Programmierte elektrische Stimulation in Mäuse

Die anästhetisierte Maus wird in Rückenlage auf eine Heizplatte fixiert. Die rechte Vena jugularis wird freigelegt und das proximale Ende der Vene abgebunden. Der 1,1-French-OC-Apolar-Katheter wird in die Vene eingeführt und anschließend bis in das rechte Vorhof- und rechte Ventrikelgebiet vorgeschoben.

Schließlich wird das distale Ende der Vene abgebunden, um die Katheterposition zu sichern und Blutungen zu verhindern. Hallo, ich bin Naali aus dem Labor von Dr. Zver in der Abteilung für Molekulare Physiologie und Biophysik am Baylor College of Medicine. Heute zeigen wir Ihnen ein Verfahren zur Programmierung der elektrischen Stimulation bei Mäusen.

Wir verwenden dieses Verfahren in unserem Labor, um induzierbare Arrhythmien bei Mäusen zu untersuchen. Beginnen wir also. Vor der Operation zur Kanülierung und Katheterinsertion benutzen Sie Haarschneider, um das Fell der anesthetisierten Maus von der Halslinie bis zur mittleren Brusthöhe abzurasieren.

Desinfizieren Sie den Operationsbereich mit 10% Povidon-Iod. Legen Sie die Maus in Rückenlage und befestigen Sie ihre Gliedmaßen mit Klebeband an ECG electrodes Incorporated. Bei einem Heizplatte empfehlen wir ein System, das eine rektale Temperatursonde umfasst, die mit einer Heizmatte verbunden ist, welche von einem thermischen Analysesystem gesteuert wird, sodass die Körpertemperatur bei 37 ± 1 °C gehalten wird.

Nachdem mit einem Zwicktest bestätigt wurde, dass die Maus vollständig anästhesiert ist, führen Sie einen halb Zoll langen Schnitt rechts der Mittellinie durch, wobei das kaudale Ende auf Höhe der Klavikula liegt. Trennen Sie das subkutane Gewebe, die Speicheldrüsen und das lymphatische Gewebe durch stumpfe Dissektion. Um die rechte Vena jugularis sichtbar zu machen, binden Sie das proximale Ende der Vene mit einer 6-0-Naht ab.

Legen Sie einen weiteren Faden unter die Vene am distalen Ende des sichtbaren Segments. Starten Sie nun die computerbasierte Datenaufnahme, um das Oberflächen-EKG aufzuzeichnen. Verbinden Sie den Katheter mit einem externen Stimulator im Aufnahmemodus.

Verwenden Sie anschließend Mikroscheren, um einen kleinen Einschnitt in Längsrichtung der Vene vorzunehmen, während Sie vorsichtig an der proximalen Naht ziehen. Um die Vene gerade zu halten, führen Sie den 1,1-French-Octo-Puller-Katheter durch die Vene in das rechte Vorhof und den rechten Ventrikel ein. Die korrekte Katheterposition wird durch die Visualisierung der Wellenformen der vier intrakardialen Elektrogramme auf Höhe der Spitze des rechten Ventrikels, der Basis des rechten Ventrikels, des atrioventrikulären Knotens und des rechten Vorhofs überprüft. Schließen Sie abschließend die distale Naht, um die Katheterposition zu fixieren und eine mögliche Blutung zu verhindern, um eine Vorhofstimulation durchzuführen.

Das Elektrodenpaar, das sich im Vorhof befindet, wird vom Aufnahmemodus in den Stimulationsmodus umgeschaltet, während die übrigen Elektrodenpaare im Aufnahmemodus verbleiben. Um festzustellen, ob eine Maus eine erhöhte Anfälligkeit für Vorhofarrhythmien aufweist, wird eine programmierte elektrische Stimulation des rechten Vorhofs durchgeführt. Bestimmen Sie zunächst die atriale Pacing-Schwelle, indem Sie mindestens 52 Millisekunden lange Stromimpulse bei verschiedenen grundlegenden Zykluslängen oder BCL anwenden, um die Konsistenz der Stimulusaufnahme zu überprüfen.

Die BCL des anfänglichen Pulstrains ist geringfügig niedriger als die intrinsische BCL und wird um 10 Millisekunden verringert. Die typische Stromamplitude, die zur Stimulusaufnahme erforderlich ist, beträgt 100 bis 200 Mikroampere. Nach Anlegen eines 15 Sekunden dauernden atrialen Stimulationspulstrains bei einer BC von 100 Millisekunden messen Sie die Erholungszeit des Sinusknotens oder SNRT, definiert als das Intervall zwischen dem letzten Reiz im Stimulationspulszug und dem Beginn des ersten spontanen Sinusrhythmus.

Um die effektive refraktäre Periode des Vorhofs (A ERP) zu bestimmen, wird eine Serie von Vorhofstimulationsreizen bei einer festen BCLS mit einem paarweise kürzeren vorzeitigen Stimulus S2 appliziert. Das Intervall von S1 zu S2 wird in jeder Stimulationsserie um jeweils zwei Millisekunden sukzessive verkürzt, ausgehend von 70 Millisekunden bis auf 20 Millisekunden, wobei zwischen den einzelnen Stimulationsprotokollen eine Erholungsphase von mindestens 30 Sekunden eingehalten wird. Die A ERP ist definiert als das längste Kopplungsintervall von S1 zu S2 am Vorhof, bei dem S2 keinen weitergeleiteten Erregungsablauf auslöst.

Eine ähnliche Anwendung von atrialen Pacing-Serien und vorzeitigen Reizen wird verwendet, um die effektive Refraktärzeit des atrioventrikulären Knotens (AV-NERP) zu bestimmen. Die AV-NERP ist definiert als das längste Kopplungsintervall von S1 zu S2, bei dem der vorzeitige Reiz, der dem Vorhof zugeführt wird, von einem His-Potential, jedoch nicht von einem QRS-Komplex gefolgt wird. Die Induzierbarkeit von Vorhofarrhythmien, einschließlich Vorhofflimmern, kann mithilfe des Burst-Pacing-Protokolls getestet werden, bei dem eine Serie zweisekündiger Burst-Impulse appliziert wird.

Der erste zweisecundenlange Burst weist eine Zykluslänge (CL) von 40 Millisekunden auf, und jeder nachfolgende zweisecundenlange Burst hat eine um zwei Millisekunden kürzere CL als der vorherige Burst, bis die endgültige CL von 20 Millisekunden erreicht ist. Nach Abschluss aller Stimulationsprotokolle wird die Datenaufnahme gestoppt. Im Fall terminaler EP-Untersuchungen wird der Knoten vorsichtig gelockert, um den Katheter freizugeben.

Hier zeigen wir einige repräsentative Oberflächen-EKGs und intrakardiale Elektrogramme bei einer Maus. Dieses Oberflächen-EKG zeigt einen regelmäßigen Sinusrhythmus mit einer Frequenz von etwa 540 Schlägen pro Minute. Diese nächsten vier Elektrogramme zeigen bipolare intrakardiale Elektrogrammaufnahmen auf der Höhe des rechten Vorhofs.

Der atrioventrikuläre Knoten, die Basis des rechten Ventrikels und die Spitze des rechten Ventrikels. Die intrakardiale a-Welle in der Elektrogrammaufzeichnung auf Höhe des rechten Vorhofs entspricht der P-Welle im Oberflächen-CCG. Die V-Welle im ventrikulären Elektrogramm entspricht der QRS-Welle im Oberflächen-CCG.

Danach zeigen wir repräsentative Oberflächen-CCG- und intrakardiale Elektrogramme einer Maus, bei der nach atrialer Burststimulation an der Oberfläche eine Vorhofflimmern entstanden ist. Beim CCG ist das RR-Intervall unregelmäßig, und es sind keine deutlichen P-Wellen erkennbar. Dagegen zeigt das atriale Elektrogramm schnelle, unregelmäßige atriale Signale, die mit Vorhofflimmern übereinstimmen.

Das ventrikuläre Elektrogramm weist eine langsamere Frequenz auf, die den RR-Intervallen der Oberflächenableitung ähnelt. Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie man die elektrische Stimulation bei der Maus programmiert. Bei Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, ausgedehnte Blutungen zu vermeiden und die Körpertemperatur im normalen Bereich von 36 bis 37 °C zu halten. Zusätzlich sollte die Exposition gegenüber Asof Florin minimiert werden, da eine längere Exposition als zwei Stunden oder einer höheren Konzentration die Herz- und Atemfunktion der Maus unterdrücken könnte.

Daher empfehlen wir, dass alle Vorgänge innerhalb von zwei Stunden abgeschlossen werden. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.