Summary

Un modelo de derivación cardiopulmonar de recuperación sin transfusión o agentes inotrópicos en ratas

Published: March 23, 2018
doi:

Summary

Aquí, presentamos un protocolo para describir un modelo de recuperación simple puente cardiopulmonar sin transfusión o agentes inotrópicos en una rata. Este modelo permite el estudio de largo plazo múltiples secuelas órgano de puente cardiopulmonar.

Abstract

Puente cardiopulmonar (CPB) es indispensable en cirugía cardiovascular. A pesar del refinamiento espectacular técnica CPB y dispositivos, complicaciones del multi-órgano CPB relacionados con prolongada aún comprometer el resultado de cirugías cardiovasculares y pueden empeorar la mortalidad y la morbilidad postoperatoria. Modelos animales Recapitulando el uso clínico de CPB permiten la clarificación de los procesos fisiopatológicos que ocurren durante la CEC y facilitan los estudios preclínicos para desarrollar estrategias de protección contra estas complicaciones. Modelos CPB de rata son ventajosos debido a su mayor rentabilidad, convenientes procesos experimentales, métodos de prueba abundante en la genética o los niveles de proteínas y consistencia genética. Pueden ser utilizados para investigar la activación del sistema inmunológico y síntesis de citoquinas proinflamatorias, la activación del complemento y producción de radicales libres de oxígeno. Los modelos de rata se han refinado y poco a poco han tomado el lugar de los modelos de animal de gran tamaño. Aquí, describimos un modelo simple de CPB sin transfusión y/o agentes inotrópicos en una rata. Este modelo de recuperación permite el estudio de largo plazo múltiples secuelas órgano de CPB.

Introduction

En 1953, el Dr. John H. Gibbon Jr. realizó con éxito la primera cirugía cardíaca con CEC1, y posteriormente se convirtió en una modalidad fundamental en cirugía cardiovascular. Mientras que los dispositivos y técnicas se han refinado notablemente, órganos de múltiples complicaciones relacionadas con el CPB aún comprometen el resultado de cirugías cardiovasculares y pueden afectar la morbilidad y la mortalidad postoperatoria2. Daño a los órganos relacionados con el CPB es causada por la activación del sistema inmunológico y síntesis de citoquinas proinflamatorias, la activación del complemento y producción de radicales libres de oxígeno2. Su Fisiopatología, sin embargo, ha no se ha aclarado completamente.

Modelos animales Recapitulando el uso clínico de CPB permiten la clarificación de los procesos fisiopatológicos durante y después de la CEC; Esto puede facilitar los estudios preclínicos en el desarrollo de estrategias para evitar estas complicaciones. Desde de Popovic et al. reportada por primera vez un modelo de rata CPB en 19673, rata CPB modelos se han refinado y poco a poco han tomado el lugar de los modelos de animal de gran tamaño debido a una mayor rentabilidad, procesos experimentales convenientes y una plétora de pruebas de métodos en genética y niveles de proteína. Además, las ratas consanguíneas pueden ser genéticamente idénticas, reducir posibles sesgos biológicos.

Fabre et al. estableció por primera vez un modelo de recuperación que permitió el estudio de largo plazo múltiples secuelas órgano de CPB4. Las ventajas de este modelo de supervivencia simple son la flexibilidad (flujo CPB y duración), condición vital estable y reproducibilidad en la inflamación sistémica. Modelos CPB de rata se han convertido en cruciales para la investigación de estrategias terapéuticas que tienen como objetivo prevenir lesión multiorgánica durante CPB5, y recientemente se han desarrollado varios modelos para simular situaciones clínicas durante la CEC. De Lange et al. desarrollado un modelo de paro cardíaco, que puede utilizarse para caracterizar las respuestas enzimáticas, genéticas e histológicas relacionados con la lesión del miocardio7. Peters et al. arregló el infarto de miocardio y la reperfusión controlada usando un modelo miniatura de CPB para analizar la disfunción del corazón a través de la isquemia focal y lesiones de reperfusión8. Jungwirth et al. estableció por primera vez un modelo de la detención circulatoria hipotérmica profunda (DHCA), que puede aclarar la lesión de isquemia y reperfusión global DHCA y soportes potenciales neuroprotectores estrategias6. Estudios con DHCA investigan la influencia de la hipotermia, la reperfusión o hemólisis activa señalización de eventos9. Hipotermia profunda puede afectar la activación y la inactivación de varias enzimas y vías y los mecanismos siguen siendo desconocido10. Por otro lado, modelos de fallo cardiaco o corazón isquemia modelos deben utilizarse para investigar lesiones de isquemia y reperfusión corazón. Estos diversos modelos CPB de rata que recapitulan muy humano CPB pueden revelar procesos patológicos relacionados con la CPC y ayudar a mitigar las complicaciones relacionadas con el CPB.

Este protocolo muestra un modelo simple de CPB sin transfusión o agentes inotrópicos en una rata. Este modelo permite el estudio de largo plazo múltiples secuelas órgano de CPB.

Protocol

Antes del experimento, todas las ratas deberían darse una semana para aclimatarse. Todos los procedimientos quirúrgicos a los animales deben llevará a cabo conforme a la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (www.nap.edu/catalog/5140.html) u otras normas éticas apropiadas. Protocolos deben ser aprobados por el Comité de bienestar de los animales en la institución correspondiente antes de proceder. Todos los procedimientos posteriores deberán realizarse bajo condiciones asépticas. <p class="jo…

Representative Results

La figura 1 muestra el circuito completo de CPB. Las variables fisiológicas en este modelo se muestran en la figura 2e incluyen temperatura rectal, significan la presión arterial y frecuencia cardiaca. La figura 3 muestra el análisis del gas de sangre arterial durante la CEC, incluyendo la presión parcial de oxígeno arterial, presión parcial de dióxido de carbono arterial, hematocrito, exceso …

Discussion

En este modelo CPB de rata, el suero y pulmón niveles de expresión de citoquinas inflamatorias y HMGB-1, un factor de transcripción clave regular las respuestas inflamatorias, aumentaron después de CPB. Anteriores estudios clínicos demostraron que la secreción de suero de nivel HMGB-1 está elevada en pacientes sometidos a cirugía cardiovascular11, y el nivel máximo del suero HMGB-1 durante la CEC se asoció con síndrome de respuesta inflamatoria sistémica más grave y el deterioro de la…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Apreciación se extiende al Dr. T. Taki y Dr. M. Funamoto por su apoyo técnico.

Materials

Rodent Ventilator 7025 Ugo Basile 7025 Ventilator
OxiQuant B ENVITEC 46-00-0023 Oxygen Sensor
CMA 450 Temperature Controller CMA 8003759 Temperature Controller
CMA 450 Heating Pad CMA 8003763
CMA 450 Rectal Probe CMA 8003761
DIN(8) to Disposable BP Transducer ADInstruments MLAC06
Disposable BP Transducer ADInstruments MLT0670
IX-214 Data Recorder iWorx Systems IWX-214 amplifier
LabScribe software iWorx Systems software
Roller pump Furue Science Model RP-VT pump
Happy Cath Medikit EB 19G 4HCLs PP 17-gauge multiorifice angiocatheter
SURFLO ETFE I.V. Catheter Terumo SR-OX2419CA 24-gauge angiocatheter
Oxygenator Mera HPO-002
CPB circuit Mera custom-made
Hespander fluid solution Fresenius Kabi 3319547A4035 Hydroxyethyl starch

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Citer Cet Article
Hirao, S., Masumoto, H., Itonaga, T., Minatoya, K. A Recovery Cardiopulmonary Bypass Model Without Transfusion or Inotropic Agents in Rats. J. Vis. Exp. (133), e56986, doi:10.3791/56986 (2018).

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