Le numéro de février du Journal of Visualized Experiments (JoVE) aborde un thème clinique avec la publication de deux articles, qui démontrent l’implantation de dispositifs médicaux utilisés pour traiter l’arythmie cardiaque. Plus précisément, les deux articles se concentrent sur le traitement de la fibrillation auriculaire - une maladie dévastatrice qui peut finalement conduire à un accident vasculaire cérébral.
La première procédure, dirigée par le professeur Dietmar Baensch de l’hôpital universitaire de Rostock, consiste en l’implantation chirurgicale d’un défibrillateur automatique implantable, ou DCI. Les DCI sont des dispositifs largement utilisés pour mettre fin aux arythmies ventriculaires. Cependant, si le site de la stimulation anormale est d’origine supraventriculaire, comme dans l’oreillette gauche, ces dispositifs peuvent délivrer des chocs inappropriés et douloureux. Pour surmonter ce problème d’erreur de diagnostic potentielle, ainsi que les taux de complications plus élevés observés avec les électrodes à double chambre, Biotronik a mis au point une sonde ICD unique, capable de détecter à la fois l’oreillette et la ventricule. Guidés par la fluoroscopie à rayons X et l’électrophysiologie, le Dr Baensch et son équipe font la démonstration de la procédure chirurgicale d’insertion, de test et d’ancrage de l’électrode à chambre unique. Après le positionnement de l’électrode, le défibrillateur Lumax est joint à l’électrode et inséré dans le patient. Pour évaluer la fonction de l’appareil, la fibrillation ventriculaire est induite par un choc d’onde T, et la capacité du défibrillateur à détecter l’arythmie et à administrer un choc correctif est évaluée.
Alors que le système ICD Lumax peut atténuer l’arythmie cardiaque en corrigeant la stimulation cardiaque, le dispositif d’occlusion de l’appendice auriculaire gauche (LAA) WATCHMAN de Boston Scientific est conçu pour traiter une complication grave de la fibrillation auriculaire - l’AVC thromboembolique. Chez les patients atteints de fibrillation auriculaire, l’appendice auriculaire gauche, une poche musculaire située dans l’oreillette gauche, peut agir comme un réservoir pour la coagulation du sang, qui, s’il est délogé, peut former des embolies pouvant provoquer un accident vasculaire cérébral. Lorsqu’il est implanté, le dispositif WATCHMAN peut piéger les caillots dans l’AAG avant qu’ils n’en sortent. Après une évaluation de la morphologie de l’AAL, nos auteurs, dirigés par le Dr Sven Möbius-Winkler de l’Université de Leipzig, démontrent des méthodes pour insérer un fil-guide à travers l’artère fémorale dans le cœur, faire avancer le dispositif dans l’oreillette gauche et déployer le dispositif dans l’appendice auriculaire gauche. Des études ont montré que les patients recevant l’intervention WATCHMAN ont une probabilité réduite d’événements cardiaques indésirables par rapport aux patients recevant le médicament anticoagulant warfarine.
Bien que le système ICD Lumax et le dispositif d’occlusion WATCHMAN soient prometteurs pour le traitement de l’arythmie cardiaque et de ses complications, aucune utilisation n’est approuvée aux États-Unis. Par le biais d’une publication vidéo dans JoVE, nos auteurs ont fourni une ressource aux médecins américains pour qu’ils puissent voir ces procédures d’implantation de dispositifs sensibles avant qu’elles ne soient disponibles de l’autre côté de l’Atlantique.
Une conséquence de la thromboembolie est l’hypoxie, et JoVE se rend à l’Université de Rochester pour documenter une méthode d’imagerie à 2 photons de l’hypoxie microrégionale dans le cortex cérébral. Nos auteurs illustrent une préparation détaillée de la fenêtre crânienne ouverte suivie d’une imagerie à 2 photons de la fluorescence endogène du nicotinamide adénine dinucléotide, ou NADH. Le NADH est bien connu pour sa capacité à transporter des électrons pendant la respiration cellulaire, et il se trouve que la fluorescence du NADH présente une relation non linéaire avec la pression partielle de l’oxygène dans les tissus. Dans le cortex, la fluorescence du NADH augmente à mesure que l’hypoxie est induite, ce qui permet à ces chercheurs de déterminer quelles zones corticales sont les plus vulnérables à l’hypoxie, ainsi que le modèle géométrique de diffusion de l’oxygène à partir des vaisseaux.
Pour la bio-ingénierie, JoVE se rend à l’Université d’État de Wayne pour capturer une procédure de visualisation du microenvironnement de la tumeur du cancer du sein, in vitro. Nos auteurs démontrent une procédure d’assemblage d’un système de co-culture de cancer du sein, qu’ils appellent Mammary Architecture and Microenvironment Engineering, ou MAME. En bref, ces modèles de culture consistent en une couche de fibroblastes mammaires humains dans une matrice de collagène 1, sous une couche de matrice de membrane basale reconstituée, sur laquelle des cellules de carcinome canalaire du sein sont ajoutées avant que le modèle entier ne soit immergé dans le milieu. Lorsqu’elle est imagée en 4D, ou en 3 dimensions dans le temps, la prolifération des cellules du carcinome peut être suivie. De plus, la dégradation de la membrane basale peut également être évaluée, grâce à l’incorporation d’un type de collagène qui devient fluorescent lorsqu’il est hydrolysé. Ce système de culture innovant peut fournir aux chercheurs sur le cancer du sein des informations sur les voies protéolytiques qui favorisent les phénotypes invasifs dans les cellules cancéreuses du sein et peut être utilisé pour dépister de nouveaux inhibiteurs de petites molécules susceptibles d’entraver la prolifération tumorale.
Dans Immunology and Infection, JoVE se concentre sur les maladies à transmission vectorielle, où des chercheurs du Center for Disease Control de Fort Collins, au Colorado, présentent trois procédures fondamentalement importantes pour comprendre comment les agents pathogènes infectieux migrent à travers la tique. La première procédure consiste à retirer l’une des pattes de la tique, ce qui permet la collecte de l’hémolymphe - le liquide transporte l’oxygène vers les organes de la tique. La bactérie qui cause la maladie de Lyme, Borrelia burgdorferi, se déplacera vers l’hémolymphe de la tique une fois qu’un repas de sang aura été absorbé par l’intestin moyen. Le deuxième protocole de dissection illustre les étapes d’accès à l’hémocèle et d’ablation des glandes salivaires, où résident Borrrelia avant la transmission à un hôte. Le protocole final commence par l’application de l’agoniste muscarinique, la pilocarpine, sur la surface dorsale d’une tique engorgée, afin d’induire la salivation. La salive est recueillie à partir d’une pièce buccale appelée hypostome et des techniques manuelles pour favoriser la salivation des tiques par un massage doux sont démontrées.
De la maladie à transmission vectorielle à l’implantation de dispositifs médicaux, le mois de février regorge de contenu soumis par des auteurs dédiés à la compréhension et au traitement des maladies humaines. Parmi les autres articles notables du mois de février, citons les méthodes d’évaluation du potentiel métastatique du cancer de l’ovaire, l’analyse spatiale des neuropeptides dans un modèle de rongeur de la maladie de Parkinson et les mesures de la pression ventriculaire chez les souris néonatales et embryonnaires. Du laboratoire au chevet du patient, aucune autre revue n’offre une fenêtre sur la recherche biomédicale comme JoVE. Restez à l’affût pour le contenu de février !