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La característica distintiva de muchas enfermedades cardíacas en humanos es un deterioro funcional sistólico y/o diastólico del ventrículo izquierdo (VI). Para la detección de anomalías estructurales, el diagnóstico y el tratamiento de la insuficiencia cardíaca sistólica, así como la evaluación de la función diastólica en pacientes con síntomas de insuficiencia cardíaca, la ecocardiografía se utiliza como una modalidad de evaluación fundamental.
Dado que los síntomas son inespecíficos y que más de un tercio de los pacientes con el síndrome clínico de insuficiencia cardíaca pueden no padecer la insuficiencia cardíaca real, es importante encontrar un correlato ecocardiográfico objetivo para la presentación clínica del paciente1. Además, algunos síntomas que son ocultos en el estado de reposo o estático pueden ocurrir en condiciones de actividad o estrés. En los pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, los cambios ya menores en la perfusión coronaria pueden provocar anomalías en el movimiento de la pared regional. Sin embargo, estos cambios sutiles no se pueden evaluar mediante la ecocardiografía convencional, ya que las alteraciones de la enfermedad cardíaca pueden ocultarse en los corazones no estresados. Para obtener una comprensión más profunda de la fisiopatología cardíaca, la ecocardiografía de esfuerzo proporciona una evaluación dinámica de la estructura y función miocárdica en condiciones de ejercicio o estrés inducido farmacológico, lo que permite hacer coincidir los síntomas con los hallazgos cardíacos2. Además, en pequeños animales, este método representa una herramienta in-vivo confiable y no invasiva 3,4,5. Al igual que en los humanos, la reacción de estrés del miocardio puede inducirse a través de agentes farmacológicos en ratones y ratas. La dobutamina es un fármaco de uso frecuente y la ecocardiografía de estrés con dobutamina se realiza ampliamente en humanos 6,7 pero solo a veces se utiliza en modelos de animales pequeños para evaluar la reacción de estrés cardíaco 8,9,10,11. La dobutamina es una catecolamina sintética con un efecto predominantemente β1-agonístico que da lugar a una inotropía y cronotropía positivas del corazón. Para lograr una traducción correcta de humano a ratón, la tecnología y el marco conceptual de la ecocardiografía, se deben tener en cuenta las limitaciones técnicas relacionadas, por ejemplo, con el pequeño tamaño y la frecuencia cardíaca rápida en el ratón. La frecuencia cardíaca objetivo humana en la ecocardiografía de esfuerzo con dobutamina es [(220-edad) x 0,85], lo que resulta en un aumento promedio de la frecuencia cardíaca de aproximadamente 150 ± 10% en voluntarios sanos12,13. En el caso de los ratones, falta una fórmula de este tipo. Se ha descrito que la fracción de eyección (FE) se incrementa mediante ecocardiografía de esfuerzo en humanos en un 5-20%12,14. La FE en ratones, dependiendo de la frecuencia cardíaca, se reporta entre 58 ± 11% (< 450 lpm) y 71 ± 11% (≥ 450 lpm) y cambia en casi un 20% con frecuencias cardíacas más altas4. El principal mecanismo en ratones para aumentar el gasto cardíaco es un aumento de la frecuencia cardíaca. Parcialmente responsable de este mecanismo es el efecto Bowditch o fenómeno de escalera, una respuesta cardíaca inotrópica positiva mediada por calcio dependiente de la frecuencia, que es más pronunciada en ratones que en humanos 15,16. Además, la ecocardiografía (de esfuerzo) subyace a la variabilidad intra e interobservador. Por lo tanto, es indispensable un procedimiento altamente estandarizado17,18.
Aquí presentamos el procedimiento detallado de la ecocardiografía de estrés con dobutamina para adquirir imágenes estandarizadas para desentrañar cambios sutiles en la función cardíaca en ratones en modelos de salud y enfermedad. Los componentes clave incluyen una anestesia adecuada, un monitoreo adecuado de la frecuencia cardíaca y posibles dificultades en las imágenes inducidas por el estrés en ratones. Los parámetros clave son la evaluación de la función sistólica y diastólica, incluida la consideración de la FEVI. Debido a que los ratones son resistentes a la disfunción cardíaca inducida por la poscarga17, este protocolo puede agregar información valiosa para su uso también en modelos de enfermedad cardíaca valvular.