The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
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Department of Pharmacology and Toxicology, University of Utah
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Bealer, S. L., Metcalf, C. S., Little, J. G. Methods for ECG Evaluation of Indicators of Cardiac Risk, and Susceptibility to Aconitine-induced Arrhythmias in Rats Following Status Epilepticus. J. Vis. Exp. (50), e2726, doi:10.3791/2726 (2011).
Lethal arythmies cardiaques contribuent à la mortalité dans un certain nombre de conditions pathologiques. Plusieurs paramètres obtenus à partir d'un non-invasive, électrocardiogramme facilement obtenue (ECG) sont établis, bien validé les indicateurs pronostiques du risque cardiaque chez les patients souffrant d'un certain nombre de cardiomyopathies. Augmentation du rythme cardiaque, diminution de la variabilité du rythme cardiaque (HRV), et augmenté la durée et la variabilité de l'activité électrique cardiaque ventriculaire (intervalle QT) sont autant de signes d'amélioration du risque cardiaque 1-4. Dans les modèles animaux, il est utile de comparer ces ECG variables dérivées et la susceptibilité à l'arythmie induite expérimentalement. La perfusion intraveineuse de l'agent de l'aconitine arythmogène a été largement utilisé pour évaluer la susceptibilité à l'arythmie dans une gamme de conditions expérimentales, y compris les modèles animaux de dépression et d'hypertension 5 6, 7 et après un exercice d'exposition aux polluants atmosphériques 8, ainsi que la détermination de l'anti-arythmique l'efficacité des agents pharmacologiques 9,10.
Il faut noter que la dispersion du QT chez les humains est une mesure de la variation de l'intervalle QT à travers le jeu complet de cordons d'une norme de l'ECG 12 dérivations. Par conséquent, la mesure de la dispersion du QT de l'ECG 2-plomb chez le rat décrite dans ce protocole est différent de celui calculé à partir de enregistrements ECG humain. Cela représente une limitation dans la traduction des données obtenues à partir de rongeurs à la médecine clinique humaine.
État de mal épileptique (SE) est une saisie ou une série de crises récurrentes en permanence de plus de 30 min 11,12 11,12, et les résultats de la mortalité dans 20% des cas 13. Beaucoup de personnes survivent à la SE, mais meurent dans les 30 jours 14,15. Le mécanisme (s) de cette mortalité retardée n'est pas entièrement comprise. Il a été suggéré que des arythmies ventriculaires mortelles contribuer à beaucoup de ces décès 14-17. En plus de SE, les patients présentant des convulsions récurrentes spontanément, l'épilepsie-dire, sont à risque de mort prématurée soudain et inattendu associé à l'épilepsie (MSIE) 18. Comme avec SE, les mécanismes précis de médiateur MSIE ne sont pas connus. Il a été proposé que des anomalies ventriculaires et les arythmies résultant apporter une contribution significative 18-22.
Pour étudier les mécanismes de saisie liés à la mort cardiaque, et l'efficacité des thérapies cardio, il est nécessaire d'obtenir à la fois des indicateurs ECG dérivés de risque et d'évaluer la susceptibilité à l'arythmie cardiaque dans des modèles animaux de troubles épileptiques 23-25. Nous décrivons ici les méthodes d'implantation d'électrodes ECG chez le rat Sprague-Dawley de laboratoire (Rattus norvegicus), suite au SE, la collecte et l'analyse des enregistrements ECG, et l'induction d'une arythmie pendant la perfusion iv de l'aconitine.
Ces procédures peuvent être utilisées pour déterminer directement les relations entre l'ECG dérivés des mesures de l'activité électrique cardiaque et la susceptibilité aux arythmies ventriculaires chez des modèles de rats de troubles épileptiques, ou toutes pathologies associées à un risque accru de mort subite cardiaque.
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Deux aspects des procédures décrites sont d'une importance critique. Premièrement, le taux d'administration aconitine au cœur doit être équivalente dans les animaux. Cela nécessite de placement cohérente des conseils cathéter veineux jugulaire par rapport au cœur, et l'ajustement attentif de la vitesse de perfusion. Le taux d'accouchement à l'aconitine cœurs doivent être égaux afin d'évaluer correctement la survenue d'arythmies ventriculaires par rapport à la sensibilité altérée. Si la livraison aconitine varie, alors le temps de latence à l'arythmie peut être dû à des différences dans la concentration du médicament et non des altérations de la fonction cardiaque. Deuxièmement, la préparation et le placement des électrodes d'enregistrement ECG doit céder sans artefact avec les enregistrements clairement discernable P, QRS et des ondes T. Alors que le rythme cardiaque, VRC, et la survenue d'arythmies ventriculaires peuvent être déterminées à partir des ondes QRS seul, QTc et QTD doit être calculée à partir d'enregistrements contenant claires onde Q apparition, et l'onde T résiliation.
Une limitation évidente de ces techniques est qu'elles sont menées sur des animaux anesthésiés. Toutefois, cette mesure est nécessaire pour deux raisons. 1) Depuis les électrodes ECG sont implantés dans les tissus des muscles squelettiques, ils sont soumis à des artefacts produits lors du déplacement chez le rat conscient. Ces signaux non cardiaque souvent obscure de l'activité ECG nécessaires à l'analyse appropriée de la fonction cardiaque. 2) aconitine arythmies induites soulever un problème éthique quand le potentiel évoqué chez des animaux conscients.
Ces procédures permettent de quantifier plusieurs bien acceptée indicateurs pronostiques de la drépanocytose, ainsi que l'analyse directe de la susceptibilité aux arythmies ventriculaires chez le même animal. Ces techniques sont utiles pour déterminer relatif de risque cardiaque, ainsi que l'efficacité des thérapies cardio, dans les troubles épileptiques, et de toute pathologie associée à des arythmies ventriculaires mortelles qui peuvent être modélisés dans le rongeur.
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Nous n'avons rien à révéler.
Cette recherche a été financée par une subvention de l'citoyens américains pour la recherche en épilepsie (CURE) pour SLB.
