Se presenta un protocolo para la evaluación de la función diastólica mediante ecografía Doppler en un modelo preclínico de hipertensión pulmonar debida a enfermedad cardíaca izquierda.
Artículo de método
Se presenta un protocolo para la evaluación de la función diastólica mediante ecografía Doppler en un modelo preclínico de hipertensión pulmonar debida a enfermedad cardíaca izquierda.
La disfunción diastólica y la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada (HFpEF) son factores significativos que contribuyen a la hipertensión pulmonar (HP) debida a la enfermedad cardíaca izquierda. La evaluación estándar in vivo de anomalías de relajación en modelos preclínicos incluye la ecocardiografía bidimensional (2D) con evaluación Doppler del flujo transmisor y la relajación tisular, que es compleja, costosa y requiere equipos ecocardiográficos sofisticados. Aquí, se demuestra un valioso método sustituto para evaluar la disfunción diastólica en la HP debida a una enfermedad cardíaca izquierda en un modelo de roedor bien establecido que utiliza ecografía Doppler de onda pulsada sin ecocardiografía 2D. El patrón de flujo transmisral diastólico se identifica a partir de la ventana apical y se correlaciona con un trazado ECG registrado simultáneamente. Se recopilan índices de función diastólica y la identificación de estos índices se describe en este protocolo. Esta técnica de bajo coste y fácil implementación identifica marcadores relevantes de disfunción diastólica asociada con la HP, enfermedades cardiovasculares y HFpEF. Además, detecta reproducidiblemente su progresión a lo largo del tiempo cuando la ecocardiografía 2D no es preferida o no está disponible. Las principales limitaciones de este método están relacionadas con la ausencia de visualización de las estructuras cardíacas, el potencial de inexactitudes debido a la dependencia angular de la señal Doppler, así como el hábito corporal del animal, que puede mitigarse ajustando la ubicación de la sonda y optimizando su alineación con el flujo sanguíneo.
La hipertensión pulmonar (HP) es una enfermedad mortal sin cura que se caracteriza por un aumento de la presión arterialpulmonar 1. La enfermedad del corazón izquierdo (LHD) es, con diferencia, la causa más común de HP en todo el mundo y se asocia con un alto coste y una morbilidadsignificativa 2,3. Los culpables cardíacos de la PH-LHD incluyen múltiples entidades diferentes que provocan disfunción sistólica o diastólica, como la insuficiencia cardíaca, que es un síndrome clínico multifacético que sigue siendo una de las principales causas de mortalidad a nivelmundial. Entre los pacientes con insuficiencia cardíaca, la HFpEF representa más de la mitad de las hospitalizaciones basadas enincidentes 4,5. La disfunción diastólica ha sido identificada como uno de los precursores más importantes y una característica fundamental en la interacción entre HFpEF y HP debido a la LHD (PH-LHD)6,7. Debido a la falta de modelos preclínicos adecuados que recapitulen la mayoría de las características clínicas y subclínicas de la HP y la HFpEF, la comprensión de los mecanismos subyacentes a estas enfermedades esincompleta 7.
La disfunción diastólica es una característica distintiva de la PH-LHD y puede evaluarse mediante ecocardiografía 2D yDoppler 8. Los métodos bidimensionales y Doppler para la evaluación de la función diastólica ventricular izquierda incluyen, entre otros parámetros, la velocidad máxima de la onda E diastólica temprana, la onda A diastólica tardía pico, la duración de la válvula mitral A (intervalo de tiempo desde el inicio de la onda A hasta el final de la onda A en la línea base cero), la relación E/A de la válvula mitral, el tiempo de desaceleración de la onda E (DT, intervalo de tiempo desde el pico de la onda E extrapolada hasta la línea base de velocidad cero). imagen Doppler tisular (TDI) del anillo de la válvula mitral septal (E', parámetro ecocardiográfico de relajación tisular del anillo de la válvula mitral), y TRVEI (tiempo de relajación isovolumétrica), tiempo entre el cierre de la válvula aórtica y la apertura de la válvula mitral). Los marcadores ecocardiográficos de relajación alterada incluyen una combinación de reducción o inversión de la relación E/A en el contexto de aumento y reducción de la onda A, IVT prolongado, reducción del tiempo de desaceleración de la onda E, índices Doppler tisulares retardados (velocidad prolongada de e', aumento promedio de E/e' del tabique septal) y un valor absoluto más bajo de la deformación longitudinal global (GLS)9. Los estudios que comparan mediciones ecocardiográficas y hemodinámicas invasivas han demostrado que las mediciones ecocardiográficas y las medidas invasivas son comparables y constituyen un método fiable para evaluar la hemodinámicacardíaca 10. Sin embargo, la ecocardiografía 2D es compleja, costosa y requiere equipos y personal ecoscardiográficos sofisticados. Estos factores suponen una limitación importante para seguir la progresión de la enfermedad en animales. En consecuencia, los investigadores se basan en dos medidas (inicio y final del estudio) para los estudios longitudinales o en mediciones individuales en un diseño transversal.
Entre estos parámetros de disfunción diastólica, E, A, E/A, duración A, DT y IVRT pueden evaluarse mediante ecocardiografía Doppler de onda pulsada, evitando la necesidad de la ecocardiografía 2D. En este artículo, se demuestra un protocolo para la evaluación Doppler de la función diastólica en el bien establecido modelo de rata ZSF-1 dePH-LHD 11. Un total de 25 ratas ZSF1 machos (10 con obesidad genética y 15 genéticamente delgados) fueron seguidos longitudinalmente y evaluados por ecografía para detectar el desarrollo de disfunción diastólica durante dieciséis semanas entre las 8 y las 24 semanas de edad. Se evaluaron los mismos parámetros ecocardiográficos en las dos cohortes. Todos los animales fueron evaluados al inicio (8 semanas de edad). La evidencia Doppler de disfunción diastólica se manifestó a las 16 semanas de edad, cuando se tomaron las mediciones intermedias. Las mediciones finales se tomaron a las 24 semanas de edad. Aunque el investigador que realizaba la recogida de datos no podía ser cegado debido al evidente aumento de peso en la cohorte obesa, el investigador que realizaba el análisis de datos estaba cegado ante el fenotipo de los animales. Aunque este método fácilmente implementable ofrece una vía para la evaluación longitudinal de la progresión de la enfermedad en roedores, las limitaciones de esta técnica incluyen la dependencia del ángulo de una señal Doppler de buena calidad, que puede ser difícil de obtener dependiendo de la alineación de la sonda y el tamaño del animal.
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Todos los procedimientos se llevaron a cabo de acuerdo con la aprobación del Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Johns Hopkins (ACUC) para el protocolo RA21M273. No se expuso a ningún animal a molestias para la recogida de datos ni para los fines de las mediciones. Los reactivos y el equipo utilizado se enumeran en la Tabla de Materiales.
1. Preparación del equipo y del animal
2. Obtención de un trazado por ECG
3. Configuración del ordenador
4. Realización de mediciones Doppler
5. Obtención de datos de la ecografía Doppler
6. Finalización del experimento
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Este método permite la evaluación longitudinal de la función diastólica en PH-LHD. Para una evaluación más precisa de la función diastólica, es necesario visualizar los patrones de flujo antegrado y retrógrado relacionados con la apertura y cierre de la válvula mitral y aórtica dentro del mismo ciclo cardíaco a lo largo de varios ciclos (Figura 1). El cierre de la válvula aórtica marca el inicio de la diástole, cuya fase más temprana es la relajación isovolu...
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En este artículo, se demuestra un método sustituto para evaluar la disfunción diastólica en PH-LHD en un modelo de roedor bien establecido utilizando ultrasonido Doppler de onda pulsada sin ecocardiografía 2D. El patrón de flujo transmisral diastólico se identifica a partir de la ventana apical y se correlaciona con un trazado ECG registrado simultáneamente, que permite determinar los índices de función diastólica. Esta técnica de bajo coste identifica los marcadores de función y disfunc...
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Los autores no mantienen relaciones financieras con ningún fabricante de los materiales utilizados.
Este trabajo fue apoyado por el Premio al Desarrollo Profesional de la American Heart Association para MB (24CDA1267633), un premio NHLBI R56 para JS (1R56HL169285) y un premio NHLBI para LS (R01HL14811201).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Montaje de anestesia | VetEquip Inc. | 901806 | |
| Ordenador | Dell | 7420 Plus | |
| Hisopo de algodón | Puritan Medical Products Company | 806-WC | |
| Crema depiladora | Church y Dwight | 300725 | |
| Sonda Doppler 10 y 20MHz | INDUS Instruments | NA | |
| Configuración Doppler | INDUS Instruments | NA | |
| Pad ECG | INDUS Instruments | NA | |
| Gel de electrodos | Laboratorios Parker | 45993 | |
| Vaporizador de isoflurano | VetEquip Inc. | 911103 | |
| Gel de ultrasonidos | Laboratorios Parker | 45659 | |
| Cámara de inducción anestesiadora ventilada | VetEquip Inc. | 942102 |
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