Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

מודל של שיפוץ כלי דם הפוכים ביתר לחץ דם ריאתי עקב מחלת לב שמאלית על ידי התייבשות אבי העורקים בחולדות

Published: March 1, 2022 doi: 10.3791/63502
Automatic Translation
1,2,3, 1,2,3, 2, 2, 2,3, *2,3, *1,3,4
1Department of Cardiothoracic and Vascular Surgery, German Heart Center Berlin (DHZB), 2Institute of Physiology, Charité - Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 3DZHK (German Centre for Cardiovascular Research), Partner Site Berlin, 4Charité - Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health
* These authors contributed equally

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך כירורגי להסרת פסים עולים-אבי העורקים במודל של חולדה של יתר לחץ דם ריאתי עקב מחלת לב שמאלית. טכניקה זו חוקרת מנגנונים אנדוגניים של שיפוץ הפוך במחזור הדם הריאתי ובלב הימני, ובכך מודיעה על אסטרטגיות להיפוך יתר לחץ דם ריאתי ו/או תפקוד לקוי של החדר הימני.

Abstract

יתר לחץ דם ריאתי עקב מחלת לב שמאלית (PH-LHD) הוא הצורה הנפוצה ביותר של PH, אך הפתופיזיולוגיה שלו מאופיינת בצורה גרועה מאשר יתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH). כתוצאה מכך, חסרות התערבויות טיפוליות מאושרות לטיפול או מניעה של PH-LHD. תרופות המשמשות לטיפול ב- PH בחולי PAH אינן מומלצות לטיפול ב- PH-LHD, שכן עמידות מופחתת של כלי הדם הריאתיים (PVR) וזרימת דם ריאתית מוגברת בנוכחות לחצי מילוי מוגברים בצד שמאל עלולים לגרום לפירוק לב שמאל ובצקת ריאתית. יש לפתח אסטרטגיות חדשות כדי להפוך את PH בחולי LHD. בניגוד ל-PAH, PH-LHD מתפתח עקב עומס מכני מוגבר הנגרם על ידי גודש דם במחזור הדם של הריאות במהלך אי ספיקת לב שמאלית. מבחינה קלינית, פריקה מכנית של החדר השמאלי (LV) על ידי החלפת מסתם אבי העורקים בחולי היצרות אבי העורקים או על ידי השתלת מכשירי סיוע LV בחולי אי ספיקת לב סופנית מנרמלת לא רק את הלחצים העורקיים הריאתיים והחדר הימני (RV) אלא גם את PVR, ובכך מספקת ראיות עקיפות לשיפוץ הפוך בכלי הדם הריאתיים. באמצעות מודל חולדות מבוסס של PH-LHD עקב אי ספיקת לב שמאלית המופעלת על ידי עומס יתר בלחץ עם התפתחות נוספת של PH, פותח מודל לחקר המנגנונים המולקולריים והתאיים של תהליך שיפוץ הפוך פיזיולוגי זה. באופן ספציפי, בוצע ניתוח פירוק אבי העורקים, שהביא לשיפוץ הפוך של שריר הלב LV ופריקתו. במקביל, ניתן היה לזהות נורמליזציה מלאה של לחץ סיסטולי RV והיפוך משמעותי אך לא שלם של היפרטרופיה של RV. מודל זה עשוי להציג כלי רב ערך לחקר המנגנונים של שיפוץ הפוך פיזיולוגי במחזור הדם הריאתי וב- RV, במטרה לפתח אסטרטגיות טיפוליות לטיפול ב- PH-LHD וצורות אחרות של PH.

Introduction

אי ספיקת לב היא סיבת המוות המובילה במדינות המפותחות וצפויה לגדול ב-25% בעשור הקרוב. יתר לחץ דם ריאתי (PH) - עלייה פתולוגית של לחץ הדם במחזור הדם הריאתי - משפיע על כ -70% מהחולים עם אי ספיקת לב סופנית; ארגון הבריאות העולמי מסווג PH כיתר לחץ דם ריאתי עקב מחלת לב שמאלית (PH-LHD)1. PH-LHD יזם על ידי תפקוד לקוי של החדר השמאלי הסיסטולי ו/או הדיאסטולי (LV) שמביא ללחץ מילוי גבוה וגודש פסיבי של דם למחזור הדםהריאתי 2. למרות שבתחילה הוא הפיך, PH-LHD מתקבע בהדרגה עקב שיפוץ פעיל של כלי הדם הריאתיים בכל התאים של מחזור הדם הריאתי, כלומר עורקים, נימים וורידים 3,4. גם PH הפיך וגם PH קבוע מגבירים את עומס ה-RV, ובתחילה מניעים היפרטרופיה אדפטיבית של שריר הלב, אך בסופו של דבר גורמים להתרחבות RV, היפוקינזיס, פיברוזיס ופירוק שמובילים בהדרגה לכשל RV 1,2,5,6. ככזה, PH מאיץ את התקדמות המחלה בחולי אי ספיקת לב ומגביר את התמותה, במיוחד בחולים העוברים טיפול כירורגי על ידי השתלת מכשירי סיוע לחדר שמאל (LVAD) ו/או השתלת לב 7,8,9. נכון לעכשיו, לא קיימים טיפולים מרפאים שיכולים להפוך את התהליך של שיפוץ כלי דם ריאתיים, ולכן יש צורך במחקר מכניסטי בסיסי במערכות מודל מתאימות.

חשוב לציין כי מחקרים קליניים מראים כי PH-LHD כסיבוך שכיח בחולים עם היצרות אבי העורקים יכול להשתפר במהירות בתקופה המוקדמת שלאחר הניתוח לאחר הניתוח לאחר החלפת מסתם אבי העורקים10. באופן אנלוגי, עמידות גבוהה (>3 יחידות עץ) טרום ניתוחית לכלי דם ריאתיים (PVR) שהייתה, עם זאת, הפיכה על ניטרופוסיד מנורמלת באופן בר קיימא לאחר השתלת לב במחקר מעקב של 5 שנים11. באופן דומה, הפחתה נאותה של PVR הפיך וקבוע כאחד ושיפור תפקוד ה-RV בחולי LHD יכולים להתממש תוך מספר חודשים על ידי פריקת החדר השמאלי באמצעות מכשירי עזר חדריים מושתלים ובלתי פולסים 12,13,14. נכון לעכשיו, המנגנונים התאיים והמולקולריים המניעים שיפוץ הפוך במחזור הריאתי ובבית הלב RV אינם ברורים. עם זאת, הבנתם עשויה לספק תובנה חשובה לגבי מסלולים פיזיולוגיים שעשויים להיות מנוצלים מבחינה טיפולית כדי להפוך את שיפוץ כלי הדם והקרוואנים של הריאות ב-PH-LHD ובצורות אחרות של PH.

מודל פרה-קליני מתאים המשכפל כראוי את התכונות הפתופיזיולוגיות והמולקולריות של PH-LHD יכול לשמש למחקרים תרגומיים באי ספיקת לב גודשת הנגרמת על ידי עומס יתר בלחץ עקב פסים כירורגיים של אבי העורקים (AoB) בחולדות 4,15,16. בהשוואה לאי ספיקת לב דומה עקב עומס יתר בלחץ במודל מורין של התכווצות אבי העורקים הרוחבי (TAC)17, פסים של אבי העורקים העולה מעל שורש אבי העורקים בחולדות AoB אינם מייצרים יתר לחץ דם בעורק הצוואר השמאלי מכיוון שאתר הפסים הוא פרוקסימלי של יציאת עורק הצוואר השמאלי מאבי העורקים. כתוצאה מכך, AoB אינו גורם לפגיעה עצבית בצד שמאל בקליפת המוח כפי שהיא אופיינית ל-TAC18, ואשר עשויה להשפיע על תוצאות המחקר. בהשוואה למודלים אחרים של מכרסמים של PH-LHD המושרה בניתוח, מודלים של חולדות בכלל, ו-AoB בפרט, מוכיחים שהם חזקים יותר, ניתנים לשחזור ומשכפלים את השיפוץ של מחזור הדם הריאתי האופייני לחולי PH-LHD. יחד עם זאת, קטלניות פריאופרטיבית נמוכה19. לחצי LV מוגברים ותפקוד לקוי של LV בחולדות AoB גורמים להתפתחות PH-LHD, וכתוצאה מכך לחצי RV גבוהים ושיפוץ קרוואנים. ככזה, מודל עכברוש AoB הוכח כיעיל ביותר בסדרה של מחקרים קודמים על ידי קבוצות עצמאיות, כולל את עצמנו, כדי לזהות פתומכניזמים של שיפוץ כלי דם ריאתיים ולבחון אסטרטגיות טיפול פוטנציאליות עבור PH-LHD 4,15,20,21,22,23,24,25.

במחקר הנוכחי, מודל חולדות AoB שימש להקמת הליך כירורגי של פירוק אבי העורקים כדי לחקור מנגנונים של שיפוץ הפוך בכלי הדם הריאתיים וב- RV. בעבר פותחו מודלים של שיפוץ הפוך שריר הלב כגון פירוק אבי העורקים בעכברים26 וחולדות27 כדי לחקור את המנגנונים התאיים והמולקולריים המווסתים את הרגרסיה של היפרטרופיה של החדר השמאלי ולבחון אפשרויות טיפוליות פוטנציאליות לקידום שריר הלב שחזור. יתר על כן, מספר מוגבל של מחקרים קודמים בחנו את ההשפעות של פירוק אבי העורקים על PH-LHD בחולדות והראו כי פירוק אבי העורקים עשוי להפוך היפרטרופיה מדיאלית בעורקי ריאות, לנרמל את הביטוי של טרום-פרו-אנדותלין 1 ולשפר את ההמודינמיקה הריאתית27,28, מה שמספק עדות להיפוך של PH בחולדות עם אי ספיקת לב. כאן, ההליכים הטכניים של ניתוח ההדבקה ממוטבים ומתוקננים, למשל על ידי החלת קנה הנשימה במקום אינטובציה אנדוטרכאלית או על ידי שימוש בקליעי טיטניום בקוטר פנימי מוגדר לפסים אבי העורקים במקום תפרים פוליפרופילן עם מחט קהה26,27, ובכך לספק שליטה טובה יותר על ההליכים הכירורגיים, יכולת שכפול מוגברת של המודל ושיעור הישרדות משופר.

מנקודת מבט מדעית, המשמעות של מודל פירוק PH-LHD אינה טמונה רק בהדגמת ההיפוך של הפנוטיפ הקרדיווסקולרי והריאותי באי ספיקת לב, אלא חשוב מכך, בזיהוי מניעים מולקולריים המפעילים ו/או מקיימים שיפוץ הפוך בעורקים ריאתיים כמועמדים מבטיחים למיקוד טיפולי עתידי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל ההליכים בוצעו בעקבות "המדריך לטיפול בחיות מעבדה ולשימוש בהן" (המכון למשאבי חיות מעבדה, מהדורה 8 2011) ואושרו על ידי הוועדה הממשלתית המקומית לטיפול בבעלי חיים ולשימוש בבעלי חיים של משרד המדינה הגרמני לבריאות ולעניינים חברתיים (Landesamt für Gesundheit und Soziales (LaGeSO), ברלין; פרוטוקול מס'. G0030/18). ראשית, אי ספיקת לב הושרה בניתוח בחולדות ספראג-דאולי צעירות כ-100 גרם משקל גוף (bw) (ראו טבלת חומרים) על ידי הנחת קליפס טיטניום בקוטר פנימי של 0.8 מ"מ על אבי העורקים העולה (פס אבי העורקים, AoB) כפי שתואר קודם לכן29,30. בשבוע 3 לאחר AoB (איור 1), בוצע ניתוח פירוק (Deb) להסרת הקליפ מאבי העורקים. ההליכים הכירורגיים והאימות של היפוך PH בחולדות AoB שבוצעו מתוארים באופן סכמטי באיור 1.

1. תכשירים כירורגיים

  1. עיקרו את כלי הניתוח הנדרשים (איור 2) על ידי אוטוקלאבינג.
  2. הזריקו לחולדה קרפרופן (5 מ"ג/ק"ג bw) (ראו טבלת חומרים) באופן תוך-צפקי (כלומר) לשיכוך כאבים 30 דקות לפני הניתוח.
  3. מרדימים חולדה על ידי הזרקת i.p. של קטמין (87 מ"ג/ק"ג bw) וקסילזין (13 מ"ג/ק"ג bw).
  4. יש להסיר את השיער מצווארה וחזהה של החיה באמצעות מכונת גילוח חשמלית.
  5. יש למרוח טיפה של משחה לעיניים כדי להגן על העיניים במהלך הניתוח.
  6. מניחים את החולדה במצב שכיבה על שולחן כירורגי מעוקר. בזהירות לתקן את הבטן והגפיים של החיה עם סרט דבק.
    הערה: כדי לשמור על טמפרטורת הגוף, הניחו מחצלת חימום של 37 מעלות צלזיוס מתחת לשולחן הניתוח. הימנע חימום של אזור הראש כדי למנוע ייבוש של העיניים.
  7. יש לחטא את עור בעלי החיים בתמיסת פובידון-יוד/יודופור. שימו לב לצלקות ותפרים מניתוח ה-AoB הראשוני ועטפו את שדה הניתוח.
  8. ודא עומק נאות של הרדמה על ידי צביטה בוהן.
    הערה: יש לשלוט בעומק ההרדמה באופן קבוע במהלך הניתוח.

2. טרכאוטומיה ואוורור מכני

הערה: במהלך הניתוח, החליפו כפפות לאחר טיפול בציוד שאינו סטרילי.

  1. בעזרת מספריים עדינים (איור 2A), בצעו חתך בקו האמצע הצווארי באורך 7-10 מ"מ (איור 3A).
  2. בעזרת זוג מלקחיים קהים (איור 2B'), נתחו את הרקמה הרכה של צוואר הרחם כדי לחשוף את שרירי האינפרהיואידים. לפצל את השרירים בקו האמצע כדי לדמיין את קנה הנשימה. חותכים ומסירים את התפר מניתוח ה-AoB הראשי.
  3. בצעו חתך קנה הנשימה של כ-2 מ"מ בין שתי טבעות סחוס באמצעות מספריים קפיץ Noyes זוויתיים (איור 2C,3B). הכניסו את צינורית קנה הנשימה בקוטר חיצוני 2 מ"מ (איור 2D) לקנה הנשימה והצמידו אותה באמצעות תפר משי 4-0 (איור 2E,3C).
  4. חברו את צינורית קנה הנשימה למכונת הנשמה מכנית (ראו טבלת חומרים) תוך שמירה על שטח מת למינימום (איור 3D-E). יש לשמור על אוורור ריאות פריאופרטיבי בקצב נשימתי של 90 נשימות לדקה בנפח גאות ושפל (Vt) של 8.5 מ"ל/ק"ג bw.

3. פירוק אבי העורקים

  1. צרו חתך עור באורך של כ-20 מ"מ בין הצלעות השנייה והשלישית באמצעות מספריים עדינים (איור 3F).
  2. בעזרת מספריים כירורגיים קטנים יותר (איור 2F), פזרו בזהירות את השרירים וחתכו אותם שכבה אחר שכבה (איור 3G). בצע חתך רוחבי של 10 מ"מ לאורך הרווח האינטרקוסטלי בין הצלע השנייה לשלישית.
    הערה: יש לגשת בזהירות לקו האמצעי כדי למנוע דימום.
  3. השתמשו במפיץ צלעות (איור 2G) כדי להרחיב את המרחב האינטרקוסטלי בין הצלע השנייה לשלישית כדי ליצור חלון ניתוח (איור 3H).
  4. בעזרת מלקחיים קהים (איור 2B,B'), הפרד בזהירות את התימוס מהלב ואת עורקי הצינור כדי לדמיין את אבי העורקים עם הקליפס (איור 4A).
  5. החזק את הקליפ בעזרת המלקחיים והסר בזהירות את רקמת החיבור סביב הקליפ כדי לחשוף אותה.
    הערה: הימנעו מהחזקה או הרמה של אבי העורקים עם המלקחיים, שכן הדבר עלול לפגוע באבי העורקים וכתוצאה מכך לדימום ולתוצאה קטלנית.
  6. בעזרת מחזיק מחט (איור 2H), פתחו את הקליפס (איור 4B) והסירו אותו מחלל בית החזה.
  7. לפני סגירת החזה, פתחו את אטלקטזיס הריאה, הבטיחו גיוס ריאה הולם ללא הבחנת יתר, המשיכו בהנשמה מכנית עם Vt של 9.5 מ"ל/ק"ג bw למשך 10 דקות נוספות, וחזרו ל-Vt של 8.5 מ"ל/ק"ג bw כדי לגייס את הריאות ולפתור פנאומוטורקס אפשרי.
  8. סגור את השרירים העמוקים על ידי תפר פשוט מופרע באמצעות משי 4-0. לאחר מכן חברו את השרירים העליונים ואת העור באמצעות תפר רציף פשוט (איור 5A,B).

4. התעלות קנה הנשימה

  1. נתקו את צינורית קנה הנשימה ממכונת האוורור. התבוננו בתשומת לב בחולדה עד שהנשימה הספונטנית תתבסס מחדש. אם החיה לא מצליחה לנשום באופן ספונטני עם הניתוק, חברו מחדש את מכונת ההנשמה והמשיכו באוורור למשך 5 דקות נוספות. לאחר מכן חזור על ההליך.
  2. לאחר שהנשימה הספונטנית נוצרת מחדש, הסירו את הצינורית מקנה הנשימה ונקו את הנוזל סביב קנה הנשימה באמצעות נקודות ספוג (איור 2I) (ראו טבלת חומרים).
  3. סגור את קנה הנשימה באמצעות תפר פשוט באמצעות פרולין 6-0 (איור 2E' ואיור 5C). לאחר מכן סגרו את שרירי האינפרהיואידים בתפר פשוט שנקטע באמצעות משי 4-0 (איור 5D), וחברו את העור בתפר רציף פשוט (איור 5E). נקו וחטאו את השרירים והעור במהלך התהליך בתמיסת פובידון-יוד/יודופור.

5. טיפול לאחר הניתוח

  1. לאחר השלמת ההליך הכירורגי, העבירו בזהירות את החיה לכלוב התאוששות עם תוספת חמצן ומנורה אינפרא אדומה כדי לשמור על בעלי חיים חמים ומחומצנים מספיק במהלך שלב ההתאוששות. הניחו את מסכת החמצן קרוב לחוטם של החולדה. שמור רק על בעל חיים אחד לכל כלוב התאוששות בכל עת.
  2. לאחר שהחיה מתעוררת, העבירו אותה בזהירות לכלוב רגיל עם מים ומזון. במשך 12 השעות הבאות, לשלוט במצב הבריאותי של החיה המופעלת במרווחים של 2 שעות.
  3. לאחר השלמת ההליך הכירורגי, יש למרוח משכך כאבים מדי יום על ידי הזרקת i.p. של קרפרופן (5 מ"ג/ק"ג bw) למשך שבוע.
  4. כדי למנוע זיהום חיידקי, יש לתת אמוקסיצילין (500 מ"ג/ל') במי השתייה למשך שבוע לאחר הניתוח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ראשית, פירוק מוצלח של אבי העורקים אושר על ידי אקוקרדיוגרפיה טרנסתורקטית שבוצעה לפני ואחרי הליך ההארקה בחיות AoB (איור 6). לשם כך, קשת אבי העורקים הוערכה בתצוגת מצב B של ציר ארוך פארא-סטרנלי (PLAX). המיקום של הקליפ על אבי העורקים העולה בחיות AoB והיעדרו לאחר ניתוח דב הודגם (איור 6A,B). לאחר מכן, זרימת הדם של אבי העורקים הוערכה על ידי הדמיית דופלר בגלים פועמים (איור 6C-F). מהירות שיא זרימת הדם בחיות AoB שנמדדו לפני ואחרי הקליפ הייתה 733.24 ± 17.39 מ"מ לשנייה ו-5215.08 ± 48.05 מ"מ לשנייה (n = 8 בעלי חיים), בהתאמה (איור 6C,E), מה שמדגים שיפוע תלול ברחבי אתר AoB. לאחר הסרת קליפס, מהירות שיא זרימת הדם הייתה 1093.79 ± 28.97 מ"מ לשנייה ו-2578.73 ± 42.27 מ"מ לשנייה, בהתאמה, במיקומים מקבילים של אבי העורקים, מה שמראה הנחתה ניכרת של השיפוע בהתאם להתפרקות תפקודית (איור 6D,F). כדי לחקור היפוך של אי ספיקת לב שמאלית על ידי פירוק אבי העורקים, רמות הביטוי של פפטיד נטריורטי במוח (BNP), פרמטר שגרתי קליני להערכת מחלות לב31, ניגשו בשריר הלב LV. בשבועות 3 ו-5 לאחר הפסים באבי העורקים, חיות AoB הראו ייצור מוגבר משמעותית של BNP בהשוואה לבקרות המופעלות על ידי בושה. לעומת זאת, חולדות דב בשבוע 5 ביטאו BNP ברמות דומות לחיות בושה, מה שמצביע על היפוך הכשל של LV על ידי פירוק אבי העורקים (איור 7A-C). במקביל, הערכה של תפקוד LV על ידי אקוקרדיוגרפיה טרנסתוראקית גילתה שבר פליטה מוגבר של LV ונפח LV בחיות דב בהשוואה לחולדות AoB (איור 7D-E). בעוד שבר פליטת LV בחיות דב היה דומה לחולדות בושה, נפח LV בחולדות דב לא הצליח לנרמל באופן מלא לערכים שנראו בקבוצת ה-sham, מה שמצביע על כך שהיפוך פונקציית LV אינו שלם.

כדי לחקור אם חיות דב עשויות לשמש כמודל פרה-קליני לחקר שיפוץ כלי דם ריאתיים הפוכים וחדרים ימניים (RV) ב- PH-LHD, לחץ סיסטולי בחדר שמאל (LVSP) ולחץ סיסטולי בחדר ימין (RVSP) הוערך באמצעות צנתר מילר מיקרוטיפי. בקצרה, חולדות הורדו שוב עם קטמין (87 מ"ג/ק"ג bw) וקסילזין (13 מ"ג/ק"ג bw), עברו טרכאוטומיזציה ומאווררים כמתואר לעיל. צנתור לב בוצע לאחר בית החזה החציוני32 דרך הפסגה של (הראשון) השמאלי ו(השני) החדר הימני, בהתאמה, שכן צנתור ישיר של החדר השמאלי דרך מסלול כלי הדם נמנע על ידי רצועת אבי העורקים בחיות AoB. בעקבות המתת חסד על ידי מנת יתר של קטמין/קסילאזין, הלב נכרת, וההיפרטרופיה החדרית הוערכה כמשקל החדר השמאלי כולל מחיצת מחיצה (LV+S) או החדר הימני (RV) מנורמל למשקל הגוף (BW). בהתאם לחולדות AoB כמודל מבוסס ל-PH-LHD, חיות AoB הראו עלייה משמעותית ב-LVSP וב-RVSP והיפרטרופיה של LV ו-LV ו-RV בהשוואה לבעלי חיים שנותחו ב-SHAM ב-3 שבועות לאחר הניתוח (איור 8A-F). ניתוח ההדבקה (Deb) שבוצע בשבוע 3 לאחר AoB הביא להפחתה משמעותית של ההיפרטרופיה של LVSP ו-LV בהשוואה לבעלי חיים מסוג AoB ללא דב בשבוע 3 ובשבוע 5 שלאחר AoB, מה שמדגים כי נורמליזציה של המודינמיקה של LV בעקבות הסרת קליפס מאבי העורקים הפכה את שיפוץ LV (איור 8C,D). בהשוואה לחולדות AoB בשבוע 3 ובשבוע 5, חיות דב הראו גם ירידה משמעותית ב-RVSP וב-RV/BW, והדגימו היפוך מוצלח של PH-LHD (איור 8E,F). יש לציין כי RVSP בחולדות דב היה דומה לערכים שנמדדו בחיות בושה, מה שמעיד על נורמליזציה מוחלטת של המודינמיקה של RV. לעומת זאת, ההיפרטרופיה של RV בחיות דב התהפכה רק באופן חלקי עם RV/BW, ונותרה מוגברת באופן משמעותי בהשוואה לבקרות sham (איור 8E,F).

Figure 1
איור 1: ייצוג סכמטי של ההליכים הכירורגיים והאימות של היפוך PH בחולדות AoB. הסכימה מתארת את קבוצות הניסוי השונות ששימשו במחקר הנוכחי כדי לבחון אם ניתוח התנתקות הופך PH-LHD. שאם, פקדים המופעלים על ידי בושה; AoB, להקות אבי העורקים; Deb, debanding. משולשים מסמנים את נקודת הזמן של התערבויות כירורגיות: פעולה ראשונית (sham או AoB; אדום) בשבוע 0 וניתוח משני (Deb; ירוק) בשבוע 3. מעגלים מסמנים את ניתוחי נקודות הקצה שבהם PH-LHD הוערך על ידי לחצי LV ו-RV ומדידות היפרטרופיה, בהתאמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 2
איור 2: כלי ניתוח. (A) מספריים עדינים טונגסטן קרביד. (B) מלקחיים של מוריה איריס ו-(ב') מלקחיים משוננים של גראף. קצות המלקחיים מוצגים מוגדלים. (C) מספריים קפיציים של Noyes. (D) צינורית קנה הנשימה. (E, E') 4-0 ו-6-0 תפרים, בהתאמה. (F) מספריים משובחים טונגסטן קרביד. (ז) מפזר צלעות. (ח) מחזיק מחט מתיו. (I) רקמת נקודות ספוג. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 3
איור 3: טרכאוטומיה ובית החזה. התמונות ממחישות את השלבים הכירורגיים של קנה הנשימה. (A) חתך קו האמצע של צוואר הרחם. (B) חתך קנה הנשימה בין שתי טבעות סחוס. (C) צינורית קנה הנשימה המוחדרת לקנה הנשימה ומאובטחת בתפר. (D) צינורית קנה הנשימה מחוברת למכונת הנשמה מכנית. (E) התמונות ממחישות את השלבים הניתוחיים של בית החזה. (F) חתך בעור בין הצלעות השנייה והשלישית. (ז) חיתוך שרירים. (ח) יצירת חלון ניתוחי בית חזה על ידי פיזור הצלעות השנייה והשלישית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 4
איור 4: הדמיה של הקליפ המכווץ את אבי העורקים in vivo ו-ex vivo. (A) התמונה מראה את חלל בית החזה של חולדת AoB עם קליפס טיטניום המונח על אבי העורקים העולה. (B) התמונה מציגה קליפ סגור ופתוח ex vivo. כוכבית מסמנת את החלק של התפס שמחזיק המחט דוחס in vivo כדי לפתוח את התפס. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 5
איור 5: סגירת פצעים. התמונות ממחישות את סגירת שרירי בית החזה העליונים (A) והעור (B) באמצעות תפר רציף פשוט. קנה הנשימה (C) ושרירי האינפרהיואידים (D) סגורים על ידי תפר פשוט והעור על הצוואר (E) על ידי תפר רציף פשוט. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 6
איור 6: זרימת דם אבי העורקים לפני ואחרי ניתוח ההפסקה. (A-B) הדמיה של אבי העורקים העולה בחולדה עם פס אבי העורקים (AoB, משמאל) וחולדה לאחר ניתוח פירוק (דב, מימין) על ידי אקוקרדיוגרפיה טרנסתוראקית. החץ מראה את קליפ הטיטניום על אבי העורקים ב-(A) נעדר ב-(B). (ג,ד) תמונות אקוקרדיוגרפיות של דופלר בגלים פועמים מראות את זרימת הדם לפני הקליפ בחולדה AoB (C) ואת זרימת הדם בקטע אבי העורקים המתאים בחולדה דב (D) שצולמה יום אחד לפני ויום אחד לאחר ניתוח פירוק אבי העורקים, בהתאמה. (ה,ו) באופן אנלוגי, תמונות מראות את זרימת הדם במקטע אבי העורקים לאחר הקליפ בחולדה AoB (E) ובקטע אבי העורקים המתאים בחולדה דב (F) שצולמה יום אחד לפני ויום אחד לאחר ניתוח פירוק אבי העורקים, בהתאמה. קווים אנכיים בצבע טורקיז ממחישים מדידות של מהירות שיא של זרימת אבי העורקים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 7
איור 7: נורמליזציה של תפקוד החדר השמאלי על-ידי פירוק אבי העורקים. (A) כתמים מערביים מייצגים מראים רמות חלבון של BNP ועם GAPDH כבקרת העמסה בחדרים השמאליים (LV) של חולדות AoB בשבוע 3 לאחר פס אבי העורקים (n = 5) ובקרות sham תואמות (n = 5). (B) כתמים מערביים מייצגים מראים BNP ו- GAPDH בחדרים השמאליים (LV) של חולדות AoB בשבוע 5 לאחר פס אבי העורקים (n = 4), בחולדות דב בשבוע 5 (n = 5), ובקרות sham בזמן המתאים לאחר הניתוח הראשוני (n = 4). (C) עלילות קופסה ושפם מראות כימות של ביטוי BNP מנורמל ל-GAPDH ולבקרת בושה בזמן המתאים לאחר הניתוח הראשוני. הקופסאות מציגות חציון, 25 ו-75 אחוזונים, בהתאמה; שפם מציין את הערכים המינימליים והמקסימליים. לצורך ניתוחים סטטיסטיים, נעשה שימוש במבחןt-test 33 של סטודנט. *ערך p < 0.05. (D) גרפי עמודות (ממוצע ± סטיית תקן) מראים שבר פליטה ונפח של LV ב-sham (n= 4), AoB (n = 9) ו-Deb (n = 7) בעלי חיים בשבוע 5 כפי שנמדדו על ידי אקוקרדיוגרפיה מתמונות במצב M ו-B. (E) תמונות אקוקרדיוגרפיות מייצגות במצב M מראות שינויים בהתקצרות שברים של LV בחיות sham, AoB ו-Deb בשבוע 5. לניתוחים סטטיסטיים נעשה שימוש במבחן מאן-וויטני U33 . *ערך p < 0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 8
איור 8: המודינמיקה חדרית מנורמלת, והיפרטרופיה של הלב מתהפכת על ידי פירוק אבי העורקים. (A) מדידות מייצגות של לחץ הדם בחדר השמאלי (LV) ובחדר הימני (RV) בחולדה 3 שבועות לאחר פס אבי העורקים (AoB) בהשוואה לבקרת הבושה המתאימה. (B) תמונות מייצגות מראות היפרטרופיה לבבית בחולדה AoB 3 שבועות לאחר פס אבי העורקים בהשוואה לשליטה ב-sham. (ג-ו) עלילות קופסה ושפם מראות לחץ סיסטולי בחדר שמאל (LVSP; C), היפרטרופיה של LV ([LV+S]/BW; D), לחץ סיסטולי בחדר הימני (RVSP; E), והיפרטרופיה של RV (RV/BW; ו) בבעלי חיים sham ו-AoB ב-3 ו-5 שבועות לאחר הניתוח, ופרמטרים מנורמלים (בהשוואה לקבוצות AoB של 3 ו-5 שבועות) בחולדות דב. הקופסאות מציגות חציון, 25 ו-75 אחוזונים, בהתאמה; שפם מציין את הערכים המינימליים והמקסימליים. n = 9-12 בעלי חיים נותחו למדידות המודינמיות, ומשקל הלב נמדד ב-n = 7-12 חולדות לכל קבוצה. לניתוחים סטטיסטיים נעשה שימוש במבחן מאן-וויטני U. *ערך p < 0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

כאן, דווח על טכניקה כירורגית מפורטת לפירוק אבי העורקים במודל AoB של חולדה שניתן להשתמש בה כדי לחקור את ההיפוך של PH-LHD ואת המנגנונים התאיים והמולקולריים המניעים שיפוץ הפוך בכלי הדם הריאתיים וב-RV. שלושה שבועות של התכווצות אבי העורקים בחולדות צעירות גורמים ל-PH-LHD הניכרים כלחצי LV מוגברים, היפרטרופיה של LV, ובמקביל לחצי RV מוגברים והיפרטרופיה של RV. פירוק אבי העורקים בשבוע 3 שלאחר AoB הצליח לפרוק את ה- LV ולהפוך לחלוטין את ההיפרטרופיה של LV תוך שבועיים לאחר דב. במקביל, פירוק אבי העורקים גרם גם לנורמליזציה מלאה של לחצי RV ולהיפוך חלקי של היפרטרופיה של RV.

המודל הנוכחי מחקה אפוא היבטים קריטיים של התרחיש הקליני שבו פריקה מכנית של ה-LV על ידי LVAD מושתל שאינו פועם עם תכונות זרימה מתמשכת נמצא בעבר כמבטל PH בחולים עם אי ספיקת לב34,35. בניתוח רטרוספקטיבי, הוכח כי תמיכה ב-LVAD מפחיתה את לחץ העורקים הריאתיים בדרגות דומות בחולי אי ספיקת לב עם PH הפיך או קבוע, כאשר PH קבוע מוגדר כלחץ עורקי ריאתי ממוצע >25 מ"מ כספית, עמידות כלי דם ריאתיים >2.5 יחידת עץ ושיפוע טרנספולמונרי בלחץ ממוצע >12 מ"מ כספית למרות טיפול תרופתי35. חשוב לציין שממצאים אלה 34,35 מספקים ראיות עקיפות לכך שפריקה של החדר השמאלי לא רק מפחיתה את הגודש הריאתי הפסיבי ואת השינויים המשניים בטון כלי הדם של הריאה, אלא גורמת לשיפוץ הפוך של כלי הדם הריאתיים על ידי מנגנונים "פיזיולוגיים", כלומר על ידי הסתגלות להמודינמיקה משתנה. ניתוחים מעמיקים ורב-אומיים של התהליכים התאיים והמולקולריים המניעים שיפוץ הפוך בכלי הדם הריאתיים עשויים לפתוח אפיקים חדשים לזיהוי אפשרויות טיפוליות חדשניות לטיפול ב-PH בחולי אי ספיקת לב, ואולי גם בצורות אחרות של PH, כולל PAH. המודל הנוכחי של פירוק בחולדות AoB מספק אפשרות ייחודית לניתוחים כאלה כמו נורמליזציה מלאה של RVSP מאשרת היפוך יעיל של PH, ובכך מאפשרת למחקרים מכניסטיים לזהות מסלולים עם יכולת לשחזר תהליכים הומאוסטטיים בכלי הדם הריאתיים החולים.

עם רציונל דומה, ניתן להשתמש במודל הנוכחי גם כדי לחקור תהליכים תוך-תאיים ובין-תאיים המניעים שיפוץ הפוך של ה-RV. תפקוד ה-RV הוכר לאחרונה כמנבא משמעותי של פרוגנוזה לתחלואה ותמותה במחלות לב וכלי דם. עם זאת, לא אושרו קלינית טיפולים לשיפור תפקוד RV36. ככזה, היכולת לחקור תהליכי שיפוץ הפוכים בשריר הלב של RV במודל של בעלי חיים מספקת הזדמנות ייחודית לתת מענה לפער ידע משמעותי ולצורך רפואי קריטי.

ההצלחה של הליך פירוק אבי העורקים המאתגר מבחינה טכנית בחולדות AoB תלויה בכישורים כירורגיים ובאסטרטגיות פריאופרטיביות מדויקות. להלן מפורטים שלבים קריטיים בהליך כירורגי שעלולים לגרום לקטלניות פריאופרטיבית על ידי דימום מוגזם (1-5) או נשימה לא מספקת (6) והמלצות על הימנעות מסיבוכים אלה.

(1) במהלך בית החזה, יש לגשת בזהירות לקו האמצעי עם מספריים כדי למנוע פגיעה בעורק החלב הפנימי. (2) כדי לדמיין את הלב ואת עורקי הצינור, יש לגייס את התימוס ולהעבירו בזהירות לכיוון הגולגולת. בניתוח ההדבקה, רקמת התימוס מחוברת לעיתים קרובות ללב ולצורקים באמצעות הידבקויות לאחר הניתוח מניתוח AoB המקורי. הידבקויות אלה צריכות להיות מופרדות בקפידה עם זוג מלקחיים קהים כדי למנוע פגיעה במבנים הקרדיווסקולריים. (3) בניתוח ההסרה, אבי העורקים עם הקליפ מוטבע לעתים קרובות ברקמת חיבור. רקמת חיבור זו חייבת להיות מנותחת בעדינות עם מלקחיים קהים כדי לדמיין את הקליפ. כאן, האקוקרדיוגרפיה הטרנסתוראקית שבוצעה לפני הניתוח היא שלב הכנה מועיל, המאפשר לזהות אם הקליפ ממוקם קרוב לשורש אבי העורקים, באמצע אבי העורקים העולה, או קרוב לעורק הברכיוצפאלי. ידע זה חוסך זמן יקר להקצאת קליפים במהלך הניתוח. (4) כיוון הקליפ הוא שלב קריטי שיש לשקול בזהירות במהלך ניתוח הפסים הראשוני של אבי העורקים. כדי להקל על הערכה אופטימלית ופתיחה מהירה של הקליפ במהלך פירוק אבי העורקים, החלק שצריך להידחס על ידי מחזיק המחט (איור 4B) צריך להיות מכוון לגחון. כיוון מחדש של קליפס במהלך ניתוח התנתקות אפשרי, אם כי בסיכון לפגיעה באבי העורקים. עבור כיוון מחדש של קליפס, קליפסים צריכים להיות מוחזקים על ידי מלקחיים בזמן שרקמת החיבור שמסביב מוסרת בזהירות, ואז יש לגייס ולסובב את הקליפ. יש להימנע מהחזקת אבי העורקים עם המלקחיים. (5) לצורך פירוק, יש להחזיק את הקליפס על ידי מלקחיים ביד אחת ולפתוח אותו במחזיק מחט ביד השנייה. אין צורך להרים את אבי העורקים בגחון. (6) לאחר השלמת הליך הפירוק, חולדות PH-LHD שהושמצו נמצאות בסיכון ניכר לכשל נשימתי, כאשר בעלי חיים בדרך כלל מתים תוך 10-20 דקות לאחר הניתוח בעודם עדיין תחת ההרדמה. אטלקטזיס של הריאה השמאלית הוא סיבת המוות השכיחה ביותר בתקופה זו, והנשמה מכנית ממושכת לפני סגירת החזה מסייעת לגייס את הריאה ולהצדיק נשימה מספקת לאחר הניתוח.

אנו גם מציעים כי בהשוואה לאינטובציה אנדוטרכאלית כפי שבוצעה במחקרים קודמים26,27, טרכאוסטומיה מספקת שליטה טובה יותר על אוורור מתאים במהלך הליכים כירורגיים, אשר רלוונטי במיוחד במהלך פירוק אבי העורקים. רעיון זה מבוסס על הרציונל הבא: (1) טרכאוסטומיה, המבוצעת באופן שגרתי במעבדה שלנו לאוורור ריאות פריאופרטיבי, היא טכניקה פשוטה ובטוחה ללא סיבוכים פריאופרטיבים או לאחר הניתוח. (2) טרכאוסטומיה מבטלת את הסיכון לאינטובציה של הוושט או לפגיעה בקנה הנשימה; הוא מאפשר מיקום וקיבוע מדויקים של צינורית קנה הנשימה ושליטה חזותית מתמדת של הצינורית במהלך כל שלבי ההליך הכירורגי. (3) בזמן פירוק אבי העורקים, בעלי חיים מסוג AoB כבר נמצאים באי ספיקת לב ורגישים יותר ללחץ נוסף; כתוצאה מכך, הסיכונים הפוטנציאליים שמגיעים עם אינטובציה אנדוטרכאלית עשויים להוסיף לקטלניות מוגברת. (4) לבסוף, כאשר בעל החיים המופעל נגמל ממכונת ההנשמה אך אינו מצליח לפתח נשימה ספונטנית, טרכאוסטומיה מאפשרת השתלבות מחדש מהירה וחיבור מחדש למכונת ההנשמה, ובכך עשויה להציל חיים בשל היכולת להנשמה ממושכת לאחר הניתוח.

המחקר הנוכחי מדווח על טכניקת פירוק אבי העורקים שבוצעה 3 שבועות לאחר התפשטות ראשונית של אבי העורקים בחולדות. עבור מחקרים שמטרתם להשוות שיפוץ הפוך של כלי הדם הריאתיים וה- RV בשלבי PH שונים, ההליכים המתוארים עשויים להתבצע גם בנקודות זמן מאוחרות יותר לאחר פסים אבי העורקים. עם זאת, זהירות מוצדקת שכן צלקת ורקמת חיבור המקיפה את אבי העורקים ככל הנראה יהפכו לשופעים יותר עם הזמן, מה שיסבך עוד יותר את ההליך ויחייב פתרון בעיות ועידון נוספים. יחד עם זאת, העקרונות הבסיסיים של הפרוטוקול המדווח עדיין חלים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם. כל המחברים השותפים ראו והסכימו עם תוכן כתב היד.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי מענקים של DZHK (המרכז הגרמני לחקר הלב וכלי הדם) ל- CK ו- WMK, ה- BMBF (משרד החינוך והמחקר הגרמני) ל- CK במסגרת VasBio, ול- WMK במסגרת VasBio, SYMPATH ו- PROVIDE, וקרן המחקר הגרמנית (DFG) ל- WMK (SFB-TR84 A2, SFB-TR84 C9, SFB 1449 B1, SFB 1470 A4, KU1218/9-1 ו- KU1218/11-1).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Amoxicillin Ratiopharm PC: 04150075615985 Antibiotic
Anti-BNP antibody Abcam ab239510 Western Blotting
Aquasonic 100 Ultrasound gel Parker Laboratories BT-025-0037L Echocardiography consumables
Bepanthen Bayer 6029009.00.00 Eye ointment
Carprosol (Carprofen) CP-Pharma 401808.00.00 Analgesic
Clip holder Weck stainless USA 523140S Surgical instruments
Fine scissors Tungsten carbide Fine Science Tools 14568-12 Surgical scissors
Fine scissors Tungsten carbide Fine Science Tools 14568-09 Surgical scissors
High-resolution imaging system FUJIFILM VisualSonics, Amsterdam, Netherlands VeVo 3100 Echocardiography machine. Images were acquired with pulse-wave Doppler mode, M-mode and B-mode
Isoflurane CP-Pharma 400806.00.00 Anesthetic
Ketamine CP-Pharma 401650.00.00 Anesthetic
Mathieu needle holder Fine Science Tools 12010-14 Surgical instruments
Mechanical ventilator (Rodent ventilator) UGO Basile S.R.L. 7025 Volume controlled respirator
Metal clip Hemoclip 523735 Surgical consumables
Microscope Leica M651 Manual surgical microscope for microsurgical procedures
Millar Mikro-Tip pressure catheters ADInstruments SPR-671 Hemodynamics assessment
Moria Iris forceps Fine Science Tools 11373-12 Surgical forceps
Noyes spring scissors Fine Science Tools 15013-12 Surgical scissors
Povidone iodine/iodophor solution B/Braun 16332M01 Disinfection
PowerLab ADInstruments 4_35 Hemodynamics assessment
Prolene Suture, 4-0 Ethicon EH7830 Surgical consumables
Rib spreader (Alm selfretaining retractor blunt, 70 mm, 2 3/4″) Austos AE-BV010R Surgical instruments
Serrated Graefe forceps Fine Science Tools 11052-10 Surgical forceps
Silk Suture, 4-0 Ethicon K871 Surgical consumables
Skin disinfiction solution (colored) B/Braun 19412M07 Disinfection
Spectra 360 Elektrode gel Parker Laboratories TB-250-0241H Echocardiography consumables
Sponge points tissue Sugi REF 30601 Surgical consumables
Sprague-Dawley rat Janvier Labs, Le Genest-Saint-Isle, France Study animals
Tracheal cannula Outer diameter 2 mm
Xylazin CP-Pharma 401510.00.00 Anesthetic

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rosenkranz, S., et al. Pulmonary hypertension due to left heart disease: Updated recommendations of the cologne consensus conference 2011. International Journal of Cardiology. 154, Suppl 1 34-44 (2011).
  2. Rosenkranz, S., et al. Left ventricular heart failure and pulmonary hypertension. European Heart Journal. 37 (12), 942-954 (2016).
  3. Fayyaz, A. U., et al. Global Pulmonary vascular remodeling in pulmonary hypertension associated with heart failure and preserved or reduced ejection fraction. Circulation. 137 (17), 1796-1810 (2018).
  4. Hunt, J. M., et al. Pulmonary veins in the normal lung and pulmonary hypertension due to left heart disease. The American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 305 (10), 725-736 (2013).
  5. Bursi, F., et al. Pulmonary pressures and death in heart failure: A community study. Journal of the American College of Cardiology. 59 (3), 222-231 (2012).
  6. Ryan, J. J., et al. Right ventricular adaptation and failure in pulmonary arterial hypertension. Canadian Journal of Cardiology. 31 (4), 391-406 (2015).
  7. Miller, W. L., Mahoney, D. W., Enriquez-Sarano, M. Quantitative Doppler-echocardiographic imaging and clinical outcomes with left ventricular systolic dysfunction: Independent effect of pulmonary hypertension. Circulation: Cardiovascular Imaging. 7 (2), 330-336 (2014).
  8. Kjaergaard, J., et al. Prognostic importance of pulmonary hypertension in patients with heart failure. The American Journal of Cardiology. 99 (8), 1146-1150 (2007).
  9. Shah, R., et al. Pulmonary hypertension after heart transplantation in patients bridged with the total artificial heart. ASAIO Journal. 62 (1), 69-73 (2016).
  10. Tracy, G. P., Proctor, M. S., Hizny, C. S. Reversibility of pulmonary artery hypertension in aortic stenosis after aortic valve replacement. The Annals of Thoracic Surgery. 50 (1), 89-93 (1990).
  11. Lindelow, B., Andersson, B., Waagstein, F., Bergh, C. H. High and low pulmonary vascular resistance in heart transplant candidates. A 5-year follow-up after heart transplantation shows continuous reduction in resistance and no difference in complication rate. European Heart Journal. 20 (2), 148-156 (1999).
  12. Martin, J., et al. Implantable left ventricular assist device for treatment of pulmonary hypertension in candidates for orthotopic heart transplantation-a preliminary study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 25 (6), 971-977 (2004).
  13. Gallagher, R. C., et al. Univentricular support results in reduction of pulmonary resistance and improved right ventricular function. ASAIO Transactions. 37 (3), 287-288 (1991).
  14. Beyersdorf, F., Schlensak, C., Berchtold-Herz, M., Trummer, G. Regression of "fixed" pulmonary vascular resistance in heart transplant candidates after unloading with ventricular assist devices. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 140 (4), 747-749 (2010).
  15. Hoffmann, J., et al. Mast cells promote lung vascular remodelling in pulmonary hypertension. European Respiratory Journal. 37 (6), 1400-1410 (2011).
  16. Litwin, S. E., et al. Serial echocardiographic-Doppler assessment of left ventricular geometry and function in rats with pressure-overload hypertrophy. Chronic angiotensin-converting enzyme inhibition attenuates the transition to heart failure. Circulation. 91 (10), 2642-2654 (1995).
  17. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  18. de Montgolfier, O., et al. High Systolic blood pressure induces cerebral microvascular endothelial dysfunction, neurovascular unit damage, and cognitive decline in mice. Hypertension. 73 (1), 217-228 (2019).
  19. Breitling, S., Ravindran, K., Goldenberg, N. M., Kuebler, W. M. The pathophysiology of pulmonary hypertension in left heart disease. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 309 (9), 924-941 (2015).
  20. Ranchoux, B., et al. Metabolic syndrome exacerbates pulmonary hypertension due to left heart disease. Circulation Research. 125 (4), 449-466 (2019).
  21. Zhang, H., Huang, W., Liu, H., Zheng, Y., Liao, L. Mechanical stretching of pulmonary vein stimulates matrix metalloproteinase-9 and transforming growth factor-beta1 through stretch-activated channel/MAPK pathways in pulmonary hypertension due to left heart disease model rats. PLoS One. 15, 0235824 (2020).
  22. Yin, J., et al. Sildenafil preserves lung endothelial function and prevents pulmonary vascular remodeling in a rat model of diastolic heart failure. Circulation: Heart Failure. 4 (2), 198-206 (2011).
  23. Yin, N., et al. Inhaled nitric oxide versus aerosolized iloprost for the treatment of pulmonary hypertension with left heart disease. Critical Care Medicine. 37 (3), 980-986 (2009).
  24. Breitling, S., et al. The mast cell-B cell axis in lung vascular remodeling and pulmonary hypertension. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 312 (5), 710-721 (2017).
  25. Kerem, A., et al. Lung endothelial dysfunction in congestive heart failure: Role of impaired Ca2+ signaling and cytoskeletal reorganization. Circulation Research. 106 (6), 1103-1116 (2010).
  26. Goncalves-Rodrigues, P., Miranda-Silva, D., Leite-Moreira, A. F., Falcao-Pires, I. Studying left ventricular reverse remodeling by aortic debanding in rodents. Journal of Visualized Experiments. (173), e60036 (2021).
  27. Miranda-Silva, D., et al. Characterization of biventricular alterations in myocardial (reverse) remodelling in aortic banding-induced chronic pressure overload. Scientific Reports. 9, 2956 (2019).
  28. Chou, S. H., et al. The effects of debanding on the lung expression of ET-1, eNOS, and cGMP in rats with left ventricular pressure overload. Experimental Biology and Medicine. 231 (6), 954-959 (2006).
  29. Hentschel, T., et al. Inhalation of the phosphodiesterase-3 inhibitor milrinone attenuates pulmonary hypertension in a rat model of congestive heart failure. Anesthesiology. 106 (1), 124-131 (2007).
  30. Gs, A. K., Raj, B., Santhosh, K. S., Sanjay, G., Kartha, C. C. Ascending aortic constriction in rats for creation of pressure overload cardiac hypertrophy model. Journal of Visualized Experiments. (88), e50983 (2014).
  31. Angermann, C. E., Ertl, G. Natriuretic peptides--new diagnostic markers in heart disease. Herz. 29 (6), 609-617 (2004).
  32. Ordodi, V. L., Paunescu, V., Mic, F. A. Optimal access to the rat heart by transverse bilateral thoracotomy with double ligature of the internal thoracic arteries. American Association for Laboratory Animal Science. 47 (5), 44-46 (2008).
  33. Fay, D. S., Gerow, K. A biologist's guide to statistical thinking and analysis. WormBook. , 1-54 (2013).
  34. Etz, C. D., et al. Medically refractory pulmonary hypertension: treatment with nonpulsatile left ventricular assist devices. The Annals of Thoracic Surgery. 83 (5), 1697-1705 (2007).
  35. Mikus, E., et al. Reversibility of fixed pulmonary hypertension in left ventricular assist device support recipients. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 40 (4), 971-977 (2011).
  36. Zelt, J. G. E., Chaudhary, K. R., Cadete, V. J., Mielniczuk, L. M., Stewart, D. J. Medical therapy for heart failure associated with pulmonary hypertension. Circulation Research. 124 (11), 1551-1567 (2019).

Tags

רפואה גיליון 181
מודל של שיפוץ כלי דם הפוכים ביתר לחץ דם ריאתי עקב מחלת לב שמאלית על ידי התייבשות אבי העורקים בחולדות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sang, P., Kucherenko, M. M., Yao,… More

Sang, P., Kucherenko, M. M., Yao, J., Li, Q., Simmons, S., Kuebler, W. M., Knosalla, C. A Model of Reverse Vascular Remodeling in Pulmonary Hypertension Due to Left Heart Disease by Aortic Debanding in Rats. J. Vis. Exp. (181), e63502, doi:10.3791/63502 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter