17 de septiembre de 2015
El análisis del bucle de presión-volumen cardíaco es la forma más completa de medir la función cardíaca en el corazón intacto. Describimos una técnica para realizar y analizar los bucles de volumen de presión cardíaca, utilizando catéteres de conductancia.
El objetivo general de este procedimiento es evaluar las medidas independientes y dependientes de la carga de la función ventricular, sistólica y diastólica. Esto se logra primero mediante la colocación de un catéter de conductancia en el ventrículo izquierdo de un corazón de ratón. En el segundo paso, la aorta se constriñe para cambiar la poscarga, seguida de la alteración de la precarga a través de la constricción de la vena cava inferior.
En el paso final, el catéter de conductancia se calibra cuidadosamente para evaluar con precisión los cambios en el volumen de la cámara cardíaca. En última instancia, el análisis del volumen de la presión cardíaca se utiliza para obtener las medidas independientes y dependientes de la carga de la función cardíaca. Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el tratamiento de la disfunción cardíaca, ya que permite tanto una evaluación rigurosa de la función cardíaca como el potencial en el enmascaramiento de fenotipos funcionales que se pasan por alto en las pruebas no invasivas.
El Dr. Lan Mao, un neurocirujano de ratón de nuestro laboratorio, demostrará este procedimiento 30 minutos antes de colocar un catéter de conductancia en la cámara del ventrículo izquierdo. Remoje la punta del catéter en solución salina tibia mientras la punta está en remojo. Afeita el cuello y el pecho de un ratón adulto anestesiado y coloca al animal en una almohadilla térmica.
Después de aplicar ungüento en los ojos del animal, haga una incisión en la línea media del cuello y diseccione los músculos traqueales para exponer la tráquea. A continuación, coloque un tubo endotraqueal a través de la boca, visualizando la tráquea para la correcta colocación del tubo, y conecte el tubo al respirador. Configure la configuración del ventilador en función del peso del animal como se indica.
Luego, para colocar el catéter por vía carotídea, haga una incisión sobre la carótida derecha desde la mandíbula hasta el esternón y diseccione el tejido circundante para exponer la carótida derecha. A continuación, corte el nervio vago que corre adyacente a la carótida y asegure una sutura de seda alrededor del extremo distal de la arteria carótida. Coloque dos suturas adicionales debajo de la arteria carótida proximal a la primera sutura, atando sin apretar la sutura central.
A continuación, tire suavemente de la sutura proximal y utilice una pinza para fijar la sutura a la piel. Cuando la arteria carótida ha sido pinzada, tanto proximal como distalmente se realiza una pequeña incisión en la arteria carótida derecha proximal a la primera sutura y que se extiende longitudinalmente hacia el tórax. Ahora inserte la punta del catéter de conductancia empapada en solución salina en el vaso a través de la incisión usando la sutura central para asegurar el catéter.
Luego, avance suavemente el catéter hacia el ventrículo izquierdo a través de la carótida. Al observar el trazado del bucle de volumen de presión para garantizar una colocación correcta, la colocación óptima del catéter producirá bucles de volumen de presión que parecen rectangulares durante cinco a 10 minutos después de la colocación, registre los bucles de volumen de presión de referencia hasta que se logre un estado estable para colocar el catéter mediante un abordaje apical. Realice la incisión inicial de la apófisis xifoides a través de la pared torácica lateralmente hasta que el diafragma sea visible.
Corta el diafragma para visualizar el ápice del corazón y usa una aguja de calibre 25 a 30 para hacer una herida de arma blanca en el ápice del ventrículo izquierdo. A continuación, inserte el catéter de conductancia a través de la herida de la puñalada hasta que el electrodo proximal quede justo dentro del ventrículo. Y registre los bucles de volumen de presión basal, como se acaba de demostrar, para variar la poscarga con la oclusión aórtica transitoria.
Comience haciendo una pequeña incisión horizontal en la parte superior del tórax y diseccione el tejido circundante para exponer la aorta transversa. Coloque una ligadura de seda 6.0 debajo de la aorta transversa. Luego, cuando los bucles de volumen de presión hayan regresado a la línea de base, coloque ambos extremos de la ligadura en un pequeño segmento de tubo de clase PE 50 en ambos extremos de la sutura con una pinza de aguja y levante suave y lentamente la sutura durante un período de uno a dos segundos, seguido de una liberación lenta de la tensión en el recipiente.
Los registros óptimos deben tener al menos cinco ciclos de bucle de volumen de presión y exhibir un aumento constante en las presiones sistólicas finales durante la aplicación de la tensión en la sutura. Variar la precarga con la oclusión transitoria de la vena inferior CVA. Realice una incisión vertical por debajo de la apófisis xifoides y por debajo del diafragma para exponer la vena inferior CVA.
Coloque una ligadura de seda de seis oh debajo de la vena CVA inferior. Luego, después de que los bucles de volumen de presión hayan regresado a la línea de base, sujete ambos extremos de la sutura con una pinza de aguja y levante suave y lentamente la sutura durante un período de uno a dos segundos, seguido de una liberación lenta de la tensión en el vaso. Los registros óptimos deben tener al menos cinco ciclos de bucle de volumen de presión y exhibir una caída constante en las presiones ventricular izquierda y diastólica durante la aplicación de la tensión en la sutura para realizar una calibración salina.
Al final del estudio, inyectar un bolo de 10 microlitros de solución salina hipertónica en el animal a través de la vena yugular para obtener un valor de conductancia paralela. Se observará un aumento aparente en el volumen sin cambios en la presión como resultado del cambio en la conductancia de la piscina de sangre. Para realizar una calibración de vete, caliente una vete con pocillos de diámetro conocido a 37 grados centígrados y llene los primeros tres orificios con heparinizado fresco y tibio.
La sangre de ratones sometidos a evaluaciones hemodinámicas se ajusta a un adaptador de plástico proporcionado por el fabricante al veterinario. Esto mantendrá el catéter de conductancia inmóvil durante la calibración. A continuación, inserte el catéter de conductancia en el primer pocillo hasta que todos los electrodos estén sumergidos.
Por último, registre la conductancia en el canal de volumen para comprobar si el ligando TR RV 1 2 0 0 2 3 de angiotensina sesgado por beta arrestina de tipo uno afecta a la función cardíaca. El análisis de bucle de volumen de presión in vivo se realizó en ratones de tipo salvaje que recibieron bloqueadores de los receptores de angiotensina convencionales o nuevos. De hecho, en este experimento, la infusión intravenosa de TR RV 1 2 0 0 2 3 aumentó significativamente la contractilidad cardíaca en comparación con los tratamientos convencionales y de control.
Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo realizar el análisis del bucle de volumen de presión utilizando la constricción de la vena cava aórtica e inferior para obtener medidas dependientes de la carga e independientes de la función cardíaca.
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Este artículo describe una técnica para realizar y analizar bucles de presión-volumen cardíacos utilizando catéteres de conductancia en corazones de ratón. Este método permite una evaluación completa de la función cardíaca, incluyendo medidas dependientes e independientes de la carga.
El análisis de los lazos presión-volumen cardíacos mediante catéteres de conductancia proporciona medidas dependientes e independientes de la carga de la función ventricular, permitiendo una evaluación rigurosa de los fenotipos cardíacos en modelos preclínicos. Esta técnica apoya la validación de objetivos y la reducción mecanicista de riesgos al cuantificar los cambios en la contractilidad y la compliancia en modelos de ratón genéticos o tratados con fármacos. Mejora la confianza predictiva en las fases iniciales del descubrimiento al revelar déficits funcionales que pasan desapercibidos en evaluaciones no invasivas.
El método se integra en el continuo de descubrimiento, desde la prueba de hipótesis en biología temprana hasta la identificación de compuestos prometedores y la validación preclínica, apoyando decisiones de avance o interrupción basadas en resultados hemodinámicos.