Der akute Myokardinfarkt (AMI), eine weltweit weit verbreitete kardiovaskuläre Erkrankung, ist mit hohen Mortalitätsraten und Morbidität verbunden1. Trotz technologischer Fortschritte, die frühe und effektive Revaskularisierungsstrategien für AMI-Patienten ermöglichten, kommt es bei Patienten nach diesen Eingriffen immer noch zu einer myokardialen Ischämie-Reperfusions-Schädigung (IRI)2. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die grundlegenden Mechanismen zu verstehen und Ansätze zur Eindämmung von IRI zu formulieren. IRI stellt einen komplexen pathophysiologischen Zustand dar, der eine Vielzahl komplexer biologischer Prozesse umfasst. Dazu gehören regulierter Zelltod, oxidative Stressreaktionen, Entzündungen, Wundheilung, Fibrose und ventrikulärer Umbau. Tiermodelle, wie z.B. Mäuse, waren für die IRI-Forschung von großer Bedeutung und werden aufgrund ihrer Kosteneffizienz, der schnellen Züchtung und der Fülle an mechanistischen Informationen aus transgenen Modellen ausgiebig eingesetzt3.
Dieses Protokoll stellt eine innovative Technik dar, um IRI bei spontan atmenden Mäusen mit geschlossener Brust aus der Ferne zu induzieren und die menschliche Pathologie besser nachzuahmen. Der Fernverschluss wurde durch die Verwendung eines Ballonkatheters erreicht, der in einiger Entfernung vom Myokard positioniert war, um die linke vordere absteigende Arterie (LAD) zu verschließen. Dieser Ansatz bietet einen kontinuierlichen Zugang zum schlagenden Herzen genau zu den Zeitpunkten der Okklusion und Reperfusion und ermöglicht gleichzeitige Bildgebungsmodalitäten, einschließlich Ultraschall oder Magnetresonanztomographie (MRT). Diese nicht-invasiven Methoden könnten entscheidende Einblicke in die Gewebereaktionen vor, während und nach Okklusions- und Reperfusionsereignissen liefern.
Es gibt verschiedene chirurgische Techniken, um IRI in Mausmodellen zu induzieren. Ein chirurgisches Trauma, das von einer Thorakotomie in offenen Thoraxmodellen der Koronarligatur herrührt, löst eine Immunantwort aus, die verschiedene Mechanismen beeinflusst, die mit Ischämie und Reperfusion verbunden sind. Die Aktivierung des angeborenen Immunsystems birgt das Potenzial, das Ausmaß des Myokardinfarktszu beeinflussen 4. Die vorgeschlagene angepasste Technik bietet einen potenziellen Ansatz zur Erforschung der myokardialen Prä- und Postkonditionierung und möglicherweise zur Verringerung der Auswirkungen der angeborenen Immunantwort auf chirurgische Traumata in murinen IRI-Studien, indem der Zeitrahmen des offenen Thorax auf maximal 5 Minuten minimiert wird. Darüber hinaus könnte die neu entwickelte Technik auch dazu beitragen, die proinflammatorischen Folgeerscheinungen zu reduzieren, die durch beatmungsinduzierte Lungenschäden verursacht werden5. Die kombinierten Effekte dieser neuen Methode des geschlossenen Brustkorbs müssten jedoch noch eingehender untersucht werden.
Die vorgeschlagene Technik wurde gründlich validiert, indem sie mit der traditionellen Methode verglichen wurde, bei der das LAD durch chirurgische Thoraxdissektion und ligaturinduzierten Verschluss für 30 Minuten freigelegt wird. Die Ergebnisse beider Techniken wurden verglichen, darunter Troponinmessungen, die die Größe des Herzinfarkts widerspiegeln, Bewertungen des Risikobereichs mittels MRT mit Gadolinium-Kontrastverstärkung, histologische Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC)-Färbung und die Bestimmung der endgültigen Narbengrößen durch Sirius-Rot (SR)-Färbung. Das Ergebnis zeigt die Robustheit und Wirksamkeit des vorgeschlagenen Ansatzes zur Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsschäden in Mausmodellen.