Trotz der signifikanten Verbesserungen in der Therapie steigt die Zahl der Patienten, die nach akutem Myokardinfarkt an Herzinsuffizienz erkranken, weiter an. Um den Übergang von akutem MI zu Herzinsuffizienz zu beobachten, brauchen wir reproduzierbare Tiermodelle. Wir zeigen ein MI-Modell, das relativ einfach, reproduzierbar ist und den Tieren minimale Beschwerden bereitet.
Darüber hinaus bietet der isolierte Herzapparat eine hochreproduzierbare Präparation, die zeit- und kosteneffizient untersucht werden kann. In Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen weltweit verwenden wir diese Technik, um die Sicherheit und Wirksamkeit neuartiger Medikamente und therapeutischer Ansätze zu klären, die die Myokardreparatur und -funktion nach MI verbessern. Die Schritt-für-Schritt-Beschreibung ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse, selbst wenn sie von ungeschulten Forschern durchgeführt werden.
Milat Inci, Labortechniker, führt die Arbeitsherzmessungen durch, und Michael Koch, Mathematiker und Elektroniker, beteiligt sich an der Computeranalyse. Nach der Anästhesisierung der Ratte, intubieren Sie sie mit einem 14-Spur-Rohr und einer volumengesteuerten Belüftung mit einer Mischung aus Sauerstoff, Luft und Isofluran. Legen Sie die Ratte auf einen beheizten Operationstisch in einer Supine-Position und fixieren Sie die Vorderbeine mit Klebeband.
Dann legen Sie die EKG-Sonden subkutan in die Extremitäten des Tieres. Verwenden Sie ein Skalpell, um einen Schnitt zu machen, der zwei Millimeter parasternal auf dem linken Thorax auf der Ebene des dritten interkostalen Raumes beginnt und weiter zur vorderen Achsellinie auf höhe des fünften interkostalen Raumes führt. Bewegen Sie die oberflächlichen Muskeln sanft, so dass die Rippen zu sehen sind.
Führen Sie die Thorakotomie auf der Ebene des vierten interkostalen Raumes durch und setzen Sie einen Retraktor ein, um die Sichtbarkeit von Herz und Lunge zu gewinnen. Öffnen Sie dann vorsichtig das Perikard, um Blutungen zu vermeiden. Um die Ischämie-Reperfusion über eine definierte Zeit zu induzieren, verschließen Sie die linke vordere absteigende Arterie mit einem Tourniquet.
Nach dem Bruch des Myokards, identifizieren Sie die linke Arterie und legen Sie die Naht zwei bis drei Millimeter unter seiner Grenze am ventralen Rand des Herzens. Öffnen Sie die Arterie wieder, indem Sie das Tourniquet nach 30 Minuten entfernen. Alternativ kann die Arterie dauerhaft geschlossen werden, indem sechs bis sieben Knoten mit einer 6-0 Naht gemacht werden, um die Ligation zu schließen.
Verwenden Sie eine 4-0 Single-Monofilament-Naht, um den Thorax mit drei Single-Button-Nähten zu schließen. Bevor Sie die letzte Naht anziehen, entfernen Sie restliche Luft aus dem Thorax mit einer 10-Millimeter-Spritze, um einen Pneumothorax zu verhindern. Ersetzen Sie die Muskeln und schalten Sie die flüchtige Anästhesie aus.
Dann die Haut mit einer kontinuierlichen 4-0 Naht naht. Verabreichen Sie ein antiseptisches Spray, um vor Infektionen und Beißen der Naht zu schützen. Für eine tiefe Anästhesie, verabreichen Sie eine Mischung aus Xylazin vier Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Ketamin 100 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht intraperitoneal vor Echokardiographie oder Arbeitsherzmessungen.
Für die Echokardiographie, legen Sie die Ratte in einer Supine-Position auf der Heizschale und erhalten parasternale kurze Achsenansichten der linken ventrikulären Höhle auf der Ebene des Papillarmuskels. Führen Sie dann die M-Mode-Echokardiographie durch, um die linksventrikuläre Auswurffraktion und Morphologie zu messen. Um die Organe zu ernten, führen Sie eine intravenöse Heparin-Injektion durch.
Dann verwenden Sie ein Skalpell, um einen Hautschnitt unter dem Xyphoiid zu machen und parallel zu den Rippen auf beiden Seiten mit einer Schere verlängert. Schneiden Sie die Rippen in der vorderen Achsellinie und greifen Sie die Xiphoid, um die Brust zu heben. Entfernen Sie anatomische oder fibrotische Gewebeverklebungen, indem Sie das Gewebe vorsichtig mit zwei Zangenpaaren zerbrechen.
Entnehmen Sie Blutproben aus der Vena cava mit einer Fünf-Milliliter-Spritze. Dann führen Sie die Exzision des ganzen Herzens auf der Ein- und Auslassebene. Tauchen Sie das Herz in den eiskalten Krebs-Henseleit-Puffer ein und montieren Sie es auf dem erythrozytendurchlässigen isolierten Herzsystem, indem Sie die Aorta konserven.
Beginnen Sie mit dem Langendorff-Modus. Und wechseln Sie nach 15 Minuten in den Arbeitsherzmodus. Das linke Atrium über eine Lungenvene zu keimen.
Ändern Sie dann die Strömungsrichtung, indem Sie den Clip öffnen, der die Vorhofkanüle okkludiert, was zu einer Perfusion auf das linke Atrium und einem physiologischen Blutfluss im linken Herzen führt. Zeichnen Sie hämodynamische Messungen für 20 Minuten im Arbeitsherzmodus auf und sammeln Sie Bluttropfen der Herzkranzgefäße mit einer Zwei-Milliliter-Spritze, um den koronaren Fluss alle fünf Minuten zu messen. Führen Sie kontinuierliche Messungen des linken Vorhofflusses und des Aortenflusses mit einer Sonde durch.
Bei Bedarf einen Hochtreuekatheter über die Aortenklappe retrograd in den linken Ventrikel einlegen und den linksventrikulären systolischen Druck messen. Schließen Sie die Analyse ab, indem Sie das Strichvolumen und die externe Herzarbeit wie im Textmanuskript beschrieben berechnen. Histologische Schnitte und Flecken wurden durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit des Verfahrens zu beweisen.
Die fibrotische Narbe bei MIR und behandelten Tieren war mit der Narbenbildung der Scheintiere vergleichbar, während der Unterschied in der Fibrose zwischen Schein- und MIR-Gruppen signifikant war. Darüber hinaus zeigten MIR und abgelegene ischämische pro Konditionierung behandelte Tiere eine signifikant reduzierte Fibrose im Vergleich zu MIR-behandelten Tieren. In vivo Echographie wurde verwendet, um Auswurffraktion, LV-Enddiastolische und endsystolische Durchmesser zu messen.
Die Analyse zeigte eine signifikant reduzierte Herzfunktion aufgrund der MIR-Behandlung, aber hämodynamische Parameter wurden von RIPerc beibehalten. Ex-vivo-Hämodynamische Daten zeigten die Wirksamkeit des Verfahrens, da die MIR-Gruppe signifikante Abnahmen des systolischen LV-Drucks, der Herzleistung, des Schlaganfallvolumens und der externen Herzarbeit aufwies. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die richtige Positionierung der okkludierenden Naht und die Montage des Herzens an den isolierten Herzapparat die Wahrscheinlichkeit, reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, deutlich erhöhen.
Es gibt viele Möglichkeiten, die Herzfunktion des intakten Tieres durch akute oder chronische Instrumentierung oder sogar nichtinvasiv durch Echokardiographie oder MRT zu beurteilen. Das isolierte reperfundierte Herz bleibt jedoch ein prominentes Untersuchungsinstrument und bietet eine ganze Reihe einzigartiger Vorteile.
