Prueba de la eficacia de los agentes farmacológicos en un modelo de entrega de destino pericárdico en la producción porcina

El objetivo general del siguiente experimento es identificar agentes farmacológicos administrados al espacio pericárdico que puedan reducir los efectos secundarios durante procedimientos quirúrgicos o mejorar los resultados del trasplante. Se colocan cables de estimulación en la aurícula derecha y el ventrículo derecho con el fin de determinar el período refractario. Un estudio de estimulación eléctrica por pulsos mediante el programador determina el período refractario de las aurículas, del nódulo aurículo-ventricular y de los ventrículos.

Se aplica una descarga al apéndice auricular izquierdo para inducir fibrilación auricular con el fin de determinar la carga de FA. Se administra el fármaco al espacio pericárdico. El período refractario y la carga de FA se miden a los 30 y 60 minutos posteriores a la administración pericárdica para compararlos con los valores basales.

A continuación, se administra la cardioplegia mediante una cánula por vía aórtica y se detiene el corazón. De este modo, pueden evaluarse diversas sustancias farmacológicas que podrían reducir la incidencia de arritmias cardíacas y/o daño isquémico, en cuanto a su utilidad práctica durante cirugías cardíacas y trasplantes. La elección del cerdo presenta varias ventajas.

Permite la colocación de múltiples catéteres sensores y electrodos de estimulación. La anatomía cardíaca del cerdo se asemeja a la de un adulto humano. Es fácil formar un soporte pericárdico quirúrgico en estos animales, y sus volúmenes de líquido pericárdico, comportamientos hemodinámicos y propiedades electrofisiológicas son similares a los de los seres humanos.

Diversos procedimientos clínicos podrían beneficiarse de la administración de terapéuticas en el pericardio, incluyendo la administración, procedimientos quirúrgicos cardíacos y la recuperación de órganos para trasplante. Este método también puede ayudar a responder preguntas clínicas importantes relacionadas con el diagnóstico y tratamiento cardíaco, como qué agentes son más eficaces para la administración pericárdica con el fin de reducir la carga de FA y/o prevenir arritmias asociadas con procedimientos cardíacos. Se anestesia y entuba un cerdo de 70 a 80 kilogramos, y se administra isoflurano en una combinación de aire ambiente y oxígeno.

Antes de continuar, asegúrese de que el cerdo se encuentre en un plano profundo de anestesia verificando la ausencia de tono mandibular. Comience la cirugía accediendo cuidadosamente a la vena yugular externa derecha y a la arteria carótida mediante electrocoagulación y disección roma. Una vez expuestas, introduzca un catéter Swan Ganz de 8,5 french en la yugular externa e infle el balón hasta 1,5 CCs.

A continuación, avance el catéter a través de la aurícula derecha hacia el ventrículo a través de la válvula pulmonar y por la arteria pulmonar hasta sentir una presión de cuña. En ese momento, desinfle el balón y deje el catéter en esta posición. Registre la presión auricular derecha y la presión de la arteria pulmonar utilizando el balón.

A continuación, coloque un catéter de presión con balón de cinco french en la yugular externa e introdúzcalo hasta el ventrículo derecho. Coloque otro catéter de presión con balón de 5F en la arteria carótida, páselo a través de la válvula aórtica y colóquelo en el ventrículo izquierdo. Luego, enjuague todos los catéteres de presión con solución salina heparinizada de 20 unidades por mililitro y registre todos los datos de presión del ventrículo izquierdo, ventrículo derecho, presión arterial pulmonar y presión auricular derecha.

El siguiente paso consiste en acceder cuidadosamente a la yugular externa izquierda. Una vez accedida, coloque dos introductores de hemostasia de 11 francos en la yugular y asegúrelos con sutura. Luego, posicione catéteres direccionables dentro de los introductores.

Ahora, comience a utilizar la guía fluoroscópica. Coloque los electrodos de fijación activa en la orejuela auricular derecha y en el ápice del ventrículo derecho. Conecte los cables del analizador a los electrodos implantados y utilice un programador para verificar la captura.

Establezca los parámetros en ocho pliegues, 0,25 milisegundos, y ajuste el ritmo 10 latidos por minuto por encima del ritmo intrínseco en ese momento, o incluso más alto. Luego, registre la impedancia relativa para cada derivación. A continuación, realice una incisión medial desde el proceso xifoides hasta cerca del punto de inserción de los músculos esternocleidomastoideos.

A continuación, realice un corte de cizallamiento a través de las porciones restantes de la estructura ósea esternal y, para retraer el esternón, seccione el ligamento esternopericárdico. Con el esternón retraído, realice una disección roma para separar el pericardio de los revestimientos pleurales. A continuación, practique una incisión media-sagital de tres a cinco centímetros en el pericardio y cree una cuna pericárdica con suturas de nudo cuadrado en cada esquina.

Finalmente, coloque un electrodo temporal bipolar en la región apical del ventrículo izquierdo y coloque un electrodo temporal de marcapasos unipolar de punción en la orejuela auricular izquierda. Para comenzar, inicie un estudio de estimulación eléctrica programada (PES). En primer lugar, programe una inducción por ráfaga de los parámetros del estudio PES para esperar estímulos a intervalos de 400 o 300 milisegundos.

A continuación, programe un ritmo de al menos 300 milisegundos y reduzca el ritmo hasta que las cámaras cardíacas dejen de contraerse. Esto se observa mediante la detección de las sondas de estimulación y determina el período refractario relativo. A continuación, conecte el estimulador de Grass al apéndice auricular izquierdo mediante la sonda de estimulación de inmersión.

Configúrelo para entregar pulsos de dos segundos a cuatro hercios. Verifique esos parámetros con un osciloscopio. Ahora, aplique un pulso único al apéndice auricular izquierdo para reducir la fibrilación auricular, o FA. Para determinar la carga relativa de FA, utilice el estimulador Grass una vez por minuto hasta 10 veces, hasta que se mantenga una FA durante un minuto.

Luego, permita que el animal permanezca en FA hasta 10 minutos. Esta duración representa la carga de FA. Si el corazón no ha dejado de fibrilar después de 10 minutos, choque las aurículas con paletas directas a cinco julios para resincronizar el corazón.

Inicie la administración pericárdica del agente farmacéutico potencialmente protegido. El período refractario y la carga de FA se determinan nuevamente a los 30 minutos y a los 60 minutos posteriores a la administración pericárdica del agente farmacéutico. Para extraer el corazón, primero implante la cánula de la vía aórtica.

Disecar cuidadosamente el tejido pericárdico alrededor de la aorta ascendente y retirar el pericardio. A continuación, fijar la cánula con suturas de ethibond 2.0 en la aorta ascendente, aproximadamente a dos o tres centímetros de distancia. Tras colocar las suturas, administrar 30.000 unidades de heparina por vía intravenosa.

A continuación, suturar la cánula de derivación aórtica a la aorta. Con el sistema de perfusión presurizado, retirar el bisel del estilete y colocar una pinza en la cánula para detener el flujo. Luego, preparar la cardioplejia fría de Saint Thomas para administrarla a 150 milímetros de mercurio.

Sujete un catéter de irrigación al cardioplejía presurizado con una llave de tres vías. A continuación, fije la llave de tres vías a la cánula de la ruta aórtica. Ahora, realice una pinza cruzada.

Y lave el corazón con cardioplejía hacia la válvula aórtica, cerrando así la válvula y perfundiendo las coronarias. Para evitar que el corazón sufra sobrepresión, realice una incisión en la arteria pulmonar. Una vez que el corazón se haya detenido, extírelo y transfiéralo a un tampón frío de Krebs-Henseleit.

Para reanimar el corazón, canule los vasos graduados utilizando métodos visibles del corazón. Una vez que el corazón perfundido esté dentro de cinco grados de 37 grados Celsius, restablezca un ritmo sinusal nativo mediante choques de 34 joule a los ventrículos a través de electrodos en parche epicárdicos. Monitoree la función cardíaca durante una hora mediante las mismas presiones medidas in situ.

Cada cinco minutos, tome una muestra de un CC desde el seno coronario. Cada 10 minutos, calcule el grosor de la pared ventricular y las fracciones de eyección. Utilizando el protocolo descrito, se observó un aumento notable en los períodos refractarios efectivos ventriculares tras una infusión de DHA in situ.

La medición de la presión máxima tras la reanimación mostró un aumento en la presión del ventrículo izquierdo en corazones tratados con DHA en comparación con los controles. La presión del ventrículo izquierdo en los corazones tratados fue significativamente mayor en varios puntos temporales. Esta técnica permite la evaluación de agentes terapéuticos dirigidos a objetivos específicos que podrían utilizarse con fines traslacionales en pacientes sometidos a procedimientos cardíacos, incluyendo cirugía, o para la recuperación de corazones destinados a trasplante.

El uso de este enfoque experimental podría allanar el camino para que cirujanos e investigadores exploren nuevos agentes y estrategias de tratamiento que mitiguen la fibrilación auricular, reduzcan el daño miocárdico y disminuyan la lesión asociada por reperfusión.