Los autores desean agradecer a Koby Sheffy, PhD por la revisión profundo de este trabajo y Sotka William de apoyo y asistencia técnica. Este trabajo fue apoyado en parte por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (K12 HL087746, RC2HL103400, 1U01HL100397), y el tabaco de California las enfermedades relacionadas con el Programa de Investigación de la Universidad de California (18XT-0098).

I. preparar al paciente para un estudio de Endo-PAT <ol><li> Antes del estudio, asegurar que el paciente esté en ayunas durante al menos 4 horas, y se ha abstenido por lo menos 8 horas de la cafeína, el tabaco, vitaminas o medicamentos que puedan afectar el tono vascular. El paciente puede querer usar el baño antes del estudio. </li><li> El estudio de Endo-PAT debe llevarse a cabo en una zona tranquila y poco iluminada, sala de examen con control de temperatura para reducir las fluctuaciones en el tono vascular. </li><li> Teléfonos celulares o dispositivos de paginación debe ser silenciada, y la ropa restrictivas que puedan interferir con el flujo de sangre a los brazos debe ser eliminado. El paciente también debe quitar los relojes, anillos u otras joyas en las manos o los dedos. </li><li> Inspeccione los dedos del paciente para cualquier tipo de deformidades o lesiones que pudieran afectar al estudio. No coloque la sonda en el dedo que se corta o se lesiona. Las uñas no deben extenderse más de 5 mm o 1 / 5 de pulgada más allá de la punta del dedo del tejido. Recorte las uñas o el archivo si es necesario para evitar daños en las membranas internas de las sondas de PAT y desplazando el dedo de la región de detección de la sonda. </li><li> El dedo índice se recomienda para el estudio, sin embargo, si este dedo no es adecuado, otro dígito (excepto el pulgar) se pueden utilizar, siempre y cuando el dedo se usa el mismo en ambas manos. </li><li> El paciente debe estar en posición supina y cómoda durante 15 minutos con el fin de alcanzar un estado de equilibrio cardiovascular. Coloque el brazo a lo largo de dos partidarios de cada uno de los lados del paciente. </li><li> Medir la presión arterial con el brazo de control (el brazo que no está ocluida durante el estudio de Endo-PAT. </li><li> Coloque un manguito de presión arterial en el brazo para ser ocluido durante el estudio de Endo-PAT. Coloque el manguito ajustado, pero sin exceso de presión. No inflar el manguito en este momento. </li></ol> II.Prepare el sistema Endo-PAT para el Estudio <ol><li> Lanzamiento de la Endo-PAT 2000 de software y haga clic en &quot;Información del paciente&quot; icono en la barra de herramientas para crear un archivo nuevo paciente. </li><li> Completa el cuadro de diálogo Información del paciente, incluida la identificación del paciente, el nombre (opcional), edad, sexo, estatura, peso, presión arterial sistólica y diastólica. Los campos opcionales permiten comentarios de texto libre. Seleccione su nombre en la lista de pre-definido en el campo de nombre Patographer. Si su nombre no se ha insertado se añade la lista y seleccionar. </li><li> Seleccionar dos nuevas sondas de PAT y conectarse a la tubería de neumo-eléctrico. Para conectar las sondas, inserte la lengüeta en la ranura del conector de la sonda y presione suavemente el conector en la sonda hasta que encaje en su lugar. </li><li> Coloque las sondas conectadas en las tomas de los soportes de los brazos y de la prensa &quot;desinflar&quot; el botón en la parte superior de la Endo-PAT 2000 dispositivo. </li></ol> III.Conduct un estudio de Endo-PAT <ol><li> Coloque los dedos índice de pacientes por completo en las puntas, confirme con el paciente que él o ella puede sentir el final de las sondas, y la prensa &quot;inflar&quot; el botón en la parte superior de la Endo-PAT 2000 dispositivo. </li><li> Coloque un anillo de anclaje de espuma en la base del dedo medio adyacente. Asegúrese de que el anillo de espuma y el sensor de PAT no se tocan. De lo contrario el anillo mecánico puede interferir con el sensor. </li><li> Crear un bucle alrededor de 7 a 10 cm del tubo con neumo-eléctrico. El bucle debe extenderse desde el sensor AF y el regreso al ring de espuma en el dedo adyacente, mientras que el resto de la tubería que se conecta al dispositivo EndoPAT está señalando la tubería a la punta del dedo. </li><li> Posición de los brazos del paciente para que los antebrazos se apoyan en los apoyabrazos y los dedos colgando libremente fuera del borde del soporte. Asegúrese de que las sondas no están en contacto con cualquier objeto, incluyendo el soporte para el brazo, el anillo de espuma de goma, el colchón o el dedo a otro. </li><li> Pida al paciente que se abstenga de mover los dedos, ya que esto crea artefactos mecánicos. Es importante que el paciente se relaje durante el estudio. Explicar al paciente que durante la prueba que se infle el manguito, y durante ese tiempo se puede sentir alguna incomodidad, entumecimiento u hormigueo. </li><li> Haga clic en &quot;Standby&quot; icono en la interfaz de la computadora del Endo-PAT. Ajustar la base de tiempo de 1 minuto y ajustar la ganancia de la señal en la pantalla para maximizar la claridad de la señal. Inspeccione los trazados de las señales de PAT de las dos sondas para confirmar que están libres de las señales de artefactos. Si las señales de artefactos están presentes, veriify que las sondas no tocar nada y que el paciente no se está moviendo los dedos. </li><li> Para comenzar el estudio, haga clic en el botón &quot;Go&quot; icono en la interfaz de la computadora. En marcha el cronómetro, pulsando el botón &quot;Start / Stop Timer&quot; icono. Esto iniciará a cinco minutos a la cuenta regresiva para el período de registro inicial. Después de cinco minutos, detener el cronómetro pulsando el botón &quot;Start / Stop Timer&quot; icono. </li><li> Dígale al paciente que va a enflate el manguito para la fase de oclusión y que él o ella debe permanecer relajado y no mover los dedos. </li><li> Rápidamente infle el manguito de presión arterial a una presión supra-sistólica de 60 mm Hg por encima de la presión sistólica del paciente o de 200mmHg, lo que es más alto y de nuevo en marcha el cronómetro. El cese completo del flujo de sangre a la mano se verifica por la ausencia de una señal de PAT del brazo oclusión. Para confirmar la oclusión incrementar la ganancia en la pantalla del canal de la parte ocluida a 20.000, manteniendo la ganancia del lado contra lateral constante. Disminución de la base de tiempo de los dos canales a 30 segundos. Compruebe que no se observa ninguna señal con una periodicidad que coincide con la señal del grupo de control ya que esto indica una oclusión incompleta. Si este es el caso, entonces más inflar el manguito hasta que no se ven señales. El manguito puede ser inflado a una máxima de 300mmHg. </li><li> Esto iniciará una cuenta regresiva de cinco minutos para el período de grabación de la oclusión arterial. Hacia el final del período de oclusión de decirle al paciente que va a soltar el puño, y que deberían seguir absteniéndose de mover sus dedos. Después de exactamente cinco minutos, desinflando el manguito abruptamente lo más rápido posible y detener el cronómetro pulsando el botón &quot;Start / Stop Timer&quot; icono. </li><li> Haga clic en &quot;Start / Stop Timer&quot; icono de nuevo para iniciar un período de cinco minutos de oclusión período posterior a la grabación. Para detener el cronómetro después de cinco minutos y haga clic en el botón &quot;Stop Test&quot; icono para completar el estudio. Las sondas se desinflará automáticamente. </li><li> Retire las sondas, cintas y anillos de espuma de los dedos del paciente y desconectar las sondas de PAT del tubo neu-eléctrica. Deseche las sondas utilizadas. </li></ol> IV.Review y Análisis <ol><li> Cargar el archivo de estudio a la pantalla con el icono de carga. Para ejecutar el análisis automático, haga clic en el &quot;palo de mago&quot; icono. El período de oclusión se resaltará en azul y el resultado se mostrará, entre ellos el Índice de hiperemia reactiva (RHI) y frecuencia cardíaca (FC), en la columna de la derecha de la pantalla. </li><li> Para revisar los datos adicionales, incluyendo los parámetros del estudio, las variables calculadas, la información del paciente, y las medidas de calidad de la señal, haga clic en &quot;Abrir los resultados del cálculo final&quot; icono. Esto abrirá una hoja de cálculo con los parámetros de estudio y los resultados de todos los análisis realizados hasta la fecha, con la última línea de la tabla que contiene los datos de los análisis más recientes. </li></ol> V. Los resultados representativos Un representante de Endo-PAT pantalla de un estudio realizado en un individuo con función normal vasodilatadora endotelial se muestra en la Figura 1. Una pantalla de representante de un estudio de Endo-PAT realiza en una persona con la disfunción endotelial vasodilatador se muestra en la Figura 2. <img src="/files/ftp_upload/2167/2167fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1: La Función Normal vasodilatador endotelial. Representante de la grabación de un individuo con función normal vasodilatadora endotelial, caracterizada por un aumento en la amplitud de la señal después de la liberación del manguito respecto al valor basal. <img src="/files/ftp_upload/2167/2167fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2: la disfunción endotelial vasodilatador. Representante de la grabación de un individuo con disfunción endotelial vasodilatador.

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O., Lerman, A. <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+Endothelial+Function+by+Non-invasive+Peripheral+Arterial+Tonometry+Predicts+Late+Cardiovascular+Adverse+Events.">Assessment of Endothelial Function by Non-invasive Peripheral Arterial Tonometry Predicts Late Cardiovascular Adverse Events.</a> Eur Heart. , (2010).</li><li>Yamaoka-Tojo, M., Tojo, T., Kosugi, R., Hatakeyama, Y., Yoshida, Y., Machida, Y., Aoyama, N., Masuda, T., Izumi, T. <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+ezetimibe+add-on+therapy+for+high-risk+patients+with+dyslipidemia.">Effects of ezetimibe add-on therapy for high-risk patients with dyslipidemia.</a> Lipids Health Dis. 8 (1), 41-41 (2009).</li></ol>

El desarrollo del video fue apoyada por Itamar Medical Co. Dr. Cooke es el inventor de las patentes de propiedad de la Universidad de Stanford para aplicaciones de diagnóstico y terapéuticos de la vía NOS de la que recibe regalías.

La principal causa de morbilidad y mortalidad en todo el mundo es la enfermedad vascular aterosclerótica, lo que lleva a ictus, infarto de miocardio, insuficiencia cardíaca, insuficiencia renal, rotura de un aneurisma o una embolia, claudicación intermitente y gangrena 1,2. La disfunción endotelial es uno de los primeros eventos en el proceso fisiopatológico que conduce a estas enfermedades ateroscleróticas 3. La disfunción endotelial, además, contribuye a la progresión de la enfermedad, facilitando la inflamación y la trombosis. 4.6. Los factores tradicionales de riesgo cardiovascular están asociados con la disfunción endotelial vasodilatador 07.11. La disfunción endotelial vasodilatador puede ser detectado en individuos aparentemente sanos que están en riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular 12. Además, el hallazgo de la disfunción endotelial es vasodilatador de predicción de eventos adversos cardiovasculares mayores, así como la mortalidad 13-16. Los vasodilatadores liberados por el endotelio son prostanoides vasodilatadores como prostaciclina, péptidos como adrenomedulina y el péptido natriurético auricular, y las moléculas pequeñas como factor dependiente del endotelio hiperpolarización, monóxido de carbono y el óxido nítrico 17. Además, el efecto de las corrientes generadas en la hiperpolarización endotelio puede ser transmitida a base de músculo liso vascular de los vasos más pequeños, para relajarlos 18. Una valoración indirecta de la generación de estas influencias vasodilatadora endotelial se puede obtener mediante el estudio de la reactividad vascular. El método más frecuente para evaluar la regulación de la reactividad vascular endotelial de forma no invasiva ha sido eco-Doppler para detectar vasodilatación mediada por flujo de la arteria braquial 19. La fuerza de tracción del flujo del fluido estimula el endotelio de los vasodilatadores liberación de óxido nítrico más prominente 20. Este fenómeno se puede observar por el ultrasonido en la arteria braquial durante los aumentos en el flujo sanguíneo del antebrazo inducida por la hiperemia reactiva 19. Esta tecnología ha sido ampliamente utilizada para documentar la asociación de la disfunción endotelial vasodilatador con factores de riesgo cardiovascular, la relación de la disfunción endotelial vasodilatador de distintos biomarcadores, como el péptido C-reactiva, o dimetilarginina asimétrica (el antagonista endógeno de la sintasa de óxido nítrico), y la corrección de la función vasodilatadora endotelial con modificaciones nutricionales y estilo de vida, así como con el uso de inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina, bloqueadores de los receptores de la angiotensina, estatinas, agentes sensibilizadores a la insulina o la aspirina 21-23. La evaluación de la vasodilatación mediada por flujo por ultrasonido de la arteria braquial se requiere un equipo caro, es altamente dependiente del operador, la respuesta tiene un rango dinámico muy pequeño y la relación señal-ruido es baja. Nuevos enfoques para abordar estos problemas con la evaluación de la función vasodilatadora endotelial se necesitan 24. El Endo-PAT 2000 es un nuevo enfoque para evaluar la función endotelial vasodilatador en un rápido y no invasivo manera. La técnica proporciona valores para el cálculo de un índice de hiperemia reactiva (RHI), lo que da una indicación de la función vasodilatadora endotelial. El RHI es el mensaje a la oclusión pre relación señal PAT en el grupo de oclusión, en relación con la misma proporción en el grupo control, y se corrige el tono basal vascular. Los estudios que utilizan el EndoPAT han demostrado que la puntuación de RHI refleja la biodisponibilidad de NO-25. El RHI se correlaciona con la medición de la función vasodilatadora endotelial de las arterias coronarias 26 y con la fiebre aftosa braquial 27. Los pacientes con un mayor grado de enfermedad cardiovascular presentan una puntuación más baja 28 y los valores son también más bajos en otras condiciones asociadas con disfunción endotelial y riesgo de enfermedad cardiovascular 29-33. Cabe destacar que los valores de RHI parece ser predictiva de eventos cardiovasculares 35. Una baja RHI (lo que indica la disfunción endotelial) se puede revertir con el tratamiento 36. En conclusión, hemos demostrado cómo realizar una prueba confiable y reproducible para la función vasodilatadora endotelial con el 2000 Endo-PAT. La prueba no es invasiva, fácil de realizar, y es una herramienta útil de investigación. Su utilidad en la monitorización clínica de la función endotelial y en la adaptación de la gestión de la enfermedad está bajo investigación.

assessing endothelial vasodilator function with the endo-pat 2000

El endotelio es una monocapa de células delicadas que las líneas de todos los vasos sanguíneos, y que comprende los sistémicos y los capilares linfáticos. En virtud de la panoplia de factores paracrinos que segrega el endotelio regula el estado contráctil y la proliferación de los subyacentes del músculo liso vascular, así como la interacción de la pared del vaso con circulación de elementos de la sangre. Debido a su papel central en la mediación de tono de los buques y el crecimiento, su posición como puerta de entrada a células inmunes circulantes, y su regulación local de la hemostasia y la coagulación, el endotelio el funcionamiento adecuado es la clave para la salud cardiovascular. Por el contrario, el primer trastorno en la mayoría de las enfermedades vasculares es la disfunción endotelial. En la circulación arterial, el endotelio sano en general, ejerce una influencia vasodilatador en el músculo liso vascular. Hay una serie de métodos para evaluar la función vasodilatadora endotelial. El Endo-PAT 2000 es un nuevo dispositivo que se utiliza para evaluar la función vasodilatadora endotelial de una manera rápida y no invasiva. A diferencia de la técnica de uso general de duplex ecografía para evaluar la vasodilatación mediada por flujo, es totalmente no depende del operador y el equipo es un orden de magnitud menos costoso. Los registros de dispositivo del endotelio mediada por los cambios en el pulso de onda digital conocido como el PAT (tono arterial periférico) de la señal, medido con un par de nuevas sondas modificadas pletismográfica situado en el dedo índice de cada mano. Endotelio mediada por los cambios en la señal de PAT son provocados por la creación de una respuesta hiperémica aguas abajo. Hiperemia es inducida por la oclusión del flujo sanguíneo a través de la arteria braquial durante 5 minutos con un balón inflable en una mano. La respuesta a la hiperemia reactiva se calcula de forma automática por el sistema. Una relación de PAT se crea con el mensaje y los valores pre oclusión. Estos valores se normalizan a las mediciones en el brazo contra lateral, que sirve como control para no endotelial dependiente de los efectos sistémicos. En particular, esta normalización los controles de las fluctuaciones en el flujo del nervio simpático que puede inducir cambios en el tono arterial periférico que se superponen en la respuesta hiperémica. En este video se muestra cómo utilizar la Endo-PAT 2000 para realizar una evaluación clínicamente relevante de la función vasodilatadora endotelial.

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000 at JoVE.com

Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

Un procedimiento no invasivo para evaluar la función endotelial se demuestra con el 2000 Endo-PAT.

Valoración de la función endotelial vasodilatador con el 2000 Endo-PAT

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of ...

assessing-endothelial-vasodilator-function-with-the-endo-pat-2000

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

43.5K vistas.  Stanford University. Un procedimiento no invasivo para evaluar la función endotelial se demuestra con el 2000 Endo-PAT.

Video: Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

Dual-mode Imaging of Cutaneous Tissue Oxygenation and Vascular Function

Accurate assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function is important for appropriate detection, staging, and treatment of many health disorders such as chronic wounds. We report the development of a dual-mode imaging system for non-invasive and non-contact imaging of cutaneous tissue oxygenation and vascular function. The imaging system integrated an infrared camera, a CCD camera, a liquid crystal tunable filter and a high intensity fiber light source. A Labview interface was programmed for equipment control, synchronization, image acquisition, processing, and visualization. Multispectral images captured by the CCD camera were used to reconstruct the tissue oxygenation map. Dynamic thermographic images captured by the infrared camera were used to reconstruct the vascular function map. Cutaneous tissue oxygenation and vascular function images were co-registered through fiduciary markers. The performance characteristics of the dual-mode image system were tested in humans.

A dual-mode imaging system was developed for non-contact assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function.

De modo dual de imágenes de la oxigenación de los tejidos cutáneos y la función vascular

Accurate assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function is important for appropriate detection, staging, and treatment of many health ...

Investigación

Medicina

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
contractions. The pelvic limb of an anesthetized dog is immobilized in a stereotactic frame to align the tibia at a right angle to the femur. Adhesive wrap affixes the 
paw to a pedal mounted on the shaft of a servomotor to measure torque. Percutaneous nerve stimulation activates pelvic limb muscles of the paw to either push (extend) or 
pull (flex) against the pedal to generate isometric torque. Percutaneous tibial nerve stimulation activates tibiotarsal extensor muscles. Repeated eccentric (lengthening) 
contractions are induced in the tibiotarsal flexor muscles by percutaneous peroneal nerve stimulation. The eccentric protocol consists of an initial isometric contraction 
followed by a forced stretch imposed by the servomotor. The rotation effectively lengthens the muscle while it contracts, e.g., an eccentric contraction. During 
stimulation flexor muscles are subjected to an 800 msec isometric and 200 msec eccentric contraction. This procedure is repeated every 5 sec. To avoid fatigue, 4 min rest 
follows every 10 contractions with a total of 30 contractions performed.

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and painless method to measure canine hindlimb muscle strength and muscle response to repeated eccentric contractions.

Ensayo in vivo del canino función muscular

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
...

Assessing Replication and Beta Cell Function in Adenovirally-transduced Isolated Rodent Islets

Glucose homeostasis is primarily controlled by the endocrine hormones insulin and glucagon, secreted from the pancreatic beta and alpha cells, respectively. Functional beta cell mass is determined by the anatomical beta cell mass as well as the ability of the beta cells to respond to a nutrient load. A loss of functional beta cell mass is central to both major forms of diabetes 1-3. Whereas the declining functional beta cell mass results from an autoimmune attack in type 1 diabetes, in type 2 diabetes, this decrement develops from both an inability of beta cells to secrete insulin appropriately and the destruction of beta cells from a cadre of mechanisms. Thus, efforts to restore functional beta cell mass are paramount to the better treatment of and potential cures for diabetes.
Efforts are underway to identify molecular pathways that can be exploited to stimulate the replication and enhance the function of beta cells. Ideally, therapeutic targets would improve both beta cell growth and function. Perhaps more important though is to identify whether a strategy that stimulates beta cell growth comes at the cost of impairing beta cell function (such as with some oncogenes) and vice versa.
By systematically suppressing or overexpressing the expression of target genes in isolated rat islets, one can identify potential therapeutic targets for increasing functional beta cell mass 4-6. Adenoviral vectors can be employed to efficiently overexpress or knockdown proteins in isolated rat islets 4,7-15. Here, we present a method to manipulate gene expression utilizing adenoviral transduction and assess islet replication and beta cell function in isolated rat islets (Figure 1). This method has been used previously to identify novel targets that modulate beta cell replication or function 5,6,8,9,16,17.

This protocol allows one to identify factors that modulate functional beta cell mass to find potential therapeutic targets for the treatment of diabetes. The protocol consists of a streamlined method to assess islet replication and beta cell function in isolated rat islets following manipulation of gene expression with adenoviruses.

La evaluación de la replicación y la función celular beta en Adenovirally transducidas aislados islotes de roedores

Glucose homeostasis is primarily controlled by the endocrine hormones insulin and glucagon, secreted from the pancreatic beta and alpha cells, ...

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

La evaluación no invasiva de la función endotelial microvascular y

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive surgical procedures. Although this is an effective method of assessing in vitro diaphragm activity, it involves non-survival surgery. The application of non-invasive ultrasound imaging as an in vivo procedure is beneficial since it not only reduces the number of animals sacrificed, but is also suitable for monitoring disease progression in live mice. Thus, our ultrasound imaging method may likely assist in the development of novel therapies that alleviate muscle injury induced by various respiratory diseases. Particularly, in clinical diagnoses of obstructive lung diseases, ultrasound imaging has the potential to be used in conjunction with other standard tests to detect the early onset of diaphragm muscle fatigue. In the current protocol, we describe how to accurately evaluate diaphragm contractility in a mouse model using a diagnostic ultrasound imaging technique.

Diagnostic ultrasound imaging has proven to be effective in diagnosing various respiratory diseases in human and animal subjects. We demonstrate a comprehensive ultrasound protocol utilized by Dr. Zuo's lab to analyze diaphragm kinetics specifically in mouse models. This is also a non-invasive research technique which can provide quantitative information on mouse respiratory muscle function.

Ultrasonido Diagnóstico por la Imagen de la función del ratón del diafragma

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

Evaluación de la función vascular en pacientes con enfermedad renal crónica

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

Isolation of Human Lymphatic Endothelial Cells by Multi-parameter Fluorescence-activated Cell Sorting

Lymphatic system disorders such as primary lymphedema, lymphatic malformations and lymphatic tumors are rare conditions that cause significant morbidity but little is known about their biology. Isolating highly pure human lymphatic endothelial cells (LECs) from diseased and healthy tissue would facilitate studies of the lymphatic endothelium at genetic, molecular and cellular levels. It is anticipated that these investigations may reveal targets for new therapies that may change the clinical management of these conditions. A protocol describing the isolation of human foreskin LECs and lymphatic malformation lymphatic endothelial cells (LM LECs) is presented. To obtain a single cell suspension tissue was minced and enzymatically treated using dispase II and collagenase II. The resulting single cell suspension was then labelled with antibodies to cluster of differentiation (CD) markers CD34, CD31, Vascular Endothelial Growth Factor-3 (VEGFR-3) and PODOPLANIN. Stained viable cells were sorted on a fluorescently activated cell sorter (FACS) to separate the CD34LowCD31PosVEGFR-3PosPODOPLANINPos LM LEC population from other endothelial and non-endothelial cells. The sorted LM LECs were cultured and expanded on fibronectin-coated flasks for further experimental use.

The goal of this protocol is to isolate lymphatic endothelial cells lining human lymphatic malformation cyst-like vessels and foreskins using fluorescence-activated cell sorting (FACS). Subsequent cell culturing and expansion of these cells permits a new level of experimental sophistication for genetic, proteomic, functional and cell differentiation studies.

Aislamiento de células endoteliales linfático humano por Multi-parámetro de clasificación de células activadas por fluorescencia

Lymphatic system disorders such as primary lymphedema, lymphatic malformations and lymphatic tumors are rare conditions that cause significant morbidity ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including Parkinson's and Huntington's can disrupt it. People with Parkinson's disease, for example, tend to have increased saccadic latencies. Consequently, the quantitative measurement of saccadic eye movements has received considerable attention as a potential biomarker for neurodegenerative conditions. A lot more can be learned about the brain in both health and disease by observing what happens to eye movements when the function of specific brain areas is perturbed. Deep brain stimulation is a surgical intervention used for the management of a range of neurological conditions including Parkinson's disease, in which stimulating electrodes are placed in specific brain areas including several sites in the basal ganglia. Eye movement measurements can then be made with the stimulator systems both off and on and the results compared. With suitable experimental design, this approach can be used to study the pathophysiology of the disease being treated, the mechanism by which DBS exerts it beneficial effects, and even aspects of normal neurophysiology.

This paper describes the use of quantitative measurement of eye movements in conjunction with stimulation of focal areas of the deep brain in order to study physiology, pathophysiology, and the mechanisms of deep brain stimulation.

Usando Saccadometry con estimulación cerebral profunda para estudiar la función cerebral normal y patológica

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a pathological condition characterized mainly by a disruption in the balance between vasodilator and vasoconstrictor substances and is proposed to play an important role in the development of atherosclerotic cardiovascular disease. Therefore, a precise evaluation of endothelial function in humans represents an important tool that could help better understand the etiology of multiple cardio-centric pathologies.
Over the past twenty-five years, many methodological approaches have been developed to provide an assessment of endothelial function in humans. Introduced in 1989, the FMD test incorporates a forearm occlusion and subsequent reactive hyperemia that promotes nitric oxide production and vasodilation of the brachial artery. The FMD test is now the most widely utilized, non-invasive, ultrasonic assessment of endothelial function in humans and has been associated with future cardiovascular events.
Although the FMD test could have clinical utility, it is a physiological assessment that has inherited several confounding factors that need to be considered. This article describes a standardized protocol for determining FMD including the recommended methodology to help minimize the physiological and technical issues and improve the precision and reproducibility of the assessment.

The flow mediated dilation (FMD) test is the most commonly utilized, non-invasive, ultrasound assessment of endothelial function in humans. Although the FMD test has been related with the prediction of future cardiovascular disease and events, it is a physiological assessment with many inherent confounding factors that need to be considered.

La evaluación ecográfica de la función endotelial: Una guía técnica de la prueba de dilatación mediada por flujo

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal model to investigate bladder remodeling in pBOO are female rodents undergoing partial obstruction at the proximal urethra. Variability in the degree of obstruction and animal mortality are major concerns with proximal obstruction. Furthermore, dissecting around the proximal urethra and bladder neck jeopardizes bladder innervation.
We developed a nerve-sparing mid-urethral obstruction (NeMO) model for pBOO avoiding the disadvantages of the traditional model. We approached the urethra just inferior to the pubic symphysis, which obviated the need for laparotomy as well as for dissection in this area; also, the striated urethral sphincter remained untouched. We performed NeMO in female Sprague-Dawley rats (12 obstructions, 6 sham animals) as well as in female C57/bl6 mice (20 obstructions, 18 sham animals). After two weeks, we evaluated bladder function, bladder mass, and body mass.
We had no mortalities among obstructed- or sham-operated female rats; as described for the traditional proximal pBOO-method, we tied the suture around the proximal urethra and a temporarily placed 0.9 mm metal rod. NeMO induced an 85% increase in bladder mass after two weeks, average residual urine volume was 0.4 mL in partially obstructed rats while only 0.03 mL in sham animals. In mice, we tested 3 sizes of cannulas that we placed along the urethra when tying the suture. We found that using a 27-gauge cannula resulted in over 50% animal mortality; placing the 25-gauge cannula did not yield the desired response in increasing bladder mass; utilizing a 26-gauge cannula yielded favorable results with minimal animal mortality (1/8) yet a significant 2-fold increase in bladder mass.

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Traditional modeling of partial bladder outlet obstruction in rodents is fraught with animal mortality. A denervation injury from dissection around the proximal urethra and bladder neck is also of major concern. We developed and evaluated a safe and reliable mid-urethral obstruction model, avoiding the shortcomings of the traditional model.

Preservación de los nervios de mitad de obstrucción uretral (NEMO) en femenino pequeños roedores

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...