Name: a surgical model of heart failure with preserved ejection fraction in tibetan minipigs
Uploaded: 2022-02-18T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door het Guangdong Science and Technology Program (2008A08003, 2016A020216019, 2019A030317014), het Guangzhou Science and Technology Program (201804010206), de National Natural Science Foundation of China (31672376, 81941002) en het Guangdong Provincial Key Laboratory of Laboratory Animals (2017B030314171).

Alle dierstudies werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee van het Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute (goedkeuringsnr. IACUC2017009). Alle dierproeven werden uitgevoerd volgens de Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (8e druk, 2011, The National Academies, VS). De dieren werden gehuisvest in een AAALAC-geaccrediteerde faciliteit van het Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute (licentienr. SYXK (YUE) 2016-0122, China). Zes mannelijke Tibetaanse minivarkens...

<ol>
	<li>Dunlay, S. M., Roger, V. L., Redfield, M. M. <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+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Epidemiology of heart failure with preserved ejection fraction.</a> Nature Reviews Cardiology. 14 (10), 591-602 (2017).</li><li>Redfield, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Heart failure with preserved ejection fraction.</a> New England Journal of Medicine. 375 (19), 1868-1877 (2016).</li><li>Lam, C. S. P., Voors, A. A., de Boer, R. A., Solomon, S. D., van Veldhuisen, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+From+mechanisms+to+therapies.">Heart failure with preserved ejection fraction: From mechanisms to therapies.</a> European Heart Journal. 39 (30), 2780-2792 (2018).</li><li>Solomon, S. D., 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=Angiotensin+receptor+neprilysin+inhibition+in+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+Rationale+and+design+of+the+PARAGON-HF+trial.">Angiotensin receptor neprilysin inhibition in heart failure with preserved ejection fraction: Rationale and design of the PARAGON-HF trial.</a> JACC-Heart Failure. 5 (7), 471-482 (2017).</li><li>Cunningham, J. 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=Effect+of+sacubitril/valsartan+on+biomarkers+of+extracellular+matrix+regulation+in+patients+with+HFpEF.">Effect of sacubitril/valsartan on biomarkers of extracellular matrix regulation in patients with HFpEF.</a> Journal of the American College of Cardiology. 76 (5), 503-514 (2020).</li><li>Concei&#231;&#227;o, G., Heinonen, I., Louren&#231;o, A. P., Duncker, D. J., Falc&#227;o-Pires, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Animal models of heart failure with preserved ejection fraction.</a> Netherlands Heart Journal. 24 (4), 275-286 (2016).</li><li>Noll, N. A., Lal, H., Merryman, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+heart+failure+with+preserved+or+reduced+ejection+fraction.">Mouse models of heart failure with preserved or reduced ejection fraction.</a> American Journal of Pathology. 190 (8), 1596-1608 (2020).</li><li>Schwarzl, 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=A+porcine+model+of+hypertensive+cardiomyopathy:+Implications+for+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">A porcine model of hypertensive cardiomyopathy: Implications for heart failure with preserved ejection fraction.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 309 (9), 1407-1418 (2015).</li><li>Reiter, U., 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=Early-stage+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+the+pig:+A+cardiovascular+magnetic+resonance+study.">Early-stage heart failure with preserved ejection fraction in the pig: A cardiovascular magnetic resonance study.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 18 (1), 63 (2016).</li><li>Silva, K. A. 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=Tissue-specific+small+heat+shock+protein+20+activation+is+not+associated+with+traditional+autophagy+markers+in+Ossabaw+swine+with+cardiometabolic+heart+failure.">Tissue-specific small heat shock protein 20 activation is not associated with traditional autophagy markers in Ossabaw swine with cardiometabolic heart failure.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 319 (5), 1036-1043 (2020).</li><li>Ponikowski, P., 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=2016+ESC+Guidelines+for+the+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure:+The+Task+Force+for+the+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure+of+the+European+Society+of+Cardiology+(ESC)Developed+with+the+special+contribution+of+the+Heart+Failure+Association+(HFA)+of+the+ESC.">2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC)Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC.</a> European Heart Journal. 37 (27), 2129-2200 (2016).</li><li>Tsutsui, 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=JCS+2017/JHFS+2017+guideline+on+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure+-+Digest+version.">JCS 2017/JHFS 2017 guideline on diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure - Digest version.</a> Circulation Journal. 83 (10), 2084-2184 (2019).</li><li>Yousefi, K., Dunkley, J. C., Shehadeh, L. 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+preclinical+model+for+phenogroup+3+HFpEF.">A preclinical model for phenogroup 3 HFpEF.</a> Aging (Albany NY). 11 (13), 4305-4307 (2019).</li><li>Zheng, 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=Aged+monkeys+fed+a+high-fat/high-sugar+diet+recapitulate+metabolic+disorders+and+cardiac+contractile+dysfunction.">Aged monkeys fed a high-fat/high-sugar diet recapitulate metabolic disorders and cardiac contractile dysfunction.</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 14 (5), 799-815 (2021).</li><li>Shirakabe, 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=Drp1-dependent+mitochondrial+autophagy+plays+a+protective+role+against+pressure+overload-induced+mitochondrial+dysfunction+and+heart+failure.">Drp1-dependent mitochondrial autophagy plays a protective role against pressure overload-induced mitochondrial dysfunction and heart failure.</a> Circulation. 133 (13), 1249-1263 (2016).</li><li>Zhabyeyev, P., 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=Pressure-overload-induced+heart+failure+induces+a+selective+reduction+in+glucose+oxidation+at+physiological+afterload.">Pressure-overload-induced heart failure induces a selective reduction in glucose oxidation at physiological afterload.</a> Cardiovascular Research. 97 (4), 676-685 (2013).</li><li>Tan, 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=A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+induced+by+chronic+pressure+overload+characterized+by+cardiac+fibrosis+and+remodeling.">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction induced by chronic pressure overload characterized by cardiac fibrosis and remodeling.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 677727 (2021).</li><li>Beznak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+heart+weight+and+blood+pressure+following+aortic+constriction+in+rats.">Changes in heart weight and blood pressure following aortic constriction in rats.</a> Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 33 (6), 995-1002 (1955).</li><li>Bikou, O., Miyashita, S., 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=Pig+model+of+increased+cardiac+afterload+induced+by+ascending+aortic+banding.">Pig model of increased cardiac afterload induced by ascending aortic banding.</a> Methods in Molecular Biology. 1816, 337-342 (2018).</li><li>Hiemstra, J. 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=Chronic+low-intensity+exercise+attenuates+cardiomyocyte+contractile+dysfunction+and+impaired+adrenergic+responsiveness+in+aortic-banded+mini-swine.">Chronic low-intensity exercise attenuates cardiomyocyte contractile dysfunction and impaired adrenergic responsiveness in aortic-banded mini-swine.</a> Journal of Applied Physiology. 124 (4), 1034-1044 (2018).</li><li>Massie, B. 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=Myocardial+high-energy+phosphate+and+substrate+metabolism+in+swine+with+moderate+left+ventricular+hypertrophy.">Myocardial high-energy phosphate and substrate metabolism in swine with moderate left ventricular hypertrophy.</a> Circulation. 91 (6), 1814-1823 (1995).</li><li>Melleby, A. 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=A+novel+method+for+high+precision+aortic+constriction+that+allows+for+generation+of+specific+cardiac+phenotypes+in+mice.">A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice.</a> Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).</li><li>Charles, C. 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=A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+magnetic+resonance+imaging+and+metabolic+energetics.">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction: magnetic resonance imaging and metabolic energetics.</a> ESC Heart Failure. 7 (1), 92-102 (2020).</li><li>Olver, T. D., 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=Western,+diet-fed,+aortic-banded+ossabaw+swine:+A+Preclinical+model+of+cardio-metabolic+heart+failure.">Western, diet-fed, aortic-banded ossabaw swine: A Preclinical model of cardio-metabolic heart failure.</a> JACC Basic to Translational Science. 4 (3), 404-421 (2019).</li></ol>

Deze studie gebruikte DAC-technieken om een HFpEF-model voor Tibetaanse minivarkens te ontwikkelen. Hier wordt een stapsgewijs protocol voor de voorbereiding van dieren en instrumenten gepresenteerd, inclusief sedatie, tracheale intubatie, adercanulatie, chirurgische ingreep en postoperatieve zorg. De opnametechnieken voor echocardiografische B-modus en M-modus hartbeelden worden ook gepresenteerd. Na DAC onderging het hart linkerventrikelhypertrofie in week 4 en 6 en dilatatie na week 8. LVEF werd gedurende de periode v...

Hartfalen met behouden ejectiefractie (HFpEF) is verantwoordelijk voor meer dan de helft van de gevallen van hartfalen en is een wereldwijd probleem voor de volksgezondheidgeworden1. Klinische observaties hebben verschillende kritieke kenmerken van HFpEF aangetoond: (1) ventriculaire diastolische disfunctie, vergezeld van verhoogde systolische stijfheid, (2) normale ejectiefractie in rust met verminderde inspanningsprestaties, en (3) cardiale remodellering2. De voorgestelde mechanismen omvatten hormonale ontregeling, systemische microvasculaire ontsteking, stofwisselingsstoornissen en afwijkingen in sarcomere en extracellulairematrixeiwitten3. Experimentele studies hebben echter aangetoond dat hartfalen met verminderde ejectiefractie (HFrEF) deze veranderingen veroorzaakt. Klinische studies hebben de therapeutische effecten onderzocht van angiotensinereceptorremmers en geneesmiddelen voor de behandeling van HFrEF in HFpEF 4,5. Er zijn echter unieke therapeutische benaderingen voor HFpEF nodig. Vergeleken met het begrijpen van de klinische symptomen, blijven de veranderingen in pathologie, biochemie en moleculaire biologie van HFpEF slecht gedefinieerd.
Diermodellen van HFpEF zijn ontwikkeld om de mechanismen, diagnostische markers en therapeutische benaderingen te onderzoeken. Proefdieren, waaronder varkens, honden, ratten en muizen, kunnen HFpEF ontwikkelen en diverse risicofactoren, waaronder hypertensie, diabetes mellitus en veroudering, werden geselecteerd als inductiefactoren 6,7. Deoxycorticosteronacetaat alleen of in combinatie met een vetrijk/suikerrijk dieet induceert bijvoorbeeld HFpEF bij varkens 8,9. Ventriculaire drukoverbelasting is een andere techniek die wordt gebruikt om HFpEF te ontwikkelen in grote en kleine diermodellen10. Bovendien zijn er de afgelopen jaren op alle continenten specifieke EF-grenswaarden aangenomen om HFpEF te definiëren, zoals te zien is in de richtlijnen van de European Society of Cardiology, de American College of Cardiology Foundation/American Heart Association11, de Japanese Circulation Society/de Japanese Heart Failure Society12. Veel eerder vastgestelde modellen kunnen dus geschikt worden voor HFpEF-studies als de klinische criteria worden aangenomen. Youselfi et al. beweerden bijvoorbeeld dat een genetisch gemodificeerde muizenstam, Col4a3-/-, een effectief HFpEF-model was. Deze stam ontwikkelde typische HFpEF-cardiale symptomen, zoals diastolische disfunctie, mitochondriale disfunctie en cardiale remodellering13. Een eerdere studie gebruikte een energierijk dieet om cardiale remodellering te induceren met een middenbereik van EF bij apen van14 jaar, gekenmerkt door een stofwisselingsstoornis, fibrose en verminderde actomyosine MgATPase in het myocardium. Transversale aortavernauwing (TAC) bij muizen is een van de meest gebruikte modellen om door hypertensie geïnduceerde ventriculaire cardiomyopathie na te bootsen. De linker hartkamer evolueert van concentrische hypertrofie met verhoogde EF naar gedilateerde remodellering met verlaagde EF15,16. De overgangsfenotypes tussen deze twee typische stadia suggereren dat de aortavernauwingstechniek kan worden gebruikt om HFpEF te bestuderen.
De pathologische kenmerken, cellulaire signalering en mRNA-profielen van een HFpEF-model bij varkens werden eerder gepubliceerd17. Hier wordt een stapsgewijs protocol gepresenteerd om dit model vast te stellen en de benaderingen om de fenotypes van dit model te evalueren. De procedure wordt geïllustreerd in figuur 1. In het kort werd het operatieplan gezamenlijk gemaakt door de hoofdonderzoeker, chirurgen, laboranten en dierenverzorgers. De minivarkens ondergingen gezondheidsonderzoeken, waaronder biochemische tests en echocardiografie. Na de operatie werden ontstekingsremmende en pijnstillende ingrepen uitgevoerd. Echocardiografie, histologisch onderzoek en biomarkers werden gebruikt om de fenotypes te evalueren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Absorbable surgical suture</td>
			<td>Putong Jinhua Medical Co. Ltd, China</td>
			<td>4-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aesthesia ventilator station</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, China</td>
			<td>WATO EX-35vet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirator</td>
			<td>Shanghai Baojia Medical Apparatus Co., Ltd, China</td>
			<td>YX930D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzylpenicillin</td>
			<td>Sichuan Pharmaceutical. INC, China</td>
			<td>H5021738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposal endotracheal tube with cuff</td>
			<td>Shenzhen Verybio Co., Ltd, China</td>
			<td>20 cm, ID 0.9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposal transducer</td>
			<td>Guangdong Baihe Medical Technology Co., Ltd, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection blade</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery</td>
			<td>Shanghai&#160;Hutong Medical Instruments (Group)&#160;Co., Ltd, China</td>
			<td>GD350-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enzyme-linked immunosorbent assay ELISA kit</td>
			<td>Cusabio Biotech Co., Ltd, China</td>
			<td>CSB-E08594r</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>E4009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flunixin meglumine</td>
			<td>Shanghai Tongren Pharmaceutical Co., Ltd., China</td>
			<td>Shouyaozi(2012)-090242103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>H3136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co., Ltd, China</td>
			<td>Veteasy for animals</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>Taixing Simeite Medical Apparatus and Instruments Limited Co., Ltd, China</td>
			<td>For adults</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED surgical lights</td>
			<td>Mingtai Medical Group, China</td>
			<td>ZF700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, USA</td>
			<td>Multiskan FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>DM2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile restraint unit</td>
			<td>Customized</td>
			<td>N/A</td>
			<td>A mobile restraint unit, made by metal frame and wheels, with a canvas cover</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Local suppliers, Guangzhou, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>V900894</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Patient monitor</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, China</td>
			<td>Beneview T5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral Intravenous (IV) Catheter</td>
			<td>Shenzhen Yima Pet Industry Development Co., Ltd., China</td>
			<td>26G X 16 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>Guangdong Jiabo Phamaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>H20051842</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rib retractor</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ruler</td>
			<td>Deli&#160;Manufacturing&#160;Company, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handles</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors (g)</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture</td>
			<td>Medtronic-Coviden Corp.</td>
			<td>3-0, 4-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic gel</td>
			<td>Tianjin Xiyuansi Production Institute, China</td>
			<td>TM-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary monitor</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, China</td>
			<td>ePM12M Vet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary ultrasound system</td>
			<td>Esatoe, Italy</td>
			<td>MyLab30</td>
			<td>Equiped with phased array transducer (3-8 Hz)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine hydrochloride injection</td>
			<td>Shenda Animal Phamarceutical Co., Ltd., China</td>
			<td>Shouyaozi(2016)-07003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil injection</td>
			<td>Virbac, France</td>
			<td>Zoletil 50</td>
			<td>Tiletamine and zolazepam for injection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a surgical model of heart failure with preserved ejection fraction in tibetan minipigs

Meer dan de helft van de gevallen van hartfalen (HF) wordt wereldwijd geclassificeerd als hartfalen met behouden ejectiefractie (HFpEF). Grote diermodellen zijn beperkt in het onderzoeken van de fundamentele mechanismen van HFpEF en het identificeren van potentiële therapeutische doelen. Dit werk geeft een gedetailleerde beschrijving van de chirurgische ingreep van dalende aortavernauwing (DAC) bij Tibetaanse minivarkens om een groot diermodel van HFpEF op te stellen. Dit model maakte gebruik van een nauwkeurig gecontroleerde vernauwing van de dalende aorta om chronische drukoverbelasting in de linker hartkamer te induceren. Echocardiografie werd gebruikt om de morfologische en functionele veranderingen in het hart te evalueren. Na 12 weken DAC-stress was het ventriculaire septum hypertrofisch, maar de dikte van de achterwand was aanzienlijk verminderd, vergezeld van verwijding van de linker ventrikel. De LV-ejectiefractie van de modelharten werd echter gedurende de periode van 12 weken op >50% gehouden. Bovendien vertoonde het DAC-model hartschade, waaronder fibrose, ontsteking en hypertrofie van cardiomyocyten. De markerniveaus voor hartfalen waren significant verhoogd in de DAC-groep. Deze DAC-geïnduceerde HFpEF bij minivarkens is een krachtig hulpmiddel voor het onderzoeken van moleculaire mechanismen van deze ziekte en voor preklinische tests.

Echocardiografie De hartstructuur en -functie werden geëvalueerd in week 0, 2, 4, 6, 8, 10 en 12. De B-modus en M-modus opnames van de parasternale korte-asweergave worden weergegeven in figuur 4A. De echocardiografische meting omvatte de dikte van het ventriculaire septum (VST), de dikte van de posterieure wand (PWT) en de interne dimensie van het linkerventrikel (LVID). De VST bij einddiastole nam toe in de DAC-harten, terwijl de PWT bij einddiastole toenam en vervolge...

Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs at JoVE.com

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

Het huidige protocol beschrijft een stapsgewijze procedure om een minivarkensmodel van hartfalen op te stellen met behoud van de ejectiefractie met behulp van dalende aortavernauwing. De methoden voor het evalueren van cardiale morfologie, histologie en functie van dit ziektemodel worden ook gepresenteerd.

Een chirurgisch model van hartfalen met behouden ejectiefractie bij Tibetaanse minivarkens

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

Meer dan de helft van de gevallen van hartfalen wereldwijd wordt geclassificeerd als hartfalen met geconserveerde bloedejectiefractie of HFpEF. Deze video presenteert een stapsgewijze statistische procedure om HFpEF-minivarkens te modelleren, evenals echocardiografietechnieken voor het beoordelen van de hartfunctie. Dit model heeft een enkel predisponerend filter.Er is sprake van aortavernauwing, geïnduceerde drukoverbelasting. Daarom is het model nuttig voor het bestuderen van een bepaald type HFpEF. Naast de planning van de chirurgische techniek per operatie, zijn de kwaliteitscontrole van de dieren en de verzorging van de dieren na de operatie cruciale stappen.De biochemische tests en elektrocardiografie helpen bij het monitoren van de gezondheid van dieren en veranderingen in haar structuur en functie. Xiaohui Li, een klinisch hartchirurg. Weijiang Tan, een getrainde dierenchirurg.Xiang Li, een getrainde anesthesist voor deze operatie. Shuang Chen, een getrainde operatiekamerverpleegkundige. En Honghua Chen, een getrainde operatiekamerverpleegkundige, zal de procedure demonstreren.Om te beginnen acclimatiseren de dieren gedurende 14 dagen vóór de operatie aan de faciliteit. Bereid de operatiekamer en apparaten voor. Houd het minivarken vast en plaats het in de rechter zijligging op de operatietafel.Schakel het verwarmingssysteem in om de lichaamstemperatuur van het dier op peil te houden. Voer de echocardiografie uit en verzamel een bloedmonster van twee milliliter. Start de ventilatie met acht milliliter per kilogram teugvolume en 30 ademhalingen per minuut.Breng intraveneuze canulatie tot stand met behulp van een perifere intraveneuze katheter uit een oorader. Sluit het dier vervolgens aan op een veterinaire monitor. Scheer het linker thoracale gebied.Breng 0,7% jodium en 75% alcohol aan om de huid aseptisch voor te bereiden van het schouderblad tot het middenrif. Plaats steriele gordijnen over het operatiegebied. Markeer een incisie van ongeveer 15 centimeter lang langs de vierde intercostale ruimte.Maak vervolgens de huidincisie met behulp van elektrocauterisatie. Open de borstkas met behulp van een combinatie van cauterisatie en stompe dissectie van de spier en het bindweefsel. Gebruik een ribretractor om de ribben te spreiden.Lokaliseer het thoracale dalende aortasegment en bepaal de vernauwingsplaats en gebruik twee drie OTT-chirurgische hechtingen om twee keer rond het segment te lussen. Stel drukmeeteenheden in. Om de mate van vernauwing te bepalen, trekt u de chirurgische hechting rond het dalende aortasegment geleidelijk aan om de gewenste vernauwingsgraad te bereiken.Laat de drukmetingen 20 minuten stabiliseren en draai de chirurgische knopen permanent vast. Gebruik een drainagebuis om de lucht en overtollig vocht in de borstholte af te voeren. Houd de aanwezigheid van knipperende ogen en beweging van ledematen van het dier in de gaten.Koppel de beademingsmachine los, maar laat de endotracheale tube staan en controleer de aanwezigheid van spontane ademhaling. Plaats het dier in een mobiele fixatie-eenheid met een canvas hoes. Scheer de linkerborst van het dier.Plaats de vingers links in het midden van de borstkas om de epische pols te voelen. Breng de ultrasone gel aan op de omgeving. Plaats de phased array-transducer van het ultrasone systeem in de derde intercostale ruimte.Beweeg de transducer in voorste of achterste richting en pas de inkepinghoek aan. Identificeer de boezems, ventrikels en aorta en neem de beelden van de perastere lange as in de B-modus en M-modus op. Identificeer vervolgens in de parasternale korte asweergave het interventriculaire septum, de linkerventrikelachterwand en de papillaire spier en noteer de beelden van de B-modus en de M-modus.Gebruik het werkstation dat door de fabrikant van het ultrasone systeem is geleverd om de hartstructuur en -functie te beoordelen. De evaluatie van de hartstructuur en -functie toonde de weergegeven B-modus- en M-modusopnames van de perasterale korte as. De dikte van het ventriculaire septum nam toe in de dalende aortavernauwingsharten, terwijl de dikte van de achterwand toenam en vervolgens afnam tijdens de observatieperiode, wat wijst op de hypertrofische remodellering in de linker hartkamer van de dalende aortavernauwingsminivarkens.De inwendige dimensie van het linkerventrikel aan het einde van de diastole nam af in week vier en zes, en nam vervolgens geleidelijk toe na week acht, wat suggereert dat de ventrikels vóór de dilatatie concentrische hypertrofie ondergingen. De linkerventrikel-ejectiefractie van de modelharten werd gedurende de 12 weken op meer dan 50% gehouden. Vergeleken met schijnharten werd vergroting van de dalende aortavernauwingsharten waargenomen.De marker voor hartfalen, cardiaal troponine I, was significant hoger in week 4, 8 en 12 in de dalende aortavernauwingsgroep dan in de schijngroep op de overeenkomstige tijdstippen. Cardiomyocyten in de atria, ventrikel, septum en ventrikels vertoonden hypertrofie met pignose. De spierlagen in de endometriumklep waren verminderd en vasculaire endotheliale hyperplasie werd waargenomen in de aorta.Bovendien veroorzaakte dalende aortavernauwing uitgebreide fibrose in het myocardium van de minivarkens, vergezeld van infiltratie van ontstekingscellen in de linker ventrikels, het rechter atrium en de aortawanden. Dit model is een krachtig hulpmiddel om weefselschade, fibrose, ontsteking en concentrische disfunctie te bestuderen bij door drukoverbelasting geïnduceerde HFpEF.

Research

JoVE Journal

Medicine

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Surgical Technique for Spinal Cord Delivery of Therapies: Demonstration of Procedure in Gottingen Minipigs

Chirurgische Techniek voor Spinal Cord Levering van therapieën: Demonstratie van orde in Göttingen minivarkens

This is a  compact visual description of a combination of surgical technique and device  for the  delivery of (gene and cell) therapies into the spinal ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Transplantatie van Pulmonary Valve een muis model van Heterotope Heart Transplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Permanente Ligatie van de linker anterior Aflopend Kransslagader in Muizen: Een model van Post-myocardinfarct Remodelling en hartfalen

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail

A Novel muizenmodel van fistel Failure: de chirurgische procedure in detail

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the ...

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

Tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie, als een Model van chronisch hartfalen in varkens

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

Isolation of Atrial Cardiomyocytes from a Rat Model of Metabolic Syndrome-related Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

Isolatie van atriale Cardiomyocytes van een Rat Model van metabole syndroom-gerelateerde hartfalen met bewaarde ejectie Fractie

In this article, we describe an optimized, Langendorff-based procedure for the isolation of single-cell atrial cardiomyocytes (ACMs) from a rat model of ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

Inductie en fenotypering van acuut rechterhartfalen in een groot diermodel van chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Integration of Brain Tissue Saturation Monitoring in Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Heart Failure

Integratie van hersenweefsel verzadiging monitoring in Cardiopulmonaire oefening testen bij patiënten met hartfalen

Cerebral hypo-oxygenation during rest or exercise negatively impacts the exercise capacity of patients with heart failure with reduced ejection fraction ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Vaststelling van een varkensmodel van post-myocard hartinfarct voor stamcelbehandeling

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...