Name: invasive hemodynamic assessment for the right ventricular system and hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension in mice
Uploaded: 2019-10-24T13:30:00
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Esta pesquisa é apoiada pelo Projeto de Pós-Graduação em Educação e Reforma Do Ensino da Faculdade de Medicina da União de Pequim (10023-2016-002-03), pelo Fuwai Hospital Youth Fund (2018-F09) e pelo Fundo diretor do Laboratório-Chave de Pesquisa Pré-clínica de Pequim e Avaliação de Materiais de ImplanteS Cardiovasculares (2018-PT2-ZR05).

O protocolo animal foi revisado e aprovado pelo Institutional Animal Care and Use Committee no Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Science, Peking Union Medical College (NO.0000287). Os animais experimentais foram alojados e alimentados de acordo com as diretrizes do bem-estar animal na China.
NOTA: Oito a 12 semanas de idade machos C57BL ratos foram alojados em um ambiente com um 12 h escuro / 12 h ciclo de luz. Os camundongos PAH foram alojados por 4 semanas uma concentração de oxig...

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	<li>Humbert, M., 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=Advances+in+therapeutic+interventions+for+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Advances in therapeutic interventions for patients with pulmonary arterial hypertension.</a> Circulation. 130 (24), 2189-2208 (2014).</li><li>Chatterjee, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Swan-Ganz+catheters:+past,+present,+and+future:+a+viewpoint.">The Swan-Ganz catheters: past, present, and future: a viewpoint.</a> Circulation. 119 (1), 147-152 (2009).</li><li>Adamson, P. B., 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=CHAMPION+trial+rationale+and+design:+the+long-term+safety+and+clinical+efficacy+of+a+wireless+pulmonary+artery+pressure+monitoring+system.">CHAMPION trial rationale and design: the long-term safety and clinical efficacy of a wireless pulmonary artery pressure monitoring system.</a> Journal of Cardiac Failure. 17 (1), 3-10 (2011).</li><li>Abraham, W. T., 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=Wireless+pulmonary+artery+haemodynamic+monitoring+in+chronic+heart+failure:+a+randomised+controlled+trial.">Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: a randomised controlled trial.</a> The Lancet. 377 (9766), 658-666 (2011).</li><li>Adamson, P. B., 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=Wireless+pulmonary+artery+pressure+monitoring+guides+management+to+reduce+decompensation+in+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Wireless pulmonary artery pressure monitoring guides management to reduce decompensation in heart failure with preserved ejection fraction.</a> Circulation: Heart Failure. 7 (6), 935-944 (2014).</li><li>Shatat, M. 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=Endothelial+Kruppel-like+Factor+4+modulates+pulmonary+arterial+hypertension.">Endothelial Kruppel-like Factor 4 modulates pulmonary arterial hypertension.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 50 (3), 647-653 (2014).</li><li>. SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Available from: <a target="_blank" href="https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000">https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000</a> (2019)</li><li>Tabima, D. M., Hacker, T. A., Chesler, N. 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LabChart Available from: <a target="_blank" href="https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE">https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE</a> (2019)</li><li>Marius, M. H., 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=Definitions+and+diagnosis+of+pulmonary+hypertension.">Definitions and diagnosis of pulmonary hypertension.</a> Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 42-50 (2013).</li><li>Ciuclan, 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=A+novel+murine+model+of+severe+pulmonary+arterial+hypertension.">A novel murine model of severe pulmonary arterial hypertension.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 184 (10), 1171-1182 (2011).</li><li>Brown, R. H., Walters, D. M., Greenberg, R. S., Mitzner, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+of+endotracheal+intubation+and+pulmonary+functional+assessment+for+repeated+studies+in+mice.">A method of endotracheal intubation and pulmonary functional assessment for repeated studies in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 87 (6), 2362-2365 (1999).</li><li>Chen, W. C., 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=Right+ventricular+systolic+pressure+measurements+in+combination+with+harvest+of+lung+and+immune+tissue+samples+in+mice.">Right ventricular systolic pressure measurements in combination with harvest of lung and immune tissue samples in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. 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J., Sassi, Y., Ishikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sugen+5416/Hypoxia+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">The Sugen 5416/Hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Experimental Models of Cardiovascular Diseases. Methods in Molecular Biology. vol 1816. , (2018).</li></ol>

A intubação do traqueal é a primeira etapa importante para cirurgias da aberto-caixa. O método clássico de intubação traqueal para pequenos animais, como ratos ou camundongos, envolve fazer uma incisão em forma de T na traqueia e inserir diretamente tubos traqueais do tipo Y na traqueia. Na prática, descobrimos que este método não é fácil durante a operação. A tubulação do traqueal do Tipo Y é muito grande para pequenos animais e forma um ângulo com a traqueia. Assim, é difícil reparar a tubulação ...

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença cardiopulmonar crônica e grave com elevação da pressão arterial pulmonar (PAP) e pressão ventricular direita (RVP) causada pela proliferação celular e fibrose de pequenas artérias pulmonares 1. Cateteres de artéria pulmonar, também chamados de cateteres Swan-Ganz2,são comumente usados no monitoramento clínico de RVP e PAP. Além disso, um sistema de monitoramento PAP sem fio tem sido usado clinicamente3,4,5. Para imitar a doença para estudo em camundongos, um ambiente hipóxico é usado para simular manifestações clínicas humanas da HAP6. Na avaliação do PAP em animais, os animais de grande porte são relativamente fáceis de monitorar através de cateteres de artéria pulmonar usando a mesma técnica que para os seres humanos, mas pequenos animais, como ratos e camundongos, são difíceis de avaliar por causa de seu pequeno tamanho corporal. A medida hemodinâmica do sistema ventricular direito em camundongos é possível com um cateter ultrapequeno tamanho 1 Fr7. Um método para medir RVP e PAP em camundongos tem sido relatado na literatura8,9, mas a metodologia carece de uma descrição detalhada. RVP e PAP são mais desafiadores para medir do que a pressão ventricular esquerda por causa das diferenças anatômicas entre os sistemas cardíaco esquerdo e direito.
Para obter parâmetros PAP e RVP no mesmo mouse, descrevemos uma abordagem baseada em cirurgia de caixa aberto para medições hemodinâmicas do coração direito, sua validação com camundongos saudáveis e PAH e como evitar a geração de dados artificiais durante o complicado peito aberto Cirurgia. Embora esta técnica seja melhor executada por um cirurgião bem treinado, tem a vantagem de poder avaliar pap e RVP no mesmo rato.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:764px;" width="764">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">2,2,2-Tribromoethanol</td>
			<td style="width:192px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">T48402-5G</td>
			<td style="width:183px;">For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Animal temperature controller</td>
			<td style="width:192px;">Physitemp Instruments, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">TCAT-2LV</td>
			<td style="width:183px;">For temperature control</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Dissection forceps</td>
			<td style="width:192px;">Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">11274-20</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Gemini Cautery System</td>
			<td style="width:192px;">Gemini</td>
			<td style="width:157px;">GEM 5917</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Intravenous catheter (22G)</td>
			<td style="width:192px;">BD angiocath</td>
			<td style="width:157px;">381123</td>
			<td style="width:183px;">For intubation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">LabChart 7.3</td>
			<td style="width:192px;">ADInstruments</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Light illumination system</td>
			<td style="width:192px;">Olympus</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Mikro-Tip catheter</td>
			<td style="width:192px;">Millar Instruments, Houston, TX</td>
			<td style="width:157px;">SPR-1000</td>
			<td style="width:183px;">For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Millar Pressure-Volume Systems</td>
			<td style="width:192px;">Millar Instruments, Houston, TX</td>
			<td style="width:157px;">MVPS-300</td>
			<td style="width:183px;">For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">O2 Controller and Hypoxia chamber</td>
			<td style="width:192px;">Biospherix</td>
			<td style="width:157px;">ProOx 110</td>
			<td style="width:183px;">For chronic hypoxia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">PowerLab Data Acquisition System</td>
			<td style="width:192px;">ADInstruments</td>
			<td style="width:157px;">PowerLab 16/30</td>
			<td style="width:183px;">For data recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Scissors</td>
			<td style="width:192px;">Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">14084-08</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Small animal ventilator</td>
			<td style="width:192px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:157px;">Mini-Vent 845</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:192px;">Olympus</td>
			<td style="width:157px;">SZ61</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Surgery tape</td>
			<td style="width:192px;">3M</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Terg-a-zyme enzyme</td>
			<td style="width:192px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">Z273287-1EA</td>
			<td style="width:183px;">For catheter cleaning</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

invasive hemodynamic assessment for the right ventricular system and hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension in mice

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença cardiopulmonar crônica e grave. Os ratos são um modelo animal popular usado para imitar esta doença. No entanto, a avaliação da pressão ventricular direita (RVP) e da pressão pulmonar da artéria (PAP) permanece tecnicamente desafiadora em camundongos. RVP e PAP são mais difíceis de medir do que a pressão ventricular esquerda por causa das diferenças anatômicas entre os sistemas cardíaco esquerdo e direito. Neste artigo, descrevemos um método de medição hemodinâmica do coração direito estável e sua validação usando camundongos saudáveis e PAH. Este método é baseado na cirurgia open-chest e na sustentação mecânica da ventilação. É um procedimento complicado em comparação com procedimentos torácicos fechados. Enquanto um cirurgião bem treinado é necessário para esta cirurgia, a vantagem deste procedimento é que ele pode gerar parâmetros rvp e PAP ao mesmo tempo, por isso é um procedimento preferível para a avaliação dos modelos de HAP.

O cateter transdutor de pressão foi inserido no ventrículo direito(Figura 3A)através de um túnel expandido por uma agulha de 25 G, e uma forma de onda RVP típica (Figura 3C)foi obtida. O cateter foi continuamente ajustado e avançado lentamente e mantido no mesmo eixo que a artéria pulmonar ao passar pela válvula pulmonar(Figura 3B). Quando o sensor de pressão foi inserido c...

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Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar uma avaliação hemodinâmica invasiva do ventrículo direito e artéria pulmonar em camundongos usando uma abordagem de cirurgia de caixa aberta.

Avaliação Hemodinâmica Invasiva para o Sistema Ventricular Direito e hipertensão arterial pulmonar induzida por hipóxia em camundongos

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Este protocolo é uma avaliação hemodinâmica baseada em cirurgia torácica aberta e é útil para a avaliação de pressão ventricular e pulmonar direita em pequenos animais, como camundongos. A vantagem deste procedimento é que ele pode gerar parâmetros VP e PAP ao mesmo tempo. Por isso, é preferível para avaliações de modelos PAH.Comece montando o equipamento para a cirurgia. Mergulhe o cateter transdutor de pressão em 0,9% salino à temperatura ambiente por pelo menos 30 minutos antes do experimento hemodinâmico. Em seguida, conecte o cateter a um sistema de volume de pressão.Calibrar o transdutor de pressão girando o botão de calibração para zero e 25 milímetros de mercúrio para enviar um sinal de pressão de verificação para o software de aquisição de dados e, em seguida, configurar a configuração de calibração. Gire o botão para o transdutor e ajuste a válvula de equilíbrio para zero de linha de base. Configure um microscópio estéreo padrão, mesa cirúrgica de pequeno animal controlada pela temperatura e um sistema de iluminação leve para microcirurgia.Uma vez que o rato esteja devidamente anestesiado, remova a pele do peito e do pescoço usando uma máquina de barbear e loção de depilação. Fixar o mouse na posição supina na mesa cirúrgica controlada pela temperatura. Depois de garantir que a anestesia esteja em vigor, faça uma incisão midline na pele do pescoço.Disseque o músculo esquelético usando fórceps curvos e exponha a traqueia. Realizar intubação pela boca com um cateter de bainha intravenosa de 22 bitolas, confirmando que o tubo está na traqueia com fórceps. Conecte a tubulação a um pequeno ventilador animal e fixe-o para ventilação usando fita adesiva.Em seguida, faça uma incisão midline na pele do peito e disseca cuidadosamente o músculo torácico usando uma ferramenta de cauteria. Corte o esterno usando uma tesoura no meio, e exponha a cavidade torácica. Certifique-se de evitar qualquer sangramento usando a ferramenta cautery.Exponha o ventrículo direito com retráteis e, em seguida, insira o cateter transdutor de pressão embebido salino através de um pequeno túnel criado com uma agulha de calibre 25 no ventrículo direito para medir a pressão ventricular direita, ou RVP. Segure o cabo do cateter e cruze a válvula pulmonar de forma coaxial com a artéria pulmonar. Observe a forma de onda de pressão e obtenha uma pressão arterial pulmonar estável ou sinal PAP.Em seguida, registo os dados hemodinâmicos usando o software de aquisição de dados. Remova cuidadosamente o cateter do sistema cardíaco direito e coloque-o em uma seringa de um mililitro contendo solução de enzima digestiva de 1%. Este protocolo foi usado com sucesso para obter formas de onda RVP e PAP em camundongos, inserindo um cateter transdutor de pressão no ventrículo direito e na artéria pulmonar.Para evitar a geração de dados artificiais, segmentos com ruído foram excluídos da análise de dados e correções foram feitas se o nível zero do cateter tivesse derivado. RVP e PAP foram medidos em camundongos com hipóxia crônica induzida, e os resultados foram comparados aos obtidos de um grupo controle. PAP sistólica, PAP diastólica, PAP médio e pressão sistólica ventricular direita foram significativamente aumentadas no grupo de hipóxia crônica.A coisa mais importante a se lembrar é inserir o cateter transdutor de pressão no ventrículo direito cuidadosamente, certificando-se de evitar danos ao cateter e confirmar que a forma de onda RVP lisa aparece na tela.

Research

JoVE Journal

Medicine

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Avaliação ecocardiográfica do coração direito em Ratos

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Medicina

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Avaliação da Estrutura e Função do Ventrículo Direito em modelo de camundongo Pulmonary Artery constrição por Ecocardiografia transtorácica

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

Tromboembólica crônica Hipertensão Pulmonar e Avaliação da Função Ventricular Direita no Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Hemodinâmica Caracterização de roedores modelos de Hipertensão Arterial Pulmonar

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

A cirurgia de derivação, coração direito Cateterismo e Vascular morfometria em um modelo de rato para induzida Fluxo de Hipertensão Arterial Pulmonar

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

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 ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

Monitorização hemodinâmica invasiva da hemodinâmica da artéria aórtica e pulmonar em um grande modelo Animal de SDRA

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Mensuração ecocardiográfica dos parâmetros diastólicos do ventrículo direito no mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

Um tronco pulmonar bandagem modelo de sobrecarga de pressão induzida por falha e Hipertrofia Ventricular direita

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Avaliação não-invasiva da função de músculos levantadores em ratos

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...