Ringraziamo Stilla Frede e Susanne Schulz per loro assistenza tecnica. Questo studio ha ricevuto alcun finanziamento.

Questo protocollo è stato approvato dal comitato etico per la sperimentazione animale LANUV Recklinghausen (n. 84-02.04.2016.A374). Generalmente, questa procedura è eseguita su topi adulti > 10 settimane dell'età. Tuttavia, è possibile eseguire questo intervento chirurgico su anche gli animali più giovani. Strumenti chirurgici devono essere sterilizzati prima dell'uso e tutti i passaggi devono essere eseguiti in condizioni asettiche.
1. induzione dell'anestesia e l'intubazione
<ol><li>Iniettare buprenorfina 0,1 µ g/g di peso corporeo per via intraperitoneale per sollievo dal dolore. Ripetere le iniezioni intraperitoneali di buprenorfina 0,1 mg/kg ogni 8 h per i prossimi tre giorni dopo la chirurgia.</li>
	<li>Per induzione, posizionare il mouse in una scatola di induzione di anestesia che è collegata al vaporizzatore al 3,0% Vol di isoflurane con un flusso di ossigeno di 1 L/min.</li>
	<li>Garantire la narcosi profonda inducendo uno stimolo tattile. Nota: Aumento Vol % di isoflurane fino al 5%, se non riesce ad induzione di anestesia o narcosi non è abbastanza profonda.</li>
	<li>Pizzicare la coda del mouse per assicurare l'assenza di riflesso. In caso di completa assenza di riflessi, pesare il mouse per l'installazione ottimale del ventilatore (v 1.12).</li>
	<li>Spostare il mouse a una tabella di funzionamento temperatura controllata per mantenere una temperatura corporea di 37 ° C durante tutta la procedura.</li>
	<li>Posto il naso del mouse in un cono di plastica che è collegato alla scatola di induzione dell'anestesia per mantenere la narcosi.</li>
	<li>Difficoltà gli incisivi superiori del mouse con una sutura in nylon. Fissare le estremità con un nastro adesivo.</li>
	<li>Applicare pressione sulla zampa posteriore con la punta delle pinze per garantire un'adeguata narcosi nuovamente. In assenza di un riflesso di ritiro procedere con i passaggi seguenti. Nota: Aumentare volume % di isoflurane se non riesce ad induzione di anestesia o narcosi non è abbastanza profonda e attendere per l'assenza del riflesso del ritiro.</li>
	<li>Posto sterile oftalmica lubrificante sulle cornee per evitare essiccazione sotto anestesia.</li>
	<li>Lubrificare la sonda rettale per evitare trauma rettale. Inserire una sonda rettale temperatura per garantire una temperatura di 37 ° C.</li>
	<li>Depilare la gola e la parte superiore del torace con la crema depilatoria secondo le istruzioni del produttore. Togliere la crema dopo 1 min. Se necessario, ripetere questo passaggio fino a quando è successo. Nota: Usare tamponi con punta di cotone in caso di sanguinamento.</li>
	<li>Pulire la zona Depilata con etanolo al 70%. Quindi applicare povidone-iodio per la disinfezione della pelle locale 3 volte e per almeno 3 min.</li>
	<li>Regolare le impostazioni del ventilatore di parametri fisiologici. Impostare la frequenza respiratoria a 150/min e volumi correnti per peso corporeo di 8-10 µ l/g (BW).</li>
	<li>Mettere su un nuovo paio di guanti sterili. Posizionare il mouse sotto un microscopio chirurgico e posizionare un telino sterile fenestrato sopra il mouse.</li>
	<li>Incidere la pelle in corrispondenza della linea mediana di circa 3 mm sotto la mandibola giù la nervatura 2nd . Identificare la linea mediana e dei tessuti connettivi della ghiandola sottomandibolare. Quindi utilizzare forcipe intracapsular angolato delicatamente dividere la ghiandola al midline senza mezzi termini con due pinze ed esplorare il muscolo trachea.</li>
	<li>Preparare la trachea delicatamente tirando i muscoli para-tracheale senza mezzi termini con il forcipe intracapsular.</li>
	<li>Tirare la linguetta con il forcipe per raddrizzare la gola per più facili condizioni di intubazione e inserire delicatamente una cannula di intubazione (OD 1.2 mm) all'interno della trachea. Confermare l'intubazione con visualizzazione diretta del tubo all'interno della trachea e verificando per il movimento di cassa adeguato.</li>
	<li>Regolare la concentrazione di isoflurane dopo intubazione per isoflurano 2% con un flusso di 1,0 L/min e 100% O2. Nota: Se non smettere di movimenti respiratori o topi iniziano a muoversi, prima di aumentare la frequenza respiratoria fino a 180/min. Se necessario, aumentare la concentrazione di isoflurane fino a 3,5% secondariamente fino a quando il mouse smette di respirare autonomamente. Valutare le perdite o inadeguato riempimento del vaporizzatore come i problemi più comuni.</li>
	<li>In alternativa, eseguire l'intubazione come suggerito nei passaggi seguenti sub.<ol>
<li>Posizionare il mouse su un tavolo in un angolo di 60°.</li>
		<li>Fissare le estremità del mouse con il nastro adesivo e reclinare la testa.</li>
		<li>Posizionare una fonte di luce fredda direttamente sulla pelle sopra la laringe.</li>
		<li>Tirare delicatamente la linguetta con il forcipe per visualizzare le corde vocali.</li>
		<li>Inserire un tubo di plastica di un IV-cannula (24 G) attraverso le corde vocali e collegare il tubo di plastica per le impostazioni del ventilatore.</li>
		<li>Collegare il ventilatore alla cannula per confermare l'intubazione da movimenti di cassa synchrone. Nota: Se non smettere di movimenti respiratori o topi iniziano a muoversi, prima di aumentare la frequenza respiratoria fino a 180 / min. Se necessario, aumentare secondariamente la concentrazione di isoflurane fino a 3.5% fino a quando il mouse smette di respirare autonomamente. Valutare fuoriuscite o inadeguato riempimento del vaporizzatore come i problemi più probabili.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. preoperative Doppler misura
<ol><li>Preparare entrambe le arterie carotiche che laico aggiunta alla trachea tirando delicatamente il tessuto connettivo con il forcipe.</li>
	<li>Posizionare la punta della sonda MHz Doppler 20 con alcuni gel per ultrasuoni sterile sulla destra e l'arteria carotide sinistra presso un angolo inferiore a 45°.</li>
	<li>Ruotare lentamente la sonda per spostarlo laterale e mediale per trovare un segnale Doppler ed inclinare la sonda per ottimizzare il segnale.</li>
	<li>Utilizzare un software di Doppler per visualizzare e memorizzare le velocità di flusso nelle arterie carotiche comuni destra e sinistra su un computer.</li>
</ol>3. toracotomia
<ol><li>Utilizzare un set di guanti sterili per ogni mouse individuali per prevenire le infezioni del sito chirurgico.</li>
	<li>Espandere l'incisione della pelle verso il basso per lo spazio intercostale 2nd con una forbice.</li>
	<li>Identificare visivamente lo spazio intercostale 2nd contando le costole e poi penetrare senza mezzi termini questo spazio con il forcipe intracapsular. Nota: La 1 costolast si trova sotto la clavicola e non è quindi visibile perché lo spazio intercostale 2nd è stato trovato tra primo visibile (cioè 2nd costola) e le costole di 3rd .</li>
	<li>Aprire lo spazio intercostale 2nd con l'aiuto di pinze suggerimenti e inserire i divaricatori.</li>
	<li>Regolare i riavvolgitori con una band di gomma attaccato al tavolo operatorio per avere una visione chiara del timo.</li>
	<li>In caso di sanguinamento utilizzare una punta di cotone e premere sui vasi superficiali per 2 min.</li>
</ol>4. la fascia dell'Aorta trasversa
<ol><li>Regolare l'ingrandimento al 200% per identificare la linea mediana e tessuti connettivi. Quindi utilizzare forcipe angolato per dividere delicatamente il timo. Rimuovere il tessuto adiposo fino a quando l'arco aortico può essere visto chiaramente.</li>
	<li>Preparare un tunnel con angolato legatura forcipe sotto l'aorta trasversa tra l'arteria brachiocefalica e l'arteria carotica comune di sinistra (Vedi Figura 1). Tenere l'estremità di una sutura 6.0 con l'aiuto di una pinzetta e passare il filo sotto l'arco aortico.</li>
	<li>Prendere il filo con il forcipe secondo da altro lato dell'arco.</li>
	<li>Tagliato a una lunghezza di 3 mm lungo pezzo di un 27 G di usare l'ago come un distanziatore per TAC-legatura per topi pesano fra 19-25 g del peso corporeo e un ago da 26 G come un distanziatore per topi > 25 g BW.</li>
	<li>Posizionare il distanziale parallelo all'aorta trasversa.</li>
	<li>Preparare un doppio nodo sciolto sul distanziatore e garantire un posizionamento ottimale del distanziatore in parallelo all'aorta. Poi legare il primo tiro ed eseguire rapidamente un secondo tiro al contrario. Rimuovere il distanziale prontamente.</li>
	<li>Per eseguire sham topi per controllo, seguire lo stesso protocollo omettendo la legatura della aorta.</li>
	<li>Chiudere lo spazio intercostale 2nd con una sutura in polipropilene 6.0. Prestare particolare attenzione ai vasi subclavian quando legando.</li>
	<li>Suturare la pelle utilizzando una sutura in polipropilene 6.0 in un modello di sutura continua.</li>
</ol>5. conferma della riuscita legatura dell'Aorta trasversa
<ol><li>Inserire una sonda MHz Doppler 20 su entrambi i lati del collo ad un angolo di 45° come in sezione 2.</li>
	<li>La velocità di flusso su ogni lato del documento. Nota: Un successo TAC possa essere convalidato dalla velocità di flusso di Doppler come mostrato nella Figura 2. Un rapporto di velocità di flusso di 4-10 tra destra e sinistra arteria carotica solitamente garantisce adeguata TAC (Vedi Figura 2).</li>
</ol>6. raccolta di cuore
<ol><li>Indurre la narcosi secondo passi 1.2. e 1.3.</li>
	<li>Posizionare il mouse in un'aula di eutanasia e regolare la portata di anidride carbonica per spostare 10-30% del volume/minuto.</li>
	<li>Fissare il mouse su una tabella di chirurgia. Aprire l'addome con forbici e raccolto il sangue dalla vena cava inferiore con una cannula per ulteriori analisi.</li>
	<li>Tagliare il diaframma e l'osso sternale con forbici forte e togliere il cuore.</li>
	<li>Rimuovere tutti i arterioso e del tessuto connettivo prima della pesatura del cuore.</li>
	<li>Separare il ventricolo destro e il setto dal ventricolo sinistro e pesano entrambi i campioni.</li>
	<li>Congelare entrambi campioni di tessuto in azoto liquido.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Tarnavski, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+surgical+models+in+cardiovascular+research.">Mouse surgical models in cardiovascular research.</a> Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).</li><li>Rockman, H. 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=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li><li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (38), (2010).</li><li>Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wall+stress+and+patterns+of+hypertrophy+in+the+human+left+ventricle.">Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle.</a> J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).</li><li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy.">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).</li><li>Reddy, A. 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=Pulsed+Doppler+signal+processing+for+use+in+mice:+applications.">Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).</li><li>Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cardiac+function+with+the+pressure-volume+conductance+system+following+myocardial+infarction+in+mice.">Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice.</a> Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).</li><li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship:+Investigating+the+Bowditch+Effect.">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> JoVE J Vis Exp. (100), e52618 (2015).</li><li>Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+response+to+pressure+overload+in+129S1/SvImJ+and+C57BL/6J+mice:+temporal-+and+background-dependent+development+of+concentric+left+ventricular+hypertrophy.">Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).</li><li>Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+models+of+heart+failure:+development+of+novel+therapies,+past+and+present.">Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present.</a> Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).</li><li>Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (121), (2017).</li><li>Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+of+Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice+for+Induction+of+Left+Ventricular+Hypertrophy.">Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy.</a> J Vis Exp. (127), (2017).</li><li>Kim, S. -. C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Kn&#252;fermann, P., Baumgarten, 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+Murine+Closed-chest+Model+of+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion.">A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion.</a> J Vis Exp JoVE. (65), (2012).</li><li>Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. <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+mechanical+ventilation+of+isolated+mouse+lungs+on+surfactant+and+inflammatory+cytokines.">Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines.</a> Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

La rapida comparsa di ipertensione dovuto TAC differisce dall'ipertrofia clinicamente rilevante causato da stenosi aortica o ipertensione. Tuttavia, l'uso di piccoli modelli animali per indurre insufficienza cardiaca ha molti vantaggi ed è, pertanto, scelto da molti investigatori11. Questo modello di petto chiuso migliora i modelli già esistenti della tecnica chirurgica per indurre costrizione trasversale aortica in topi4.
La fase più critica ...

Modelli murini sono spesso utilizzati per simulare malattie umane1. Restringimento aortico trasversa (TAC) viene utilizzato per indurre sovraccarico pressorio e ipertrofia ventricolare sinistra2. Il modello di TAC del aperto petto nei topi è stato convalidato da Rockman et al. 3 e la procedura chirurgica è descritta in dettaglio da DeAlmeida et al. 4. Banding dell'aorta trasversa è più favorevole rispetto al restringimento aortico addominale perché una porzione maggiore della circolazione in grado di compensare gli effetti negativi di questo di quest'ultima procedura2.
Le bande dell'aorta trasversa conduce ad un aumento della pressione arteriosa nell'aorta ascendente e dell'arteria brachiocefalica ma lascia sufficiente perfusione degli organi attraverso i vasi distali (cioè l'arteria carotide comune sinistra, la succlavia sinistra arteria e dell'aorta discendente). Questo porta ad un aumento del afterload cardiaco e uno stress di parete cardiaca elevata. Lo stress di parete successivamente diminuisce a causa della fibra ispessimento5. La variazione emodinamica cardiaca cronica provoca maladaptation e dilatazione del ventricolo sinistro. In questo modo la TAC crea un modello riproducibile dell'ipertrofia cardiaca alla fine che conducono all'infarto.
La procedura standard per TAC come descritto da DeAlmeide et al. 4 si avvicina l'arco aortico tramite un thoracotomy superiore parziale tramite dissezione delle costole o dello sterno ed entrando il mediastino, come pure la cavità pleurica. Ciò consente una buona vista dell'arco aortico e suoi rami collaterali. Purtroppo, non è possibile riassociare le costole dissecate, che li lascia galleggiare liberamente e alterando così le dinamiche di respirazione.
Abbiamo, pertanto, stabilire un approccio mini-invasivo di chiuso-cassa per l'arco aortico usando un approccio chirurgico laterale via lo spazio intercostale 2nd . Il grande vantaggio di questo modello è la possibilità di eseguire TAC senza taglio uniforme attraverso le costole. Il trauma chirurgico è limitato per l'incisione della pelle e la dissezione dei muscoli intercostali. Questa procedura riduce al minimo il trauma stesso e aiuta a mantenere la stabilità della cassa adeguata.
Qui descriviamo una descrizione dettagliata della procedura per eseguire un intervento chirurgico di TAC nei topi senza eseguire il totale o la toracotomia superiore. Ad alta frequenza Doppler è stato utilizzato per garantire che il successo della TAC come precedentemente descritto 6,7.

<table><tbody><tr><td>Pressure-volume catheter</td><td>Millar Instruments, USA</td><td>SPR-839</td><td></td></tr><tr><td>Mouse ventilator</td><td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td><td>Minivent - TYPE 845</td><td></td></tr><tr><td>Mouse ventilator</td><td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td><td>Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizer</td><td>Dr&amp;auml;ger Medical AG&amp;amp;CO.KG, Germany</td><td>19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number&amp;nbsp; D-877-2010)</td><td></td></tr><tr><td>Microscope&amp;nbsp;</td><td>Leica Microsystems, Germany</td><td>MZ 7.5</td><td></td></tr><tr><td>Light source&amp;nbsp;</td><td>Schott AG, Germany</td><td>KL 1500 LCD</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Prolene</td><td>Ethicon, USA</td><td>Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c</td><td>suture for surgery</td></tr><tr><td>Seraflex</td><td>Serag Wiessner, Germany</td><td>USP 5/0 schwarz;&amp;nbsp; IC108000&amp;nbsp;</td><td>suture for constriction</td></tr><tr><td>Homoeothermic Controlled Operating Tables</td><td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td><td>Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233</td><td></td></tr><tr><td>Flexible Rectal Probe</td><td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td><td>1.6 mm OD; 55-7021</td><td></td></tr><tr><td>Doppler Signal Visualisation Instrument</td><td>Indus Instruments, USA</td><td>Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module</td><td></td></tr><tr><td>Arruga Intracapsular Forceps</td><td>Altomed, UK</td><td>A5400</td><td></td></tr><tr><td>Doppler Probe</td><td>Indus Instruments, USA</td><td>20MHz Tubing-mounted Probe</td><td></td></tr><tr><td>Jaffe Lid Retractor</td><td>Altomed, UK</td><td>A3513</td><td></td></tr></tbody></table>

a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice

Ricerca sull'ipertrofia cardiaca e scompenso cardiaco spesso si basa su modelli murini di sovraccarico pressione indotte dalla TAC. La procedura standard consiste nell'eseguire un thoracotomy parziale per visualizzare l'arco aortico trasversale. Tuttavia, il trauma chirurgico causato dal thoracotomy aperto petto modelli cambia la fisiologia respiratoria come le costole sono sezionate e lasciare scollegate dopo chiusura sul petto. Per evitare questo, abbiamo stabilito un approccio minimamente invasivo, chiuso il petto via il thoracotomy laterale. Qui ci avviciniamo l'arco aortico tramite lo spazio intercostale 2nd senza entrare nella cavità toracica, lasciando il mouse con una lesione meno traumatica per recuperare da. Eseguiamo questa operazione utilizzando le impostazioni standard del laboratorio per le procedure di petto aperto TAC con tassi di sopravvivenza uguale. Oltre a mantenere la fisiologica respirazione grazie all'approccio di cassa chiusa, i topi sembrano trarre giovamento mostrando rapido recupero, come la tecnica meno invasiva appare per facilitare un rapido processo di guarigione e di ridurre la risposta immunitaria dopo il trauma.

Un TAC successo garantisce l'induzione di sovraccarico di pressione e l'ipertrofia ventricolare sinistra. Una validazione ad hoc di sovraccarico di pressione può essere raggiunto utilizzando la misura della velocità di flusso di Doppler come mostrato nella Figura 2. Mentre la velocità del flusso sanguigno preoperatoria è uguale in entrambe le arterie carotiche, TAC provoca una velocità aumentata di sangue nell'arteria carotica di destra a causa della ele...

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A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Qui, presentiamo un protocollo di costrizione trasversale aortica (TAC) tramite un thoracotomy laterale. Questa tecnica è una procedura chirurgica mini-invasiva, chiuso il petto con l'obiettivo di simulare sovraccarico pressorio e insufficienza cardiaca nei topi utilizzando le impostazioni standard di Laboratorio TAC.

Un modello chiuso-cassa per indurre costrizione trasversale aortica in topi

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

a-closed-chest-model-to-induce-transverse-aortic-constriction-in-mice

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

18.8K Views.  University Hospital Bonn. Qui, presentiamo un protocollo di costrizione trasversale aortica (TAC) tramite un thoracotomy laterale. Questa tecnica è una procedura chirurgica mini-invasiva, chiuso il petto con l'obiettivo di simulare sovraccarico pressorio e insufficienza cardiaca nei topi utilizzando le impostazioni standard di Laboratorio TAC.

Video: A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

The CYP2D6 Animal Model: How to Induce Autoimmune Hepatitis in Mice

Autoimmune hepatitis is a rare but life threatening autoimmune disease of the liver of unknown etiology1,2. In the past many attempts have been made to generate an animal model that reflects the characteristics of the human disease 3-5. However, in various models the induction of disease was rather complex and often hepatitis was only transient3-5. Therefore, we have developed a straightforward mouse model that uses the major human autoantigen in type 2 autoimmune hepatitis (AIH-2), namely hCYP2D6, as a trigger6. Type 1 liver-kidney microsomal antibodies (LKM-1) antibodies recognizing hCYP2D6 are the hallmark of AIH-27,8. Delivery of hCYP2D6 into wildtype FVB or C57BL/6 mice was by an Adenovirus construct (Ad-2D6) that ensures a direct delivery of the triggering antigen to the liver. Thus, the ensuing local inflammation generates a fertile field9 for the subsequent development of autoimmunity. A combination of intravenous and intraperitoneal injection of Ad-2D6 is the most effective route to induce a long-lasting autoimmune damage to the liver (section 1). Here we provide a detailed protocol on how autoimmune liver disease is induced in the CYP2D6 model and how the different aspects of liver damage can be assessed. First, the serum levels of markers indicating hepatocyte destruction, such as aminotransferases, as well as the titers of hCYP2D6 antibodies are determined by sampling blood retroorbitaly (section 2). Second, the hCYP2D6-specific T cell response is characterized by collecting lymphocytes from the spleen and the liver. In order to obtain pure liver lymphocytes, the livers are perfused by PBS via the portal vein (section 3), digested in collagen and purified over a Percoll gradient (section 4). The frequency of hCYP2D6-specific T cells is analyzed by stimulation with hCYP2D6 peptides and identification of IFN&gamma;-producing cells by flow cytometry (section 5). Third, cellular infiltration and fibrosis is determined by immunohistochemistry of liver sections (section 6). Such analysis regimen has to be conducted at several times after initiation of the disease in order to prove the chronic nature of the model. The magnitude of the immune response characterized by the frequency and activity of hCYP2D6-specific T and/or B cells and the degree of the liver damage and fibrosis have to be assessed for a subsequent evaluation of possible treatments to prevent, delay or abrogate the autodestructive process of the liver.

Infection of mice with an Adenovirus expressing the major human autoantigen cytochrome P450 2D6 (hCYP2D6) recognized by sera of patients suffering from type 2 autoimmune hepatitis results in a persistent form of autoimmune-mediated liver disease characterized by extensive hepatitis, fibrosis and generation of a CYP2D6-specific immune response.

Il CYP2D6 modello animale: come indurre epatite autoimmune in topi

Autoimmune hepatitis is a rare but life threatening autoimmune disease of the liver of unknown etiology1,2. In the past many attempts have been made to ...

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A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ischemia and reperfusion. Immune response includes cytokine expression and release or secretion of endogenous ligands of innate immune receptors. Activation of innate immunity can potentially modulate infarct size. We have modified an existing murine closed-chest model using hanging weights which could be useful for studying myocardial pre- and postconditioning and the role of innate immunity in myocardial ischemia and reperfusion. This model allows animals to recover from surgical trauma before onset of myocardial ischemia.
Volatile anesthetics have been intensely studied and their preconditioning effect for the ischemic heart is well known. However, this protective effect precludes its use in open chest models of coronary artery ligation. Thus, another advantage could be the use of the well controllable volatile anesthetics for instrumentation in a chronic closed-chest model, since their preconditioning effect lasts up to 72 hours. Chronic heart diseases with intermittent ischemia and multiple hit models are other possible applications of this model.
For the chronic closed-chest model, intubated and ventilated mice undergo a lateral blunt thoracotomy via the 4th intercostal space. Following identification of the left anterior descending a ligature is passed underneath the vessel and both suture ends are threaded through an occluder. Then, both suture ends are passed through the chest wall, knotted to form a loop and left in the subcutaneous tissue. After chest closure and recovery for 5 days, mice are anesthetized again, chest skin is reopened and hanging weights are hooked up to the loop under ECG control.
At the end of the ischemia/reperfusion protocol, hearts can be stained with TTC for infarct size assessment or undergo perfusion fixation to allow morphometric studies in addition to histology and immunohistochemistry.

Surgical trauma induces an inflammatory response. Cytokines and endogenous ligands are known to modulate myocardial infarct size following ischemia and reperfusion. We present a modified closed-chest model of murine ischemia and reperfusion using hanging weights to minimize effects of thoracotomy.

A Murine chiuso del torace modello di ischemia miocardica e riperfusione

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Transverse Aortic Constriction in Mice

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model for pressure overload-induced cardiac hypertrophy and heart failure.1 TAC initially leads to compensated hypertrophy of the heart, which often is associated with a temporary enhancement of cardiac contractility. Over time, however, the response to the chronic hemodynamic overload becomes maladaptive, resulting in cardiac dilatation and heart failure.2 The murine TAC model was first validated by Rockman et al.1, and has since been extensively used as a valuable tool to mimic human cardiovascular diseases and elucidate fundamental signaling processes involved in the cardiac hypertrophic response and heart failure development. When compared to other experimental models of heart failure, such as complete occlusion of the left anterior descending (LAD) coronary artery, TAC provides a more reproducible model of cardiac hypertrophy and a more gradual time course in the development of heart failure. Here, we describe a step-by-step procedure to perform surgical TAC in mice. To determine the level of pressure overload produced by the aortic ligation, a high frequency Doppler probe is used to measure the ratio between blood flow velocities in the right and left carotid arteries.3, 4 With surgical survival rates of 80-90%, transverse aortic banding is an effective technique of inducing left ventricular hypertrophy and heart failure in mice.

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model to study mechanisms underlying cardiac hypertrophy and heart failure development. Here, we describe procedures to constrict the aorta to create a reproducible degree of cardiac hypertrophy in mice.

Aortica costrizione trasversale nei topi

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model for pressure overload-induced cardiac hypertrophy and heart ...

Biologia

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

The goal of this protocol is to noninvasively assess cardiac structural and functional changes in a mouse model of heart disease created by transverse aortic constriction, using B- and M-mode echocardiography and color/pulse wave Doppler imaging.

Valutazione del Cardiac morfologiche e funzionali Variazioni modello murino di trasversale aortica costrizione da parte ecocardiografica Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard open-chest transverse aortic constriction (TAC). Although transverse aortic constriction is a highly functional method for the induction of high pressure in the left ventricle, it is a more difficult and lengthy procedure due to its use of artificial ventilation with tracheal intubation. TAC is oftentimes also less survivable, as the newer method, MTAC, neither requires the cutting of the ribs and intercostal muscles nor tracheal intubation with a ventilation setup. In MTAC, as opposed to a thoracotomy to access to the chest cavity, the aortic arch is reached through a midline incision in the anterior neck. The thyroid is pulled back to reveal the sternal notch. The sternum is subsequently cut down to the second rib level, and the aortic arch is reached simply by separating the connective tissues and thymus. From there, a suture can be wrapped around the arch and tied with a spacer, and then the sternal cut and skin can be closed. MTAC is a much faster and less invasive way to induce left ventricular hypertension and enables the possibility for high-throughput studies. The success of the constriction can be verified using high-frequency trans-thoracic echocardiography, particularly color Doppler and pulsed-wave Doppler, to determine the flow velocities of the aortic arch and left and right carotid arteries, the dimension of the blood vessels, and the left ventricular function and morphology. A successful constriction will also trigger significant histopathological changes, such as cardiac muscle cell hypertrophy with interstitial and perivascular fibrosis. Here, the procedure of MTAC is described, demonstrating how the resulting flow changes in the carotid arteries can be examined with echocardiography, gross morphology, and histopathological changes in the heart.

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) conserves the essentials of regular transverse aortic constriction (TAC) while eliminating the use of a ventilator with tracheal intubation. It proves to be a highly desirable method for high-throughput studies on left ventricular overload, particularly in translational studies.

Minimamente invasiva trasversale aortica costrizione nei topi

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

Tecnica di costrizione aortico trasversale mininvasiva in topi per induzione dell'ipertrofia ventricolare sinistra

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

Studying Left Ventricular Reverse Remodeling by Aortic Debanding in Rodents

To better understand the left ventricular (LV) reverse remodeling (RR), we describe a rodent model wherein, after aortic banding-induced LV remodeling, mice undergo RR upon removal of the aortic constriction. In this paper, we describe a step-by-step procedure to perform a minimally invasive surgical aortic debanding in mice. Echocardiography was subsequently used to assess the degree of cardiac hypertrophy and dysfunction during LV remodeling and RR and to determine the best timing for aortic debanding. At the end of the protocol, terminal hemodynamic evaluation of the cardiac function was conducted, and samples were collected for histological studies. We showed that debanding is associated with surgical survival rates of 70-80%. Moreover, two weeks after debanding, the significant reduction of ventricular afterload triggers the regression of ventricular hypertrophy (~20%) and fibrosis (~26%), recovery of diastolic dysfunction as assessed by the normalization of left ventricular filling and end-diastolic pressures (E/e&#39;&#160;and LVEDP). Aortic debanding is a useful experimental model to study LV RR in rodents. The extent of myocardial recovery is variable between subjects, therefore, mimicking the diversity of RR that occurs in the clinical context, such as aortic valve replacement. We conclude that the aortic banding/debanding model represents a valuable tool to unravel novel insights into the mechanisms of RR, namely the regression of cardiac hypertrophy and the recovery of diastolic dysfunction.

Here we describe a step-by-step protocol of surgical aorta debanding in the well-established mice model of aortic-constriction. This procedure not only allows studying the mechanisms underlying the left ventricular reverse remodeling and regression of hypertrophy but also to test novel therapeutic options that might accelerate myocardial recovery.

Studiare il rimodellamento inverso ventricolare sinistro mediante lo scioglimento aortico nei roditori

To better understand the left ventricular (LV) reverse remodeling (RR), we describe a rodent model wherein, after aortic banding-induced LV remodeling, ...

Operating Transverse Aortic Constriction with Absorbable Suture to Obtain Transient Myocardial Hypertrophy

Based on twice transverse aortic constrictions (TACs) in mice, it is proved that myocardial hypertrophic preconditioning (MHP) could attenuate cardiomyocyte hypertrophy and slow down progression to heart failure. For novices, however, the MHP model is usually quite difficult to establish because of the technical obstacles in ventilator operation, opening the chest repeatedly, and bleeding caused by debanding. To facilitate this model, to increase the surgical success rate and to reduce the incidence of bleeding, we switched to absorbable sutures for the first TAC combing with a ventilator-free technique. Using a 2-week absorbable suture, we demonstrated that this procedure could cause significant myocardial hypertrophy in 2 weeks; and 4 weeks after surgery, myocardial hypertrophy was almost completely regressed to the baseline. Using this protocol, the operators could master the MHP model easily with a lower operation mortality.

This protocol presents an improved method to obtain transient myocardial hypertrophy with absorbable suture, simulating left ventricular hypertrophy decrease after removing pressure overload. It could be valuable for the studies on myocardial hypertrophic preconditioning.

Constrizione aortica trasversale operativa con sutura assorbibile per ottenere ipertrofia miocardica transitoria

Based on twice transverse aortic constrictions (TACs) in mice, it is proved that myocardial hypertrophic preconditioning (MHP) could attenuate ...

A Modified Technique for Transverse Aortic Constriction in Mice

Transverse aortic constriction (TAC) is a frequently used surgery in research regarding heart failure and cardiac hypertrophy based on the formation of pressure overload in mouse models. The main challenge of this procedure is to clearly visualize the transverse aortic arch and precisely band the target vessel. Classical approaches perform a partial thoracotomy to expose the transverse aortic arch. However, it is an open-chest model that causes a rather large surgical trauma and requires a ventilator during the surgery. To prevent unnecessary trauma and simplify the operating procedure, the aortic arch is approached via the proximal proportion of the sternum, reaching and binding the target vessel using a small self-made retractor that contains a snare. This procedure can be conducted without entering the pleura cavity and does not need a ventilator or microsurgical operation, which leaves the mice with physiological breathing patterns, simplifies the procedure, and significantly reduces operation time. Due to the less invasive approach and less operation time, mice can undergo fewer stress reactions and recover rapidly.

The present protocol describes a modified and simplified technique with a minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) procedure using a self-made retractor. This procedure can be conducted without a ventilator or microscope and introduces pressure overload, eventually leading to cardiac hypertrophy or heart failure.

Una tecnica modificata per la costrizione aortica trasversale nei topi

Transverse aortic constriction (TAC) is a frequently used surgery in research regarding heart failure and cardiac hypertrophy based on the formation of ...

Transverse Aortic Arch Banding in Mouse Model: A Minimally Invasive Technique in Mice for Induction of High Pressure in the Left Ventricle

Source: Zaw, A. M. et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/video/55293" target="_blank">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice</a>. J. Vis. Exp. (2017)
In this video, we demonstrate an experimental protocol for minimally invasive transverse aortic constriction in mice to examine pressure overload-induced heart failure.

Banding dell'arco aortico trasverso in modello murino: una tecnica minimamente invasiva nei topi per l'induzione di alta pressione nel ventricolo sinistro

Source: Zaw, A. M. et al. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. J. Vis. Exp. (2017)
In this video, we demonstrate an experimental ...