Abstract 4139898: A Non-invasive <i>In Vivo</i> Experimental Model of Heart Failure Using Optogenetic Tachypacing in Larval Zebrafish
Notice bibliographique
Résumé
Background: Tachycardia can drive heart failure (HF). Traditionally, this is experimentally modeled using an implantable pacemaker, an invasive, technically demanding, and low-throughput methodology. Genetically-expressed light-activated ion channels (‘optogenetics’) provide an alternative approach for in vivo cardiac stimulation, which if applied in transparent zebrafish embryos, may be used for non-invasive, cost-effective, high-throughput HF and drug screening studies. Objective: Establish a non-invasive in vivo experimental model of HF using optogenetic tachypacing in larval zebrafish. Methods: Larval zebrafish expressing cation-nonspecific channelrhodopsin-2 (ChR2), chloride-specific anion channelrhodopsin-1 (ACR1), or green fluorescent protein (GFP, as a light-exposed, non-paced control) in cardiomyocytes were exposed to intermittent tachypacing (15s on, 15s off) by programmed light pulses from 2-7 days post fertilization (dpf). At 7 dpf: (i) in vivo atrial and ventricular mechanical function was assessed by end-diastolic area (EDA), end-systolic area (ESA), and ejection fraction (EF) with video microscopy; (ii) cardiac structure was measured by atrial and ventricular area in fixed larvae with fluorescent imaging; and (iii) gene expression of cardiac-specific HF biomarkers (atrial and brain natriuretic peptide [ anp , bnp ], atrial- and ventricular-specific myosin heavy chain-a and -b [ myh6 , myh7 ], and a-smooth muscle actin [ acta2 ]) was quantified by qPCR. Values across groups were compared by one-way ANOVA, with Šídák post hoc tests. Results: In vivo , atrial and ventricular EDA were greater in ChR2 (+191%, p <0.0001; +66%, p <0.0001) and ACR1 (+58%, p =0.005; +40%, p =0.0004) hearts compared to control, as was ESA (ChR2: +245%, p <0.0001; +67%, p <0.0001 and ACR1: +89%, p <0.0001; +53%, p <0.0001). Atrial EF was lower in ChR2 (-26%, p =0.0006) and ACR1 (-26%, p =0.0032) hearts, while ventricular EF was unchanged. Atrial and ventricular area were also greater in fixed ChR2 hearts (+191%, p <0.0001; +35%, p =0.0005), while only atrial area was greater in ACR1 hearts (+55%, p =0.0236). Expression of anp , bnp , and myh6 were greater in both ChR2 (11x, 22x , 58x; p <0.05 for each) and ACR1 (6x, 4x, 15x; p <0.05 for each) hearts. Conclusion: Intermittent optogenetic-tachypacing with either ChR2 or ACR1 induces HF in larval zebrafish, which may represent novel experimental models for insight into HF mechanisms and as pre-clinical tools for the development of new HF therapies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».