Name: establishment of deep hypothermic circulatory arrest in rats
Uploaded: 2022-12-16T12:30:00
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Los autores agradecen a Liang Zhang por ayudar a recopilar los datos de video durante el experimento. Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (número de subvención: 82070479) y los Fondos de Investigación Fundamental para las Universidades Centrales (número de subvención: 3332022128).

Los protocolos se sometieron a una revisión institucional y recibieron la aprobación del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales, Hospital Fuwai, Academia China de Ciencias Médicas (FW-2021-0005). Todos los procedimientos experimentales se realizaron de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio publicada por los Institutos Nacionales de Salud.
NOTA: Las ratas macho Sprague-Dawley (peso: 500-600 g, edad: 12-14 semanas) se mantuvieron en condiciones est?...

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	<li>Lewis, F. J., Taufic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closure+of+atrial+septal+defects+with+the+aid+of+hypothermia;+experimental+accomplishments+and+the+report+of+one+successful+case.">Closure of atrial septal defects with the aid of hypothermia; experimental accomplishments and the report of one successful case.</a> Surgery. 33 (1), 52-59 (1953).</li><li>Miler, R. 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P., Huang, J. S., Wang, Z. C., Hong, Z. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resveratrol+attenuates+neuroinflammation+after+deep+hypothermia+with+circulatory+arrest+in+rats.">Resveratrol attenuates neuroinflammation after deep hypothermia with circulatory arrest in rats.</a> Brain Research Bulletin. 155, 145-154 (2020).</li><li>Chen, Q., Lei, Y. Q., Liu, J. F., Wang, Z. 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(133), e56986 (2018).</li><li>Ha, J. Y., Kim, J. S., Kim, S. E., Son, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+activation+of+mitophagy+and+autophagy+by+staurosporine+protects+against+dopaminergic+neuronal+cell+death.">Simultaneous activation of mitophagy and autophagy by staurosporine protects against dopaminergic neuronal cell death.</a> Neuroscience Letters. 561, 101-106 (2014).</li><li>Yamamoto, A., Yue, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy+and+its+normal+and+pathogenic+states+in+the+brain.">Autophagy and its normal and pathogenic states in the brain.</a> Annual Review of Neuroscience. 37, 55-78 (2014).</li><li>You, X. 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=Rat+cardiopulmonary+bypass+model:+Application+of+a+miniature+extracorporeal+circuit+composed+of+asanguinous+prime.">Rat cardiopulmonary bypass model: Application of a miniature extracorporeal circuit composed of asanguinous prime.</a> Journal of Extra-Corporeal Technology. 37 (1), 60-65 (2005).</li><li>Chen, Q., Lei, Y. Q., Liu, J. F., Wang, Z. C., Cao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beneficial+effects+of+chlorogenic+acid+treatment+on+neuroinflammation+after+deep+hypothermic+circulatory+arrest+may+be+mediated+through+CYLD/NF-&#954;B+signaling.">Beneficial effects of chlorogenic acid treatment on neuroinflammation after deep hypothermic circulatory arrest may be mediated through CYLD/NF-&#954;B signaling.</a> Brain Research. 1767, 147572 (2021).</li><li>Li, Y. 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=Differential+expression+profiles+of+circular+RNAs+in+the+rat+hippocampus+after+deep+hypothermic+circulatory+arrest.">Differential expression profiles of circular RNAs in the rat hippocampus after deep hypothermic circulatory arrest.</a> Artificial Organs. 45 (8), 866-880 (2021).</li><li>Linardi, 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=Slow+versus+fast+rewarming+after+hypothermic+circulatory+arrest:+effects+on+neuroinflammation+and+cerebral+oedema.">Slow versus fast rewarming after hypothermic circulatory arrest: effects on neuroinflammation and cerebral oedema.</a> European Journal of Cardiothoracic Surgery. 58 (4), 792-780 (2020).</li><li>Engelman, R., 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=The+Society+of+Thoracic+Surgeons,+The+Society+of+Cardiovascular+Anesthesiologists,+and+The+American+Society+of+ExtraCorporeal+Technology:+Clinical+practice+guidelines+for+cardiopulmonary+bypass--Temperature+management+during+cardiopulmonary+bypass.">The Society of Thoracic Surgeons, The Society of Cardiovascular Anesthesiologists, and The American Society of ExtraCorporeal Technology: Clinical practice guidelines for cardiopulmonary bypass--Temperature management during cardiopulmonary bypass.</a> Annals of Thoracic Surgery. 100 (2), 748-757 (2015).</li><li>Jenke, 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=AdipoRon+attenuates+inflammation+and+impairment+of+cardiac+function+associated+with+cardiopulmonary+bypass-induced+systemic+inflammatory+response+syndrome.">AdipoRon attenuates inflammation and impairment of cardiac function associated with cardiopulmonary bypass-induced systemic inflammatory response syndrome.</a> Journal of the American Heart Association. 10 (6), 018097 (2021).</li></ol>

La canulación es el procedimiento más fundamental para establecer DHCA en ratas. Antes de la canulación , remojar la arteria con 0,5 ml de lidocaína al 2% facilitará la canulación de la lobra. Después de la canulación es necesaria la heparinización con 500 UI/kg de heparina vía vena yugular externa para evitar la formación de microtrombos17. Hemos encontrado repetidamente que esta dosis de heparina puede lograr el objetivo de un tiempo de coagulación activado (ACT) >480 s. El ...

El paro circulatorio hipotérmico profundo (DHCA) se ha utilizado en cirugía cardíaca desde 19531. DHCA implica reducir la temperatura central del paciente a niveles profundamente hipotérmicos (15-22 ° C) antes de interrumpir globalmente el flujo sanguíneo al cuerpo2. El paro circulatorio puede proporcionar un campo operativo relativamente incruento. La hipotermia profunda disminuye el metabolismo, especialmente en el cerebro y el miocardio, que es un método eficaz de protección contra la isquemia3. DHCA se aplica comúnmente durante cirugías para cardiopatías congénitas complejas, enfermedad del arco aórtico e incluso tumores renales o suprarrenales con trombo de vena cava 4,5. Por lo tanto, el establecimiento de modelos animales de DHCA proporciona una referencia importante para el refinamiento del procedimiento y la prevención de complicaciones en entornos clínicos.
Aunque se pueden establecer modelos con caninos6, conejos7 y otros animales, es preferible usar ratas debido a su operatividad y bajo costo. El modelo de rata DHCA fue descrito por primera vez en 2006 por Jungwirth et al.8. Se encontró que la duración del paro circulatorio tuvo un impacto en los resultados neurológicos. Desde entonces, los modelos de ratas DHCA se han investigado ampliamente. Se ha aclarado que la DHCA podría provocar el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS)9. En estudios posteriores, los farmacólogos encontraron que la neuroinflamación relacionada con DHCA inducida por SIRS podría ser atenuada por resveratrol10 y triptolida11. Nuestro equipo también encontró que la neuroinflamación relacionada con DHCA podría atenuarse al inhibir la proteína de unión al ARN12 inducible por el frío. En el sistema cardiovascular, la superóxido dismutasa tiene un efecto cardioprotector sobre las lesiones por isquemia/reperfusión (I/R) durante la DHCA13. Estos resultados ampliaron la comprensión de los procesos fisiopatológicos relacionados con la DHCA y ofrecieron nuevas direcciones para mejorar los resultados de la DHCA. Sin embargo, los resultados con respecto a la endotoxemia, el estrés oxidativo y la autofagia después de DHCA no son concluyentes. La DHCA utiliza la misma tecnología operacional que el bypass cardiopulmonar (BPC)14, pero su estrategia de manejo es diferente, y los pasos para generar DHCA difieren entre varios equipos 8,9,10,11. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar un método para establecer el procedimiento DHCA en ratas.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Heat Exchanger</td>
			<td>Xi&#8217;an Xijing Medical Appliance Co., Ltd</td>
			<td>Animal-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane Oxygenator</td>
			<td>Dongguan Kewei Medical Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>Micro-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitor</td>
			<td>Chengdu Techman Co., Ltd</td>
			<td>BL-420s</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller Pump</td>
			<td>Changzhou Prefluid Technology Co.,Ltd</td>
			<td>BL100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD Rat</td>
			<td>HFK Bioscience Co.,Ltd.</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Maruishi Pharmaceutical Co. Ltd</td>
			<td>H20150020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaver</td>
			<td>Hangzhou Huayuan Pet Products Co.,Ltd.</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>SPACECABS</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Shanghai Alcott Biotech Co., Ltd</td>
			<td>ALC-V8S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Tank</td>
			<td>Maquet Critical Care AB</td>
			<td>Jostra HCU20-600</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishment of deep hypothermic circulatory arrest in rats

El paro circulatorio hipotérmico profundo (DHCA) se aplica rutinariamente durante las cirugías para la cardiopatía congénita compleja y la enfermedad del arco aórtico. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar un método para establecer DHCA en ratas. Para evaluar el impacto del proceso DHCA en los signos vitales, se utilizó como control un modelo de rata de derivación cardiopulmonar (CEC) a temperatura normal sin paro circulatorio. Como era de esperar, DHCA condujo a una disminución significativa de la temperatura corporal y la presión arterial media. El análisis de gases en sangre indicó que el DHCA aumentó los niveles de ácido láctico, pero no influyó en el pH sanguíneo y las concentraciones de hemoglobina, hematocrito, Na+, Cl-, K+ y glucosa. Además, en comparación con las ratas CPB de temperatura normal, los resultados de la microscopía electrónica de transmisión mostraron un leve aumento de los autofagosomas del hipocampo en las ratas DHCA.

Como grupo control, las ratas CPB de temperatura normal (NtCPB) sin paro circulatorio mostraron una presión arterial media (PAM) y temperatura corporal estables durante todo el procedimiento, mientras que la PAM de las ratas DHCA disminuyó durante el paro cardíaco (p < 0,01, Figura 3A). La temperatura de las ratas DHCA disminuyó rápidamente durante la fase de enfriamiento y se recuperó gradualmente durante la fase de recalentamiento. Al destetar a las ratas de los circuitos de...

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Establishment of Deep Hypothermic Circulatory Arrest in Rats

Este protocolo presenta el establecimiento de una parada circulatoria hipotérmica profunda en ratas, que puede aplicarse para investigar el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, lesión por isquemia/reperfusión, estrés oxidativo, neuroinflamación, etc.

Establecimiento de un paro circulatorio hipotérmico profundo en ratas

Deep hypothermic circulatory arrest (DHCA) is routinely applied during surgeries for complex congenital heart disease and aortic arch disease. The present ...

Establecimiento de paro circulatorio hipotérmico profundo en rata. Paro circulatorio hipotérmico profundo, DHCA se aplica rutinariamente durante cirugías de cardiopatía congénita compleja y enfermedad del arco aórtico. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar un método para establecer DHCA en ratas.Los protocolos recibieron una revisión institucional y obtuvieron la aprobación del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales, Hospital Fuwai, Academia China de Ciencias Médicas. Trabajos preparatorios. Asegúrese de que los circuitos CPB contengan un depósito modificado de gotero morfo, bomba de rodillos, intercambiador de calor, oxigenador de membrana, tubo de conexión y un tanque de agua conectado al circuito y produzca 12 mililitros de hidroxialmidón con un mililitro de heparina sódica y un mililitro de solución salina que prepare el circuito con una solución de cebado de 40 mililitros con la bomba de rodillos girando suavemente.Dos, anestesia y canulación Conecte el tubo con el ventilador y los parámetros laterales. Coloque una manta calefactora eléctrica y la derecha y mire hacia la derecha con cinta adhesiva.Aplique ungüento oftálmico en los ojos para evitar la sequedad. Afeite el pelo en la región inguinal derecha, la región cervical derecha y la cola con la afeitadora. Luego desinfecte la piel con aldehído y alcohol.Corte la piel y la región inguinal izquierda y disecte el músculo y el tejido blando del hueso para exponer la vena femoral izquierda y la arteria. Separe la arteria cuidadosamente. Catéter intravenoso calibre 22 en la arteria femoral izquierda.Arteria ligada y catéter con seda. Use solución salina que contenga heparina para enjuagar la cánula y evitar la coagulación. Conecte el catéter con el sensor de prensa para controlar la presión arterial.Corte la piel de la cola y luego use un bisturí para cortar la especie superficial de la arteria de la cola para exponer la arteria de la cola que se encuentra en el medio del campo quirúrgico. Canular la arteria de la cola con el catéter intravenoso calibre 22. Arteria de liga y catéter con seda.Use solución salina que contenga heparina para enjuagar el catéter y evitar la coagulación. Corte la piel de la yugular derecha de la vena y luego separe el músculo y el tejido para exponer la vena. Inserte un catéter intravenoso multiedad casero calibre 16 en la yugular externa derecha de la vena y colóquelo cuidadosamente en la vena cava inferior derecha o en la aurícula derecha.Administre heparina sódica donde la vena externa derecha cubra cada región canulada con bolas húmedas para evitar la contaminación. Tres, conecte el circuito con el catéter en la arteria de la cola y mantenga la bomba baja de uno a dos mililitros por minuto. Luego conecte el reservorio con el catéter en la vena yugular externa derecha.Asegúrese de que siempre haya un nivel sanguíneo de aproximadamente un centímetro en el depósito. Encienda el tanque de agua y ajuste la temperatura del agua a 37 grados centígrados primero. Después de que la presión arterial sea estable, aumente suavemente la bomba de flujo hasta 80 a 100 mililitros por minuto.Cuatro, enfriamiento. Ajuste la temperatura ambiente a alrededor de 20 grados centígrados. Ponga cubitos de hielo en estos guantes desechables y luego colóquelos en la cabeza y los lados correctos.La temperatura del tanque se sugirió en tiempo real de acuerdo con la temperatura rectal del arroz. Cambie los parámetros relevantes del ventilador correctamente de acuerdo con los resultados del análisis de gases en sangre. Cinco, hipotermia profunda paro circulatorio.Luego, la temperatura rectal desciende de 15 a 20 grados centígrados. Cambie la bolsa de hielo y deseche los guantes para garantizar el mantenimiento de la hipotermia profunda durante el paro circulatorio. Detenga la bomba de rodillos.Mantenga el reservorio en contacto con el medio ambiente y drene la sangre lentamente desde la vena yugular externa hasta el reservorio. Preste atención a la reforma de la presión arterial. Después de que no haya presión arterial ni latidos cardíacos, detenga el drenaje y mantenga el reservorio cerrado.Apague el ventilador. Seis, calentamiento y reperfusión. Retire todos los guantes desechables y aumente la temperatura ambiente a 25 grados centígrados.Restaure la interventilación de oxígeno de memoria mientras mantiene el recorte del tubo de drenaje venoso. Encienda la bomba de rodillos para asegurarse de que la sangre en el depósito regrese lentamente al cuerpo correcto. Encienda el ventilador después de que el nivel de sangre en el depósito permanezca un centímetro.Usar el tubo de drenaje y drenar la sangre desde la aurícula derecha hasta el reservorio lentamente. Encienda la lámpara de calefacción, la almohadilla térmica y el tanque de agua. Ajuste la temperatura del tanque de agua a 25 grados centígrados.Luego ajústelo a la temperatura izquierda oportunamente. Retire la lámpara de calefacción después de que la temperatura rectal haya vuelto a 34 grados centígrados. Siete, destete de CPB.Reduzca lenta y gradualmente el rodillo del caudal de la bomba y ajuste la velocidad del género de la vena en la velocidad de flujo reducida a un mililitro por minuto. Mantener el depósito en contacto con el medio ambiente. Infundir la sangre restante en un circuito con un caudal de un mililitro por minuto.Detenga la oxigenación de la memoria y la bomba de rodillos. Eutanasia después de un período de ventilación mecánica y anestesia profunda. Resultados representativos.Como grupo de control, la temperatura normal CPB, NtCPB, rata. Sin el paro circulatorio mostró una presión arterial media estable PAM y temperatura corporal durante todo el procedimiento. Mientras que la PAM de las ratas DHCA disminuyó durante el paro cardíaco.La temperatura de las ratas DHCA bajó rápidamente durante la fase de enfriamiento y se recuperó gradualmente durante la fase giratoria. El destete del circuito de DHCA la temperatura de las ratas DHCA volvió a la normalidad. Los datos anteriores indicaron que nuestro procedimiento DHCA imitó la temperatura real y los cambios de PAM de los pacientes en las clínicas.El efecto del procesador DHCA y el aumento se investigó mediante análisis de gases en sangre. Después del contacto de sangre total con la solución primaria, la concentración de hemoglobina fue superior a seis gramos por decilitter en ambos grupos. El destete de la superficie de DHCA, aumentó a nueve gramos por decilitter debido a la reinfusión de la sangre restante en el circuito CPB hacia la derecha.El hematocrito, HCT, mostró una tendencia similar a HB. Después de la reperfusión de DHCA, el ácido lactato aumentó rápidamente, lo que fue más pronunciado en el grupo de DHCA. El pH disminuyó después del procedimiento DHCA, que probablemente fue el resultado de la acumulación de ácido lactato. Durante todo el experimento, la concentración de sodio, cloruro, iones de potasio y glucosa no mostró diferencias significativas en cada punto 10.Este resultado sugiere que DHCA solo indujo el aumento de ácido lactato, pero no influyó en el pH de la sangre y la concentración de hemoglobina, hematocrito, iones de sodio, iones cloruro, iones de potasio y glucosa. Para evaluar el impacto de DHCA en la autofagia neuronal, utilizamos el electromicroscopio de transmisión y sorprendentemente encontramos y aumentamos el número de autofagosomas en el hipocampo de ratas DHCA. Los datos anteriores indicaron que nuestro modelo DHCA imitó la temperatura real y los cambios de MAP de los pacientes en las clínicas.Este modelo se puede aplicar para investigar el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, la neuroinflamación, etc.

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