Artículo de método

Un procedimiento controlado por estimulación para la evaluación de las funciones diastólicas dependientes de la frecuencia cardíaca en modelos murinos de insuficiencia cardíaca

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DOI:

10.3791/65384

21 de julio de 2023

En este artículo

Resumen

El presente protocolo describe la obtención de la relación presión-volumen a través de la estimulación transesofágica, que sirve como una herramienta valiosa en la evaluación de la función diastólica en modelos murinos de insuficiencia cardíaca.

Resumen

La insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada (ICFEP) es una afección caracterizada por disfunción diastólica e intolerancia al ejercicio. Si bien las pruebas hemodinámicas estresadas por el ejercicio o la resonancia magnética se pueden utilizar para detectar la disfunción diastólica y diagnosticar la ICFEP en humanos, estas modalidades son limitadas en la investigación básica que utiliza modelos de ratón. Una prueba de ejercicio en cinta rodante se usa comúnmente para este propósito en ratones, pero sus resultados pueden verse influenciados por el peso corporal, la fuerza del músculo esquelético y el estado mental. Aquí, describimos un protocolo de estimulación auricular para detectar cambios dependientes de la frecuencia cardíaca (FC) en el rendimiento diastólico y validar su utilidad en un modelo murino de ICFEP. El método consiste en anestesiar, intubar y realizar análisis de bucle presión-volumen (PV) concomitante con la estimulación auricular. En este trabajo, se insertó un catéter de conductancia a través de un abordaje apical del ventrículo izquierdo y se colocó un catéter de estimulación auricular en el esófago. Se recogieron los bucles de VP basales antes de ralentizar la FC con ivabradina. Los bucles de VP se recogieron y analizaron en incrementos de FC que oscilaron entre 400 lpm y 700 lpm a través de la estimulación auricular. Utilizando este protocolo, demostramos claramente la insuficiencia diastólica dependiente de la FC en un modelo de ICFEP inducida metabólicamente. Tanto la constante de tiempo de relajación (Tau) como la relación presión-volumen diastólico final (EDPVR) empeoraron a medida que aumentaba la FC en comparación con los ratones control. En conclusión, este protocolo controlado por estimulación auricular es útil para detectar disfunciones cardíacas dependientes de la FC. Proporciona una nueva forma de estudiar los mecanismos subyacentes de la disfunción diastólica en modelos de ratón con ICFEP y puede ayudar a desarrollar nuevos tratamientos para esta afección.

Introducción

La insuficiencia cardíaca representa una de las principales causas de hospitalización y muerte en todo el mundo, y la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada (ICFEP) representa alrededor del 50% de todos los diagnósticos de insuficiencia cardíaca. La ICFEP se caracteriza por disfunción diastólica y alteración de la tolerancia al ejercicio, y las anomalías hemodinámicas asociadas, como la disfunción diastólica, pueden detectarse claramente a través de pruebas hemodinámicas sometidas a estrés por ejercicio o resonancias magnéticas 1,2.

En los modelos experimentales,....

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Protocolo

Este protocolo con animales fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales y siguió las regulaciones para experimentos con animales y actividades relacionadas en la Universidad de Tokio. Para el presente estudio, se utilizaron ratones machos C57/Bl6J de 8-12 semanas de edad. Los animales se obtuvieron de una fuente comercial (véase la Tabla de Materiales). Se estableció un modelo de ICFEP mediante la administración de una dieta alta en grasas durante 15 semanas en conjunto con NG-nitro-L-arginina metil éster, como se describió anteriormente10.

1. Preparación del catéter y....

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Resultados

Los datos de referencia del bucle fotovoltaico se muestran en la Figura 1 y en la Tabla 1. Al inicio del estudio (en ausencia de estimulación), no hubo diferencias significativas en los parámetros diastólicos, como la constante de tiempo de relajación (Tau), la tasa mínima de cambio de presión (dP/dt min) y EDPVR entre los ratones control y los ratones con HFpEF. Sin embargo, los ratones HFpEF exhibieron una presión arterial y una elastancia arterial (Ea) más altas, como se .......

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Discusión

Presentamos una metodología para evaluar la relación presión-volumen con la aplicación de estimulación transesofágica. La intolerancia al ejercicio es una de las características clave de la ICFEP, sin embargo, no existen técnicas disponibles para la evaluación de la función cardíaca en ratones durante el ejercicio. Nuestro protocolo de estimulación ofrece una herramienta valiosa para detectar la disfunción diastólica, que puede no ser evidente en condiciones de reposo.

Para lograr un bucle fot.......

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Divulgaciones

No hay intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Este trabajo contó con el apoyo de becas de investigación de la Fundación Fukuda para la Tecnología Médica (a E.T. y G.N.) y la Beca de Investigación Científica JSPS KAKENHI 21K08047 (a E.T.).

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Sutura de seda 2-0, SterlieAlfresa Pharma Corporation, Osaka, Japón62-9965-57Suministros quirúrgicos
Catéter de electrodo tetrapolar de 2 FrFukuda Denshi, Japón y UNIQUE MEDICAL, JapónSuministros quirúrgicoshechos a medida
Albúmina Suero bovinoNacalai Tesque, Inc., Kioto, Japón01859-47Miscelánea
Ratón C57/BI6JLaboratorio Jacksonanimales
Catéter de conductanciaMillar Instruments, Houston, TXPVR 1035
Cauterio eléctrico, Kit de bisturí de electrocauterizaciónellman-Japan,Osaka, Japón1-1861-21Suministros quirúrgicos
EtomidatoTokio Químico Industory Co., Ltd., Tokio JapónE0897anestésica
S44G Estimulador de pulso cuadradoAstro-Med, Oeste Warwick, RIEquipo de estimulación
IsofluranoViatris Inc., Tokio, Japón8803998Anestésico
Ivabradina TokyoChemical Industory Co., Ltd., TokioJapón I0847Miscelánea
LabChart softwareADInstruments, Sydney, AustraliaLabChart 7Equipo hemodinámico
MPVS UltraMillar Instruments, Houston, TXPL3516B49Equipos hemodinámicos
Bromuro de pancronioSigma Aldrich Co., St. Louis, MO15500-66-0 Tubo deanestésico
PE10Bio Research Center  Co. Ltd., Tokio, Japón62101010Suministros quirúrgicos
PowerLab 8/35ADInstruments, Sydney, AustraliaPL3508/P Equipohemodinámico
PVR 1035Millar Instruments, Houston, TX842-0002Equipo hemodinámico
Uretano (carbamato de etilo)Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japón050-05821anestésico
Transonic, Ithaca, NYMA1PRBSuministros quirúrgicos
Instrumento de hierba polietileno Sonda de flujo vascular

Referencias

  1. Backhaus, S. J. Exercise stress real-time cardiac magnetic resonance imaging for noninvasive characterization of heart failure with preserved ejection fraction. Circulation. 143 (15), 1484-1498 (2021).
  2. Borlaug, B. A., Nishimura, R. A., Sorajja, P., Lam, C. S. P., Redfield, M. M.

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