Name: modified technique for the use of neonatal murine hearts in the langendorff preparation
Uploaded: 2022-03-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation at JoVE.com

NIH/NINDS R01NS112706 (R.L.)

Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin açıklanan tüm yöntemler için onayları alınmıştır. Çalışma için vahşi tip C57Bl/6 erkek doğum sonrası gün 10 fare kullanıldı.
1. Langendorff aparatının hazırlanması
<ol><li>Karmaşıklığı en aza indirmek için, Langendorff aparatı içinde sabit akış veya sabit basınç yoluyla devridaim yapmayan oksijenli perfüzyonat kullanın (bkz....

<ol>
	<li>Bell, R., Mocanu, M., Yellon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+heart+perfusion:+The+Langendorff+technique+of+isolated+heart+perfusion.">Retrograde heart perfusion: The Langendorff technique of isolated heart perfusion.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 50 (6), 940-950 (2011).</li><li>Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szel&#261;g, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+perfusion+according+to+Langendorff-still+viable+in+the+new+millennium.">Isolated heart perfusion according to Langendorff-still viable in the new millennium.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 55 (2), 113-126 (2007).</li><li>Olejnickova, V., Novakova, M., Provaznik, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+models:+Cardiovascular+system+studies+and+technological+advances.">Isolated heart models: Cardiovascular system studies and technological advances.</a> Medical and Biological Engineering and Computing. 53 (7), 669-678 (2015).</li><li>D&#246;ring, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+perfused+heart+according+to+Langendorff+technique--function--application.">The isolated perfused heart according to Langendorff technique--function--application.</a> Physiologia Bohemoslovaca. 39 (6), 481-504 (1990).</li><li>Liao, R., Podesser, B., Lim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+continuing+evolution+of+the+Langendorff+and+ejecting+murine+heart:+New+advances+in+cardiac+phenotyping.">The continuing evolution of the Langendorff and ejecting murine heart: New advances in cardiac phenotyping.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (2), 156-167 (2012).</li><li>Barajas, M., Yim, P., Gallos, G., Levy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+isolated+retrograde-perfused+newborn+mouse+heart+preparation.">An isolated retrograde-perfused newborn mouse heart preparation.</a> MethodsX. 7, 101058 (2020).</li><li>De Leiris, J., Harding, D., Pestre, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+perfused+rat+heart:+A+model+for+studying+myocardial+hypoxia+or+ischaemia.">The isolated perfused rat heart: A model for studying myocardial hypoxia or ischaemia.</a> Basic Research in Cardiology. 79 (3), 313-321 (1984).</li><li>Liaw, N., 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=Postnatal+shifts+in+ischemic+tolerance+and+cell+survival+signaling+in+murine+myocardium.">Postnatal shifts in ischemic tolerance and cell survival signaling in murine myocardium.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 305 (10), 1171-1181 (2013).</li><li>Chaudhary, 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=Differential+effects+of+soluble+epoxide+hydrolase+inhibition+and+CYP2J2+overexpression+on+postischemic+cardiac+function+in+aged+mice.">Differential effects of soluble epoxide hydrolase inhibition and CYP2J2 overexpression on postischemic cardiac function in aged mice.</a> Prostaglandins and Other Lipid Mediators. 104, 8-17 (2013).</li><li>Dutta, S., Sengupta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Men+and+mice:+Relating+their+ages.">Men and mice: Relating their ages.</a> Life Sciences. 152, 244-248 (2016).</li><li>Onay-Besikci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+energy+metabolism+in+newborn.">Regulation of cardiac energy metabolism in newborn.</a> Molecular and Cellular Biochemistry. 287 (1), 1-11 (2006).</li><li>Milani-Nejad, N., Janssen, P. M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+and+large+animal+models+in+cardiac+contraction+research:+Advantages+and+disadvantages.">Small and large animal models in cardiac contraction research: Advantages and disadvantages.</a> Pharmacology and Therapeutics. 141 (3), 235-249 (2014).</li><li>Kaese, S., Verheule, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+electrophysiology+in+mice:+A+matter+of+size.">Cardiac electrophysiology in mice: A matter of size.</a> Frontiers in Physiology. 3 (345), 00345 (2012).</li><li>Tan, C., Lewandowski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transitional+heart:+From+early+embryonic+and+fetal+development+to+neonatal+life.">The transitional heart: From early embryonic and fetal development to neonatal life.</a> Fetal Diagnosis and Therapy. 47 (5), 373-386 (2020).</li><li>Zhang, P., Lv, J., Li, Y., Zhang, L., Xiao, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+lipopolysaccharide+exposure+gender-dependently+increases+heart+susceptibility+to+ischemia/reperfusion+injury+in+male+rats.">Neonatal lipopolysaccharide exposure gender-dependently increases heart susceptibility to ischemia/reperfusion injury in male rats.</a> International Journal of Medical Sciences. 14 (11), 1163 (2017).</li><li>Ziyatdinova, N., 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=Effect+of+If+Current+Blockade+on+Newborn+Rat+Heart+Isolated+According+to+Langendorff.">Effect of If Current Blockade on Newborn Rat Heart Isolated According to Langendorff.</a> Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 167 (4), 424-427 (2019).</li><li>Teng, B., Tilley, S., Ledent, C., Mustafa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+assessment+of+coronary+flow+and+cardiac+function+after+bolus+adenosine+injection+in+adenosine+receptor+knockout+mice.">In vivo assessment of coronary flow and cardiac function after bolus adenosine injection in adenosine receptor knockout mice.</a> Physiological reports. 4 (11), 12818 (2016).</li><li>Xu, W., 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=Lethal+cardiomyopathy+in+mice+lacking+transferrin+receptor+in+the+heart.">Lethal cardiomyopathy in mice lacking transferrin receptor in the heart.</a> Cell Reports. 13 (3), 533-545 (2015).</li><li>Gargiulo, S., 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=Mice+anesthesia,+analgesia,+and+care,+Part+I:+Anesthetic+considerations+in+preclinical+research.">Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: Anesthetic considerations in preclinical research.</a> Institute for Laboratory Animal Research. 53 (1), 55-69 (2012).</li><li>Gargiulo, S., 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=Mice+anesthesia,+analgesia,+and+care,+Part+I:+Anesthetic+considerations+in+preclinical+research.">Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: Anesthetic considerations in preclinical research.</a> ILAR Journal. 53 (1), 55-69 (2012).</li><li>Erhardt, W., Hebestedt, A., Aschenbrenner, G., Pichotka, B., Bl&#252;mel, 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+comparative+study+with+various+anesthetics+in+mice+(pentobarbitone,+ketamine-xylazine,+carfentanyl-etomidate).">A comparative study with various anesthetics in mice (pentobarbitone, ketamine-xylazine, carfentanyl-etomidate).</a> Research in Experimental Medicine. 184 (3), 159-169 (1984).</li><li>Janssen, 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=Effects+of+anesthetics+on+systemic+hemodynamics+in+mice.">Effects of anesthetics on systemic hemodynamics in mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 287 (4), 1618-1624 (2004).</li><li>Zuurbier, C., Koeman, A., Houten, S., Hollmann, M., Florijn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+anesthetic+regimen+for+surgery+in+mice+through+minimization+of+hemodynamic,+metabolic,+and+inflammatory+perturbations.">Optimizing anesthetic regimen for surgery in mice through minimization of hemodynamic, metabolic, and inflammatory perturbations.</a> Experimental Biology and Medicine. 239 (6), 737-746 (2014).</li><li>Hard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thymectomy+in+the+neonatal+rat.">Thymectomy in the neonatal rat.</a> Laboratory Animals. 9 (2), 105-110 (1975).</li><li>Sun, Z., Ambrosi, E., Bricalli, A., Ielmini, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Logic+computing+with+stateful+neural+networks+of+resistive+switches.">Logic computing with stateful neural networks of resistive switches.</a> Advanced Materials. 30 (38), 1802554 (2018).</li><li>Clancy, B., Finlay, B., Darlington, R., Anand, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrapolating+brain+development+from+experimental+species+to+humans.">Extrapolating brain development from experimental species to humans.</a> Neurotoxicology. 28 (5), 931-937 (2007).</li><li>Hornig, M., Chian, D., Lipkin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotoxic+effects+of+postnatal+thimerosal+are+mouse+strain+dependent.">Neurotoxic effects of postnatal thimerosal are mouse strain dependent.</a> Molecular Psychiatry. 9 (9), 833-845 (2004).</li><li>Langendorff, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+am+&#252;berlebenden+S&#228;ugethierherzen.">Untersuchungen am &#252;berlebenden S&#228;ugethierherzen.</a> Archiv f&#252;r die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere. 61 (6), 291-332 (1895).</li><li>Edlund, A., Wennmalm, &. #. 1. 9. 7. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+consumption+in+rabbit+Langendorff+hearts+perfused+with+a+saline+medium.">Oxygen consumption in rabbit Langendorff hearts perfused with a saline medium.</a> Acta Physiologica Scandinavica. 113 (1), 117-122 (1981).</li><li>Kuzmiak-Glancy, S., Jaimes, R., Wengrowski, A., Kay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+demand+of+perfused+heart+preparations:+How+electromechanical+function+and+inadequate+oxygenation+affect+physiology+and+optical+measurements.">Oxygen demand of perfused heart preparations: How electromechanical function and inadequate oxygenation affect physiology and optical measurements.</a> Experimental Physiology. 100 (6), 603-616 (2015).</li><li>Wiesmann, F., 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=Developmental+changes+of+cardiac+function+and+mass+assessed+with+MRI+in+neonatal,+juvenile,+and+adult+mice.">Developmental changes of cardiac function and mass assessed with MRI in neonatal, juvenile, and adult mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 278 (2), 652-657 (2000).</li><li>Le, V., Kovacs, A., Wagenseil, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+left+ventricular+pressure+in+late+embryonic+and+neonatal+mice.">Measuring left ventricular pressure in late embryonic and neonatal mice.</a> Journal of visualized experiments. (60), e3756 (2012).</li><li>Bednarczyk, J., 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=Incorporating+dynamic+assessment+of+fluid+responsiveness+into+goal-directed+therapy:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Incorporating dynamic assessment of fluid responsiveness into goal-directed therapy: A systematic review and meta-analysis.</a> Critical Care Medicine. 45 (9), 1538 (2017).</li><li>Louch, W., Sheehan, K., Wolska, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+in+cardiomyocyte+isolation,+culture,+and+gene+transfer.">Methods in cardiomyocyte isolation, culture, and gene transfer.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 51 (3), 288-298 (2011).</li><li>Ackers-Johnson, M., Foo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Langendorff-free+isolation+and+propagation+of+adult+mouse+cardiomyocytes.">Langendorff-free isolation and propagation of adult mouse cardiomyocytes.</a> Methods in Molecular Biology. 1940, 193-204 (2019).</li><li>Peng, Y., Buller, C., Charpie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+N-acetylcysteine+on+neonatal+cardiomyocyte+ischemia-reperfusion+injury.">Impact of N-acetylcysteine on neonatal cardiomyocyte ischemia-reperfusion injury.</a> Pediatric Research. 70 (1), 61-66 (2011).</li><li>Jarmakani, J., Nakazawa, M., Nagatomo, T., Langer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+hypoxia+on+mechanical+function+in+the+neonatal+mammalian+heart.">Effect of hypoxia on mechanical function in the neonatal mammalian heart.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 235 (5), 469-474 (1978).</li><li>Podesser, B., Hausleithner, V., Wollenek, G., Seitelberger, R., Wolner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Langendorff+and+ischemia+in+immature+and+neonatal+myocardia:+Two+essential+key-words+in+Today's+cardiothoracic+research.">Langendorff and ischemia in immature and neonatal myocardia: Two essential key-words in Today's cardiothoracic research.</a> Acta Chirurgica Austriaca. 25 (6), 434-437 (1993).</li><li>Popescu, 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=Getting+an+early+start+in+understanding+perinatal+asphyxia+impact+on+the+cardiovascular+system.">Getting an early start in understanding perinatal asphyxia impact on the cardiovascular system.</a> Frontiers in Pediatrics. 8, 68 (2020).</li></ol>

Bu çalışmada izole yenidoğan fare kalbindeki başarılı aort kanülasyonu ve retrograd perfüzyon tanımlanmıştır. Daha da önemlisi, araştırmacıların genç murin yaşının ve küçük kalp boyutunun daha önce8 sunduğu engellerin üstesinden gelmelerini sağlar. Tasarımda karmaşık olmasa da, yaklaşım önemli derecede teknik beceri gerektirir. Teknik olarak en yetkin araştırmacılara bile kaçınılmaz olarak meydan okuyacak kilit adımlar, aortun kanülasyonu ve kanülün yer...

Ex-vivo kalp preparatları, bir yüzyılı aşkın bir süredir fizyolojik, patofizyolojik ve farmakolojik çalışmaların temel bir unsuru olmuştur. 1860'larda Elias Cyon'un çalışmalarından kaynaklanan Oskar Langendorff, izole kurbağa modelini retrograd perfüzyon için uyarladı ve oksijenli bir perfüzyon1 ile koroner akış sağlamak için aort kökünü basınçlandırdı. Langendorff, adaptasyonunu kullanarak koroner dolaşım ve mekanik fonksiyon2 arasında bir korelasyon gösterebildi. Daha sonra Langendorff tekniği olarak adlandırılan ex-vivo retrograd perfüze kalp, fizyolojik araştırmanın temel taşı olarak kaldı ve potansiyel karışıklıkların yokluğunda izole kalbi güçlü bir şekilde incelemek için basitliğinden yararlandı. Langendorff preparatı, kalbin ("çalışan kalp" olarak adlandırılır) dışarı çıkmasına izin vermek ve perfüzyonun yeniden dolaşmasına izin vermek için daha da modifiye edilmiştir3. Bununla birlikte, ilginin birincil fizyolojik bitiş noktaları değişmeden kalmıştır. Bu son noktalar arasında kontraktil fonksiyon, elektriksel iletim, kardiyak metabolizma ve koroner direnç ölçümleribulunur 4.
Orijinal kurbağa kalp preparatında kardiyak fonksiyonu değerlendirmek için Langendorff, kalbin tepesi ile bir kuvvet dönüştürücü arasına bağlı bir sütür kullanarak uzunlamasına eksende ventriküler kasılmanın yarattığı gerginliği ölçtü. 5 İzometrik kasılma, ventrikül dolgusu yokluğunda kalbe uygulanan bazal gerilim ile bu şekilde ölçüldü. Yaklaşımın iyileştirilmesi, izovolumik kontraksiyon sırasında miyokard performansını değerlendirmek için sol atriyum yoluyla sol ventriküle sıvı dolu balonların yerleştirilmesine yol açmıştır6. Kardiyak ritmi ve kalp atış hızını değerlendirmek için, araştırmacıların elektrokardiyogramı kaydetmelerini sağlamak için kalbin kutuplarına yüzey uçları yerleştirilebilir. Bununla birlikte, zorunlu denervasyon göz önüne alındığında, göreceli bradikardi beklenebilir. Dışsal pacing bunun üstesinden gelmeye ve deneyler arasındaki kalp atış hızı değişkenliğini ortadan kaldırmaya hizmet edebilir1. Bir diğer sonuç ölçütü olan miyokard metabolizması, koroner perfüzyon ve atık sudaki oksijen ve metabolik substrat içeriğinin ölçülmesi ve aralarındaki farkın hesaplanması ile değerlendirilebilir7. Koroner atık sudaki laktat miktarı, hipoksi, hipoperfüzyon, iskemi-reperfüzyon veya metabolik pertürbasyonlarda görüldüğü gibi anaerobik metabolizma dönemlerinin karakterize edilmesine yardımcı olabilir7.
Langendorff'un orijinal çalışması, kedileri birincil denek olarak kullanarak ex-vivo memeli kalbinin incelenmesini sağladı5. İzole sıçan kalbinin değerlendirilmesi, 1900'lerin ortalarında, 1967'de 'çalışan kalp' sıçan modelini detaylandıran Howard Morgan ile popülerlik kazandı5. Farelerin kullanımı, teknik karmaşıklık, doku kırılganlığı ve nispeten küçük murin kalp boyutu nedeniyle sadece 25 yıl önce başladı. Farelerin incelenmesiyle ilgili zorluklara rağmen, düşük maliyetler ve genetik manipülasyon kolaylığı, bu tür murin ex-vivo preparatlarının çekiciliğini ve talebini arttırmıştır. Ne yazık ki, tekniğin uygulanması yetişkin hayvanlarla sınırlıydı, 4 haftalık yavru fareler yakın zamana kadar ex-vivo çalışma için kullanılan en genç deneklerdi 8,9. Genç fareler yetişkinlerle karşılaştırıldığında "nispeten olgunlaşmamış" olsa da, gelişimsel biyoloji çalışmaları için denek olarak faydaları sınırlıdır, çünkü büyük ölçüde doğum barajlarından sütten kesilmişlerdir ve yakında ergenliğe başlayacaklar10. Ergenlik, glukoz ve laktattan yağ asitlerine miyokard substrat kullanımında doğum sonrası geçişin çok ötesinde gerçekleşir11. Bu nedenle, yenidoğan kalbindeki metabolik değişiklikler hakkındaki çoğu bilgi, tarihsel olarak tavşanlar ve kobay11 gibi daha büyük türlerdeki ex-vivo çalışmalardan kaynaklanmaktadır.
Gerçekten de, Langendorff hazırlığına alternatif yaklaşımlar mevcuttur. Bunlar, tüm organ fonksiyonel verilerinden ve bağlamından yoksun olan in vitro deneyleri veya in vivo çalışmaları içerir. Bu, gerekli bir anestezik ajanın kardiyovasküler ve solunum etkileri, nörohumoral girdinin etkisi, çekirdek sıcaklığının sonuçları, hayvanın beslenme durumu ve substrat mevcudiyeti12,13 gibi kafa karıştırıcı değişkenlerle teknik olarak zor ve karmaşık olabilir. Langendorff yaklaşımı, izole edilmiş perfüze edilmiş kalbin, bu tür karışıklıkların yokluğunda daha kontrollü bir şekilde ex-vivo bir şekilde incelenmesine izin verdiği için, güçlü bir araştırma aracı olarak kabul edilmiştir ve edilmeye devam etmektedir. Bu nedenle, burada sunulan teknik, araştırmacılara yenidoğan murin kalbinin ex-vivo çalışması için deneysel bir yaklaşım sunar ve reperfüzyon süresini sınırlar.
Gelişim dönemlerinde kalbin araştırılması, miyokard olgunlaşması sırasında meydana gelen geniş kapsamlı biyokimyasal, fizyolojik ve anatomik geçişler göz önüne alındığında önemli bir husustur. Anaerobik metabolizmadan oksidatif fosforilasyona geçişler, substrat kullanımındaki değişiklikler ve hücre proliferasyonundan hipertrofiye ilerleme, olgunlaşmamış kalpte benzersiz bir şekilde meydana gelen dinamik süreçlerdir11,14. Gelişmekte olan kalbin bir diğer kritik yönü, gerekli dönemlerde karşılaşılan stresörlerin yenidoğan kalbinde yüksek tepkiler üretebilmesi ve yetişkinlikte hakaretlere karşı gelecekteki duyarlılığı değiştirebilmesidir15. Önceki çalışmalar, Langendorff perfüze edilmiş yenidoğan kalbini incelemek için yeni doğmuş sıçanları, kuzuları ve tavşanları kullanmış olsa da, bu türün gelişimsel biyoloji araştırmalarına verdiği önem göz önüne alındığında, farelerin kullanımına izin veren ilerlemeler gereklidir16. Bu ihtiyacı karşılamak için, 10 günlük hayvanları kullanan ilk murin Langendorff perfüze yenidoğan kalp modeli yakın zamanda kurulmuştur6. Burada başarılı aort kanülasyonunu mümkün kılan ve izole yenidoğan murin kalbinin retrograd perfüzyonunu sağlayan bir yöntem sunulmuştur. Bu yaklaşım farmakoloji, iskemi-reperfüzyon veya tüm organ fonksiyonlarına odaklanan metabolizma çalışmaları için kullanılabilir veya kardiyomiyositlerin izolasyonu için uyarlanabilir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rodent Langendorff Apparatus</td>
			<td>Radnoti</td>
			<td>130102EZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 G catheter</td>
			<td>BD</td>
			<td>381511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G needle on 1 mL syringe combo</td>
			<td>BD</td>
			<td>309597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G steel needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>S1173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio Amp</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>FE135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio Cable</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLA1515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C4901-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Circulating heating water Bath</td>
			<td>Haake</td>
			<td>DC10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>curved iris scissor</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS10033Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dissecting microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ-2B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>find spring scissors</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS600127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Transducer</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLT1030/D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G8270-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sagent</td>
			<td>400-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure tubing</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td>50P184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iris dressing forceps</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS650915-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jeweler-style curved fine forceps</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>17-307-MLTX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3911-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M7506-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S6014-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller Pump</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>Minipuls 3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>straight dissecting scissors</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS600393-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temporary cardiac pacing wire</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>TPW30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide Range Force Transducer</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLT1030/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modified technique for the use of neonatal murine hearts in the langendorff preparation

Ex-vivo retrograd perfüze kalbin kullanımı, Oskar Langendorff tarafından bir asırdan fazla bir süre önce geliştirilmesinden bu yana iskemi-reperfüzyon araştırmasının temel taşı olmuştur. Bu teknik son 25 yılda farelere uygulanmış olmasına rağmen, bu türdeki kullanımı yetişkin hayvanlarla sınırlı kalmıştır. Yenidoğan murin aortunu tutarlı bir şekilde kanüle etmek için başarılı bir yöntemin geliştirilmesi, genetik olarak değiştirilebilir ve düşük maliyetli bir türde kritik bir kardiyak gelişim döneminde izole retrograd perfüze kalbin sistematik olarak incelenmesine izin verecektir. Langendorff preparatının modifikasyonu, iskemik zamanı en aza indirirken yenidoğan murin kalbinde kanülasyon ve reperfüzyonun kurulmasını sağlar. Optimizasyon, yenidoğan fare aortunun diseksiyon mikroskobu ve modifiye edilmiş ticari olarak temin edilebilen bir iğne kullanılarak başarılı bir şekilde kanülasyonuna izin vermek için iki kişilik bir teknik gerektirir. Bu yaklaşımın kullanımı 3 dakika içinde retrograd perfüzyonu güvenilir bir şekilde kuracaktır. Yenidoğan fare kalbinin kırılganlığı ve ventrikül boşluğu boyutu, bir balon kullanılarak üretilen intraventriküler basıncın doğrudan ölçülmesini engellediğinden, uzunlamasına kontraktil gerilimi ölçmek için sol ventrikülün tepesine bir dikişle bağlanmış bir kuvvet dönüştürücünün kullanılması gerekir. Bu yöntem, araştırmacıların izole edilmiş sabit akışlı retrograd-perfüze yenidoğan murin kalp hazırlığını başarılı bir şekilde kurmalarına izin vererek, gelişimsel kardiyak biyolojinin ex-vivo bir şekilde incelenmesine izin verir. Önemli olarak, bu model yenidoğan kalbindeki iskemi-reperfüzyona fizyolojik ve farmakolojik yanıtları araştırmak için güçlü bir araç olacaktır.

P10 fareleri, insan bebeklikdöneminde 26,27 bir zaman noktasını modellemek için kullanıldı. On beş izole C57Bl/6 yenidoğan fare kalbi başarıyla hasat edildi ve kanüle edildi. Kalpler, 2.5 mL min-1 ısıtılmış oksijenli KHB'nin sürekli akışı ile perfüze edildi. Glukoz ekstraksiyonu, oksijen tüketimi, laktat üretimi gibi metabolik parametreler ve kalp atış hızı, perfüzyon basıncı ve koroner direnç gibi fizyolojik parametreler...

Watch this Scientific Journal Video about Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation at JoVE.com

Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation

Mevcut protokol ex-vivo neonatal murin kalbin aort kanülasyonunu ve retrograd perfüzyonunu tanımlamaktadır. Diseksiyon mikroskobu ve körelmiş küçük çaplı bir iğne kullanan iki kişilik bir strateji, güvenilir kanülasyona izin verir. Uzunlamasına kontraktil gerilimin miktarı, sol ventrikülün tepesine bağlı bir kuvvet dönüştürücü kullanılarak elde edilir.

Langendorff Preparatında Yenidoğan Murin Kalplerinin Kullanımı için Modifiye Tekniği

The use of the ex-vivo retrograde perfused heart has long been a cornerstone of ischemia-reperfusion investigation since its development by Oskar ...

Bu yaklaşım, yenidoğan ex vivo fare kalbinin retrograd perfüzyonunu üç dakikadan kısa sürede güvenilir bir şekilde kurar. Böylece mümkün olan en genç çalışma yaşını birkaç haftadan doğum sonrası 10 güne düşürür. Bu izole retrograd perfüze model, genetik olarak değiştirilebilir ve düşük maliyetli bir türde kritik bir kardiyak gelişim döneminde yenidoğan kalbinin incelenmesine izin verir.Bu model, yenidoğan kalbindeki iskemi-reperfüzyona fizyolojik ve farmakolojik yanıtların incelenmesine kendini borçludur. Ayrıca kardiyomiyosit izolasyonu için de kullanılabilir. Yenidoğan fare aort kanülünü imal etmek için, iğne lümeninin çapını kıvırmamaya veya kısıtlamamaya dikkat ederek, ucu kesmek ve 26 gauge paslanmaz çelik iğnenin ucunu köreltmek için keskin makas kullanın.Ardından, laboratuvar tezgahının üstündeki körelmiş ucu bir to-fro hareketi kullanarak hafifçe kazıyarak çapakları gidermek için kesme kenarını yumuşatın. Daha sonra, imal edilmiş kanülü Langendorff aparatına takın ve akışı ve direnci değerlendirin. Bir dakikalık bir aralıkta tampon miktarını toplayıp ölçerek kanül boyunca akış hızlarını ölçün.Krebs-Heneseleit tamponu akarken kanül boyunca basınç farkını ölçmek için, kanül takılı olsun veya olmasın sistemdeki basıncı ölçün. Ardından aşağıdaki formülü kullanarak kanül direncini hesaplayın. Ardından, 26 gauge kanülü Langendorff cihazından çıkarın ve cihazdaki kanülasyon bölgesine yüksek basınçlı bir boru takın.Daha sonra aort kanülünü borunun distal ucuna takın ve boruyu ve kanülü oksijenli tamponla havalandırarak tüm kabarcıkların çıkarılmasını sağlayın. Koroner mikrotrombüs oluşumunu önlemek için, bir mililitrelik bir şırınga üzerinde 26 gauge iğne kullanarak 10 günlük bir fare yavrusuna intraperitoneal heparin enjeksiyonu uygulayın. Herhangi bir anestezik enjeksiyonuna devam etmeden önce heparinin dolaşması için birkaç dakika bekleyin.Daha sonra, anestezi uygulanan fareyi sırtüstü pozisyona yerleştirin ve bilinç kaybından hemen sonra uzuvları sabitleyin. İlk diseksiyon sırasında hayvan kendiliğinden nefes alırken, hayvan ayak parmağı sıkışmasına yanıt vermediği anda hasada başlayın. Düz diseksiyon makası kullanmak, karın boşluğunu açığa çıkaran hayvan genişliği boyunca enine bir subksifoid kesi yapar.Bir asistandan ksifoid süreci forsepslerle kavramasını isteyin, ardından göğüs kafesini orta aksiller çizgi boyunca iki taraflı olarak sefalad yönünde kesin ve torasik organları açığa çıkarmak için sternum ve kaburgaları kraniyal olarak yansıtın. Diyaframı üstün bir şekilde tanımladıktan sonra, ön kısmı tamamen kesin. Karaciğerin üzerindeki infradiafragmatik inferior vena kavayı tanımlayın ve kavisli bir İris makası ile transekte ederken, İris forseps ile proksimal segmentteki sefalad gerginliğinde hafif iç kısım koruyun.Daha sonra, inferior vena kavayı göğüs boşluğundan yukarı ve dışarı çekerken kavisli İris makası kullanarak omurganın iç yüzeyi boyunca posterioral olarak kesin. Kalp harekete geçtikçe, makası önden açın ve kalbi ve akciğerleri tamamen çıkarmak için büyük damarları üstün bir şekilde ayırın. Numuneyi derhal buz gibi soğuk Krebs-Henseleit tamponuna veya salinine batırın.Kalp saniyeler içinde atmayı bırakmalıdır. Kanülasyon sırasında kalbi stabilize etmek için sürtünme sağlamak için sığ bir Petri kabının dibine bir parça kağıt havlu yerleştirin. Kalbin yapışmasını önlemek için kağıt havluyu buz gibi soğuk Krebs-Henseleit tamponuyla nemlendirin.Hazırlanan Petri kabını diseksiyon mikroskobunun altına yerleştirin ve odağı ayarlayın. Şimdi, yüksek basınçlı uzatma borusuna tutturulmuş aort kanülünü, diseksiyon mikroskobunun altına, göbeğinin etrafına gevşek bir şekilde bağlanmış 5-0 ipek bir sütür ile birlikte yerleştirin. Eksize edilmiş torasik organları Petri kabına yerleştirdikten sonra, timusu beyaz parlaklığı ve iki lobuyla tanımlayın ve numuneyi timus ön ve üstün olacak şekilde yönlendirin.Daha sonra, forseps kullanarak, büyük damarları açığa çıkaran timüsün loblarını açıkça ayırın. Daha sonra aort arkının ayırt edici dallanma özelliklerini bularak aortu tanımlayın ve ince keskin makas kullanarak subklaviyen arter kalkışına sadece proksimal olarak aktarın. Şimdi kuyumcu tarzı ince kavisli forseps kullanarak transekte aortu nazikçe kavrayın ve aort kapağına zarar vermemeye dikkat ederek 26 gauge künt iğne ile aortu dikkatlice kanüle edin.İnce kavisli forseps kullanarak, kanülün etrafındaki aortu kavrayın ve iskemik zamanı sınırlamak için retrograd perfüzyonu başlatın. Asistandan gevşek bağlanmış dikişin uçlarını kavramasını isteyin ve aortu kanülün etrafına dikkatlice sokun. Sütürü ince kavisli forsepslerin üstünde veya altında sıkıştırın, ardından sütürü sıkın ve koroner akışın yeterliliğini onaylayın.Yüksek basınçlı boruyu Langendorff cihazından ayırın, kanülün göbeğini kavrayın ve künt iğneyi yüksek basınçlı uzatma borusundan ayırın. Ardından kanülün göbeğini hızla cihaza takın. Kalp Langendorff aparatına normal pozisyonda asıldıktan sonra, yeterli bir perfüzyon doğrulanır.Akciğer, timus ve fazla dokuyu dikkatlice kesin. Daha sonra koroner sinüs atık suyunun serbestçe damlamasına izin vermek için sağ atriyumu kesin. 5-0'lık ipek dikişin sonunda küçük bir düğüm yapın, ardından iğneyle küçük bir parafin filmi parçasını delin ve parafini düğümlü uca kaydırın.İğneyi ventrikülün tepesinden dikkatlice geçirin ve parafin filmi ventrikülün lateral duvarına yaslanana kadar sütürü kalpten çekin. İğneyi Langendorff aparatının su dolu ısıtma ceketinin açıklığından geçirin, böylece kalp kaplanabilir ve ısıtılabilir. Daha sonra iğneyi koroner sinüs damlamasını önleyen kuvvet dönüştürücüsüne takın.Sütürü, diyastolik gerilim veya nadir niyet izleme ile belirtildiği gibi bir ila iki gram bazal gerginlik uygulayacak şekilde ayarlayın. Daha sonra elektrokardiyogramı kaydetmek için yüzey elektrotlarını kalbin üst ve alt kutuplarına yerleştirin. Son olarak, 24 gauge intravenöz kateter kullanarak analiz için koroner sinüs atık suyunu örnekleyin.Yüzey elektrotları, içsel hız ve ritmin belirlenmesine izin veren sürekli bir elektrokardiyogramı kaydetmek için kullanıldı. Yeterince perfüze edilmiş tüm kalpler sinüs ritminde kendiliğinden atar. Bu perfüzyon stratejisi, ihmal edilebilir laktat üretimi ve düşük yüzde oksijen ekstraksiyonu ve glikoz tüketimi göz önüne alındığında, yenidoğan fare kalbinin metabolik ihtiyaçlarını karşıladı.Ortalama denervasyonlu intrinsik kalp hızı ve ortalama gözlenen aort perfüzyon basınçları gibi fizyolojik değişken araçlar da kaydedildi ve hesaplandı. Yenidoğan preparasyonunun tutarlılığını sağlamak için reperfüzyonu başlatmak için gereken süre, aritmi süresi ve aort perfüzyon basıncı gibi bazı dışlayıcı kriterler göz önünde bulundurulmalıdır. Perfüzyonun kurulmasından sonra, ilaç verilmesi, iskemi-reperfüzyon hasarının indüklenmesi, metabolitlerin değiştirilmesi veya kardiyomiyosit izolasyonu için enzimatik ajanların verilmesi gibi girişimler meydana gelebilir.

Research

JoVE Journal

Medicine

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

İzole Biventriküler ve NADH Floresans Görüntüleme Tavşan Kalpler Çalışma

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Murine Cervical Heart Transplantation Model Using a Modified Cuff Technique

Modifiye Manşet Tekniği Sıçangiller Servikal Kalp Nakli Modeli

Mouse models are of special interest in research since a wide variety of monoclonal antibodies and commercially defined inbred and knockout strains are ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

Intramiyokardiyal Hücre Teslimat: Mürin Hearts Gözlemler

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

Langendorff-perfüze sıçan Hearts indüksiyon ve İskemi-reperfüzyon Hasarı Değerlendirilmesi

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Yenidoğan Murin Koklear Explant Tekniği<em&gt; In vitro</em&gt; İşitme Araştırmalarında Tarama Aracı

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

Optocardiography and Electrophysiology Studies of Ex Vivo Langendorff-perfused Hearts

Ex Vivo Langendorff perfüzyonlu Kalplerin Optokardiyografi ve Elektrofizyoloji Çalışmaları

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to ...

Advanced Cardiac Rhythm Management by Applying Optogenetic Multi-Site Photostimulation in Murine Hearts

Murin Kalplerde Optogenetik Çok Bölgeli Fotostimülasyon Uygulayarak İleri Kardiyak Ritim Yönetimi

Ventricular tachyarrhythmias are a major cause of mortality and morbidity worldwide. Electrical defibrillation using high-energy electric shocks is ...

Creating Radio-cephalic Arteriovenous Fistula in the Forearm with a Modified No-Touch Technique

Modifiye Dokunmama Tekniği ile Forearm'da Radyo-sefalik Arteriovenöz Fistül Oluşturma

Autologous arteriovenous fistula (AVF) is the primary and best option to obtain vascular access for hemodialysis treatment; other options are ...

A Modified Simple Method for Induction of Myocardial Infarction in Mice

Farelerde Miyokard Enfarktüsünün İndüksiyonu için Değiştirilmiş Basit Bir Yöntem

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI ...

Modified Posterior Vertebral Column Resection for Patients with Thoracolumbar Kyphotic Deformity

Torakolomber Kifotik Deformiteli Hastalarda Modifiye Posterior Vertebral Kolon Rezeksiyonu

Old compression vertebrae fracture or congenital kyphoscoliosis with abnormal vertebral body development and other diseases that invade the spine may ...