne såkaldte iskæmi/reperfusion (jeg / R) skade medieres af ændringer i cellulære metabolome såsom overdrevne generation af reaktive ilt arter4,5.
For at udforske mulige beskyttende mekanismer fører til et fald i Myokardie skader i prækliniske omgivelser, er pålidelig musemodeller væsentlige, herunder metoder til evaluering af post-jeg/R LV funktion6. I denne indstilling, er transthoracic ekkokardiografi7 og magnetisk resonans imaging (MR)6 almindeligt brugt til funktionelle fænotyper8,9. Men disse metoder er ikke egnet til vurdering af svær LV dysfunktion og Kardiogent shock i en igangværende akut myokardieinfarkt og kan ikke direkte vise data på LV pres. Langendorff apparatet ved hjælp af isolerede hjerte i en ex vivo -analyse giver oplysninger om de underliggende patomekanismer af tidlig-fase jeg / Rasmussen skade10. Denne metode er begrænset på grund af dets manglende evne til at reproducere i vivo adaptive mekanismer såsom regulering af det autonome nervesystem eller hormonel regulering og syre-base homøostase. Der er i øjeblikket ingen metode til en komplet funktionelle fænotyper af Kardiogent shock og venstre ventrikel dysfunktion under en igangværende Myokardie jeg / Rasmussen skade.
En synkroniseret tilgang med kombination af tryk-volumen (PV) kateterisation og forbigående kirurgisk venstre vigtigste koronararterie (LCA) okklusion kunne være gavnlige, men teknisk udfordrende. Stabil extracardiac Hæmodynamik under jeg / Rasmussen skade er afgørende for gyldige resultater, da ustabile anæstesi eller blod tab kan stærkt påvirke resultaterne. En roman tilgang til hæmodynamiske fænotyper af jeg / Rasmussen skade via LV PV kateterisation og forbigående LCA okklusion kunne bringe nye indsigter om Kardiogent shock og LV dysfunktion i akut myokardieinfarkt og tjene som en metode til fremtidige analyser på cardioprotection.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="762">
	<tbody>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Calibration cuvette</td>
			<td style="width:164px;">Millar instruments</td>
			<td style="width:119px;">910-1049</td>
			<td style="width:243px;">Calibration cuvette</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Contura professional hair trimmer</td>
			<td style="width:164px;">Wella</td>
			<td style="width:119px;">HS-60</td>
			<td>Small animal shaving system</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Eclipse Needle 27G</td>
			<td style="width:164px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">REF 305770</td>
			<td>27G needle</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Forceps</td>
			<td style="width:164px;">FST</td>
			<td>11203-25, 11069-08, 11616-15, 11506-12, 11051-10</td>
			<td style="width:243px;">Surgical forceps</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Forceps</td>
			<td style="width:164px;">Aesculap Braun</td>
			<td>BN731R, BD 311R</td>
			<td style="width:243px;">Surgical forceps</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Foris FS2434</td>
			<td style="width:164px;">Eizo</td>
			<td style="width:119px;">0FTD2033</td>
			<td>Monitor</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Hamilton Syringe 100 &#181;l needle</td>
			<td style="width:164px;">Hamilton</td>
			<td style="width:119px;">80621</td>
			<td>100&#181;l syringe with needle</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Heated Small animal OP table</td>
			<td style="width:164px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:119px;">15001</td>
			<td>Heated OP table</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Heparin-Natrium 25000</td>
			<td style="width:164px;">Ratiopharm</td>
			<td style="width:119px;">N68542.04</td>
			<td>Heparin</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Ketamin 10% 100 mg/ml</td>
			<td style="width:164px;">bela-pharm</td>
			<td style="width:119px;">FS1670041</td>
			<td>Ketamin</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Labchart Pro 8 + Pro modules</td>
			<td style="width:164px;">AD Instruments</td>
			<td style="width:119px;">MLS260/8</td>
			<td>PV data analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">LAS EZ</td>
			<td style="width:164px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">LAS EZ</td>
			<td>Microscope camera software</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Leica IC80 HD</td>
			<td style="width:164px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">IC80 HD</td>
			<td>Microscope camera</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Leica M80</td>
			<td style="width:164px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">M80</td>
			<td>Microscope</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Micro-tip catheter transducer</td>
			<td style="width:164px;">Millar instruments</td>
			<td style="width:119px;">SPR-839</td>
			<td>PV catheter</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">MiniVent</td>
			<td style="width:164px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:119px;">845</td>
			<td>ventilation</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">MPVS Ultra</td>
			<td style="width:164px;">Millar instruments</td>
			<td style="width:119px;">PL3508B48/M</td>
			<td>PV catheter data acquisition device</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Octenisept</td>
			<td style="width:164px;">Sch&#252;lke</td>
			<td style="width:119px;">20000832-A</td>
			<td>disinfectant</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Plastipak 1ml</td>
			<td style="width:164px;">PD</td>
			<td style="width:119px;">REF 303172</td>
			<td>1ml syringe</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">PowerLab 8/35</td>
			<td style="width:164px;">AD Instruments</td>
			<td style="width:119px;">PL3508</td>
			<td>analog/digital converter</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Prolene 6-0</td>
			<td style="width:164px;">Ethicon</td>
			<td style="width:119px;">XNEH7814.P31</td>
			<td>Polypropylene suture</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Retraction Kit</td>
			<td style="width:164px;">FST</td>
			<td>18200-20</td>
			<td>retraction of surgical situs</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Seraflex 5-0</td>
			<td style="width:164px;">Naila</td>
			<td style="width:119px;">IC108000</td>
			<td>silk suture</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Small and micro-scissors</td>
			<td style="width:164px;">FST Essen</td>
			<td style="width:119px;">14059-11, 15007-08, 14064-11</td>
			<td>Surgical scissors</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Small silicon tube</td>
			<td style="width:164px;">Reichelt Chemietechnik</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>tube for LCA occlusion</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Sodium Chloride</td>
			<td style="width:164px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S7653</td>
			<td>Sodium Chloride</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">testo 108</td>
			<td style="width:164px;">testo</td>
			<td>5631080</td>
			<td>rectal thermometer</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Thinkcentre desktop computer</td>
			<td style="width:164px;">Lenovo</td>
			<td style="width:119px;">PC0EJS2V</td>
			<td>Computer</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Vasofix Safety 20G</td>
			<td style="width:164px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;">4269110S-01</td>
			<td>intubation catheter</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:237px;">Windows 10</td>
			<td style="width:164px;">Microsoft</td>
			<td style="width:119px;">KW9-00240</td>
			<td>Operating system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Xylazin 2%</td>
			<td style="width:164px;">Ceva</td>
			<td style="width:119px;">6324464.00.00</td>
			<td>Xylazine hydrochloride</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

real-time pressure-volume analysis of acute myocardial infarction in mice

Akut myokardieinfarkt kan føre til akut hjerteinsufficiens, og Kardiogent shock. Evaluering af Hæmodynamik er afgørende for vurderingen af enhver potentiel terapeutisk tilgang rettet mod akut venstre ventrikel (LV) dysfunktion. Aktuelle imaging modaliteter (fx., ekkokardiografi og magnetisk resonans imaging) har flere begrænsninger, da data på LV pres ikke direkte måles. LV kateterisation i mus gennemgår koronar arterieokklusion kunne tjene som en roman metode til en real-time evaluering af LV funktion.
I begyndelsen af proceduren, blev mus bedøvede efterfulgt af endotracheal intubation. For LV kateterisation blev lige halspulsåren eksponeret via midten-hals indsnit. Kateteret blev indført og placeret i LV hulrum. Venstre torakotomi blev gennemført og venstre vigtigste koronararterie (LCA) var forbundet. For at fremkalde reperfusion, blev sutur udgivet efter 45 min. Tryk-volumen data var registreret på alle tidspunkter.
Ligatur af LCA forårsagede et fald i LV systolisk funktion som det fremgår af en 30% reduktion i slagtilfælde volumen, LV uddrivningsfraktion (EF) og minutvolumen. Maksimale dP/dt som parameter for LV kontraktilitet var også væsentligt reduceret og diastolisk funktion blev alvorligt svækket (minimum dP/dt-40%). Reperfusion over en periode på 20 min. førte ikke til en fuldstændig genopretning af LV funktion.
Real-time tryk-volumen analyse fungerede som en gyldig procedure for overvågning hjertefunktion under akut myokardieinfarkt hos mus. Fastholde stabile anæstesi og en standardiseret kirurgisk tilgang var afgørende for at sikre gyldige resultater. Som den tidlige fase af akut myokardieinfarkt er kritisk for sygelighed og dødelighed, kunne de afgrænsede metode være gavnligt for præklinisk evaluering af nye strategier for cardioprotection.

Efter LV kateterisation, blev Vendbar LCA ligatur udført for 45 min efterfulgt af 10 min. af reperfusion. PV data var registreret på alle tidspunkter (figur 1).
Korrekt placering af PV kateteret blev bekræftet ved at opnå den karakteristiske LV PV Graf (figur 2A). LV kateter placeringen viste den typiske ventrikulær trykområde med et minimum på 0 - 20 mmHg mens f...

Watch this Scientific Journal Video about Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice at JoVE.com

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Akut myokardieinfarkt i mus inducerer akut men ufuldstændigt karakteriseret ændringer i venstre ventrikel (LV) funktion. LV kateterisation i gennemgår koronar arterieokklusion-mus fungerer som en roman metode til en real-time evaluering af LV funktion.

Real-time pres-binds analyse af akut myokardieinfarkt i mus

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute Myocardial Infarction in Rats

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

Induction of Myocardial Infarction in Adult Zebrafish Using Cryoinjury

Induktion af myokardieinfarkt i Adult Zebrafisk Brug kryobeskadigelse

The mammalian heart is incapable of significant regeneration following an acute injury such as myocardial infarction1. By contrast, urodele amphibians and ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

MR og PET i musemodeller af myokardieinfarkt

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Myokardieinfarkt og Functional resultatvurdering i Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

Minimal Invasive Kirurgisk Procedure inducere myokardieinfarkt i mus

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Primære resultatvurdering i en Pig Model af akut myokardieinfarkt

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myokardieinfarkt i neonatale mus, en model af Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

Digital PCR for Quantifying Circulating MicroRNAs in Acute Myocardial Infarction and Cardiovascular Disease

Digital PCR for kvantificering af cirkulerende MicroRNA i akut myokardieinfarkt og hjerte-kar-sygdom

Circulating serum microRNAs (miRNAs) have shown promise as biomarkers for the cardiovascular disease and acute myocardial infarction (AMI), being released ...

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

Biventrikulær vurdering af hjertefunktion og trykvolumensløjfer ved lukket brystkateterisering hos mus

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

Utilizing Percutaneous Ventricular Assist Devices in Acute Myocardial Infarction Complicated by Cardiogenic Shock

Udnyttelse af vinkelrette ventrikulære hjælpeenheder i akut myokardieinfarkt kompliceret af kardiogen shock

Cardiogenic shock is defined as persistent hypotension, accompanied by evidence of end organ hypo-perfusion. Percutaneous ventricular assist devices ...