March 12th, 2018
Hier zeigen wir ein Protokoll zur Stichprobenverfahren eine etablierte porcinen Modell der akuten Myokardinfarkt zu standardisieren, um der translationalen Wertsteigerung für das Verständnis der Pathophysiologie der myokardialen Ischämie/Reperfusion Verletzungen und neuartige Medikamenten-Kandidaten zu testen.
Das übergeordnete Ziel dieses Modells für einen Myokardinfarkt bei geschlossener Brust des Schweins ist die Untersuchung der Reperfusionsverletzung der myokardialen Ischämie. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen der kardiovaskulären Forschung zu beantworten, wie z.B. die Untersuchung der Pathophysiologie von Ischämie-Reperfusionsschäden im Rahmen des akuten Myokardinfarkts. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine genaue Bestimmung der Infarktgröße und eine präzise Probenahmetechnik für die weitere Analyse ermöglicht.
Bereiten Sie das Schwein auf die Operation vor und verabreichen Sie Anästhetika, wie im Textprotokoll beschrieben. Beginnen Sie die Dissektion, indem Sie die Halsschlagadern auf beiden Seiten befreien. Kanülieren Sie sie mit 7-französischen Scheiden.
Als nächstes wird die linke Halsvene mit einer 7-French-Schleuse für die venöse Blutentnahme kanüliert. Verwenden Sie dann Standard-Blutentnahmeröhrchen, um Blutproben aus dem Venenzugang zu entnehmen. Sammeln Sie fünf bzw. 2,9 Milliliter Blut in Citrat- bzw. EDTA-Plasmasammelröhrchen und zentrifugieren Sie sofort bei 2.000 g für 15 Minuten bei vier Grad Celsius.
Als nächstes sammeln Sie 2,9 Milliliter Blut in einem Serumröhrchen und lassen es 30 Minuten lang bei Raumtemperatur gerinnen, dann zentrifugieren Sie es bei 2.000 g für 15 Minuten bei vier Grad Celsius. Führen Sie anschließend mit einer fluoroskopischen Führung einen Druckkatheter über die zuvor platzierte Schleuse in die linke Halsschlagader ein. Schieben Sie es in den linken Ventrikel vor und schließen Sie es dann an ein Akquisitionssystem an, um den linksventrikulären Druck aufzuzeichnen.
Richten Sie das Erfassungssystem so ein, dass es während des gesamten Experiments kontinuierlich die Herzfrequenz, den entwickelten Druck, die Kontraktilität des linken Ventrikels und die Entspannung des linken Ventrikels berechnet und aufzeichnet. Führen Sie anschließend einen Führungskatheter über die zuvor gelegte Schleuse in die rechte Halsschlagader ein. Schieben Sie den Katheter unter Röntgenkontrolle in die linke Koronararterie und dann in die LAD oder die linke anteriore absteigende Koronararterie vor.
Sobald es in Position ist, injizieren Sie Kontrastmittel aus einer 20-Milliliter-Spritze in den Führungskatheter, um eine Koronarangiographie durchzuführen. Als nächstes montieren Sie den PCI-Katheter und den entsprechend großen Koronarführungsdraht und verbinden Sie den PCI-Katheter mit dem mit Kontrastmittel vorgefüllten Aufblasgerät. Führen Sie das zusammengesetzte System in das Lumen des Führungskatheters ein und schieben Sie den Führungsdraht in den LAD, bis er über den ersten diagonalen Ast des LAD hinausragt.
Verwenden Sie als Nächstes eine fluoroskopische Führung, um den PCI-Katheter so lange vorzuschieben, bis er etwa die Mitte des LAD erreicht. Wählen Sie die LAD-Blockierungsstelle aus, wie im Textprotokoll beschrieben. Entfernen Sie nun den Führungsdraht und erhöhen Sie den Druck in der Aufblasvorrichtung auf sieben bis 10 bar, um den Ballon des PCI-Katheters aufzublasen und eine Myokardischämie auszulösen.
Lassen Sie den Ballon eine Stunde lang aufgeblasen. Nehmen Sie unmittelbar nach Beginn der Ischämie fünf bis 10 Sekunden Video auf, während Sie Kontrastmittel injizieren, um ein Angiogramm des Ballons des PCI-Katheters zu erstellen. Wiederholen Sie dies nach 10 Minuten, um die Okklusion des KOP zu überprüfen.
Erhöhen Sie nach 15 bis 40 Minuten nach Beginn der Ischämie allmählich den Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs von 50 auf 60 %Behandeln Sie Herzrhythmusstörungen, die typischerweise zwischen 20 und 40 Minuten nach einem Koronarverschluss auftreten, immer schnell. Eine wirksame Behandlung, um einen regelmäßigen Herzschlag wiederherzustellen, besteht darin, den Hals sanft auf beiden Seiten direkt unter der Wange zu massieren. Beginnen Sie diese Behandlung, wenn zusätzliche Systolen mehr als dreimal pro Minute auftreten, injizieren Sie dann die Testsubstanz intravenös durch den zentralen Venenzugang und spülen Sie den Schlauch mit 20 Millilitern Kochsalzlösung.
Führen Sie als Nächstes ein weiteres Angiogramm durch, um zu bestätigen, dass der LAD noch verschlossen ist, lassen Sie dann den Ballon des PCI-Katheters ab und entfernen Sie ihn aus dem Führungskatheter. Unmittelbar nach dem Entfernen des Katheters ist die Perfusion des LAD distal der Okklusion durch ein weiteres Angiogramm zu bestätigen. Machen Sie nach 10 Minuten und immer dann, wenn Anzeichen einer Myokardischämie länger als fünf Minuten im EKG sichtbar sind, ein weiteres Angiogramm
.Das ischämische Myokard wird nun zwei Stunden lang reperfundiert. Entnehmen Sie Plasma- und Serumproben nach 10, 30, 60 und 115 Minuten nach Beginn der Reperfusion. Überwachen Sie auch die Blutgasanalyse nach 60 und 115 Minuten nach Beginn der Reperfusion.
Nach zweistündiger Reperfusion führen Sie ein weiteres Angiogramm durch und verschließen Sie dann das LAD erneut. Führen Sie den PCI-Katheter zusammen mit dem Führungsdraht wieder in genau die gleiche Position ein, die für die Ischämie verwendet wurde. Pumpen Sie den PCI-Katheter auf und bestätigen Sie den LAD-Verschluss durch ein Angiogramm.
Entfernen Sie nun den Druckkatheter aus der linken Herzkammer und stoppen Sie die Aufnahme. Zum Schluss injizieren Sie 100 Milliliter 2%Evans Blue in PBS in den zentralen Venengang und fahren Sie mit der Einschläferung des Tieres fort. Spülen Sie das Herz nach dem Ausschneiden mit Kochsalzlösung bei Raumtemperatur aus und wiegen Sie es.
Schneiden Sie das Herz innerhalb von 30 bis 40 Minuten in Scheiben, beginnend etwa drei bis fünf Millimeter von der Spitze bis hin zu den Chordae tendineae der Mitralklappe. Mit einem scharfen Messer senkrecht zur Längsachse schneiden. Schneiden Sie dann den rechten Ventrikel ab und wiegen Sie die Scheiben des linken Ventrikels, um sein Gesamtgewicht zu erhalten.
Verwenden Sie dann ein Skalpell, um die Scheiben zu präparieren, um das Evans-Blue-negative Gewebe, das ischämisch ist, von dem nicht-ischämischen Gewebe, das Evans-Blue-positiv ist, zu trennen. Analysieren Sie zunächst die negativen Abschnitte von Evans Blue. Sie sind die gefährdeten Bereiche.
Wiegen Sie sie alle und geben Sie sie in einen Plastikbehälter, tauchen Sie sie dann in 100 bis 150 Milliliter frisch hergestellte TTC-Lösung und inkubieren Sie sie 20 Minuten lang. Entnehmen Sie während der Inkubationszeit Proben aus dem distalsten Teil der Verletzung. Betten Sie sie in eine OCT-Verbindung ein und lagern Sie sie für die weitere Analyse bei minus 80 Grad Celsius.
Übertragen Sie das restliche Gewebe in eine 4%ige Formaldehydlösung und lagern Sie es bei Raumtemperatur für zukünftige Analysen. Entfernen Sie nun die Teile der gefährdeten Bereiche aus der TTC-Lösung. Das rot gefärbte Gewebe ist lebensfähiges ischämisches Gewebe und das nicht gefärbte Gewebe ist nekrotisches ischämisches Gewebe.
Schneiden Sie zwei kleine Blöcke ähnlicher Masse aus beiden Gewebetypen und betten Sie sie in die OCT-Verbindung ein, dann lagern Sie sie bei minus 80 Grad Celsius für die weitere Analyse. Lagern Sie das restliche Gewebe in 4%igem Formaldehyd bei Raumtemperatur für 24 Stunden. Anschließend wird das Gewebe gefärbt und die Bereiche AT Risk oder AAR mit den Bereichen Not At Risk oder ANR verglichen.
Der AAR, ausgedrückt als Prozentsatz der LV, zeigte keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der mit FXIIa behandelten Gruppe und der Kontrollgruppe. Auch die Infarktgröße zeigte keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Diese Daten deuten darauf hin, dass ein FXIIa-Inhibitor allein in der verwendeten Konzentration und Dauer der Anwendung das Herz nicht vor myokardialen IR-Verletzungen schützen konnte.
Im Blut wurde der kardiale Muskelschädigungsmarker Troponin-I überwacht. Nach einer Stunde Ischämie gab es fast keine Veränderung, aber nach der Reperfusion stiegen die Troponin-I-Spiegel stetig an. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die Infarktgröße genau berechnen und eine korrekte Probenahme durchführen können.
Einmal gemeistert, kann diese Technik in sechs Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, dass ein ähnlicher ischämischer Bereich gefährdet ist, Evans Blue intravenös zu injizieren, frisch zubereitetes TTC zu verwenden und die NIT genau zu berechnen. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden wie die Veränderung der Ischämie und der Reperfusionszeit durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen wie die Langzeitwirkung der Behandlung zur Reduzierung der Reperfusionsverletzung zu beantworten.
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Dieser Artikel präsentiert ein Protokoll zur Standardisierung von Probenahmeverfahren in einem Schweinemodell des akuten Myokardinfarkts. Das Ziel ist es, den translationalen Wert dieses Modells beim Verständnis von Myokardischämie/Reperfusionsverletzung und beim Testen neuer Arzneimittelkandidaten zu erhöhen.
Standardizing tissue and blood sampling in the closed chest porcine myocardial infarction model directly enhances the predictive confidence of preclinical cardiovascular studies. This rigor enables more reliable assessment of myocardial ischemia/reperfusion injury mechanisms and supports translational continuity for therapeutic candidate evaluation. The approach strengthens portfolio decision-making by reducing biological variability and mechanistic ambiguity at the discovery-to-preclinical inflection point.
This standardized model bridges early discovery and preclinical validation for cardiovascular therapeutics, supporting lead identification and translational biomarker development.