L’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée (HFpEF) représente plus de la moitié des cas d’insuffisance cardiaque et est devenue un problème de santé publique mondial1. Les observations cliniques ont indiqué plusieurs caractéristiques critiques de l’HFpEF : (1) un dysfonctionnement diastolique ventriculaire, accompagné d’une rigidité systolique accrue, (2) une fraction d’éjection normale au repos avec une altération des performances physiques, et (3) un remodelage cardiaque2. Les mécanismes proposés comprennent le dérèglement hormonal, l’inflammation microvasculaire systémique, les troubles métaboliques et les anomalies des protéines sarcomériques et de la matrice extracellulaire3. Cependant, des études expérimentales ont montré que l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection réduite (HFrEF) provoque ces altérations. Des études cliniques ont exploré les effets thérapeutiques des inhibiteurs des récepteurs de l’angiotensine et des médicaments pour le traitement de l’HFrEF dans l’HFpEF 4,5. Cependant, des approches thérapeutiques uniques pour l’HFpEF sont nécessaires. Par rapport à la compréhension des symptômes cliniques, les altérations de la pathologie, de la biochimie et de la biologie moléculaire de l’HFpEF restent mal définies.
Des modèles animaux de HFpEF ont été développés pour explorer les mécanismes, les marqueurs diagnostiques et les approches thérapeutiques. Les animaux de laboratoire, y compris les porcs, les chiens, les rats et les souris, peuvent développer une HFpEF, et divers facteurs de risque, notamment l’hypertension, le diabète sucré et le vieillissement, ont été sélectionnés comme facteurs d’induction 6,7. Par exemple, l’acétate de désoxycorticostérone seul ou associé à un régime riche en graisses/sucres induit une HFpEF chez les porcs 8,9. La surcharge de pression ventriculaire est une autre technique utilisée pour développer l’HFpEF dans des modèles animaux de grande et de petitetaille 10. En outre, des valeurs seuils spécifiques pour définir l’HFpEF ont été adoptées sur tous les continents ces dernières années, comme le montrent les lignes directrices de la Société européenne de cardiologie, de l’American College of Cardiology Foundation/American Heart Association11, de la Japanese Circulation Society/de la Japanese Heart Failure Society12. Ainsi, de nombreux modèles déjà établis peuvent devenir appropriés pour les études HFpEF si les critères cliniques sont adoptés. Par exemple, Youselfi et al. ont affirmé qu’une souche de souris génétiquement modifiée, Col4a3-/-, était un modèle HFpEF efficace. Cette souche a développé des symptômes cardiaques typiques de l’HFpEF, tels qu’un dysfonctionnement diastolique, un dysfonctionnement mitochondrial et un remodelage cardiaque13. Une étude antérieure a utilisé un régime riche en énergie pour induire un remodelage cardiaque avec un intervalle moyen de FE chez des singes âgés de14 ans, caractérisé par un trouble métabolique, une fibrose et une réduction de l’actomyosine MgATPase dans le myocarde. La constriction aortique transverse (TAC) chez la souris est l’un des modèles les plus largement utilisés pour imiter la cardiomyopathie ventriculaire induite par l’hypertension. Le ventricule gauche passe d’une hypertrophie concentrique avec une FE accrue à un remodelage dilaté avec une FE réduitede 15,16. Les phénotypes de transition entre ces deux stades typiques suggèrent que la technique de constriction aortique peut être utilisée pour étudier l’HFpEF.
Les caractéristiques pathologiques, la signalisation cellulaire et les profils d’ARNm d’un modèle porcin HFpEF ont déjà été publiés17. Ici, un protocole étape par étape est présenté pour établir ce modèle et les approches pour évaluer les phénotypes de ce modèle. La procédure est illustrée à la figure 1. Brièvement, le plan chirurgical a été élaboré conjointement par le chercheur principal, les chirurgiens, les techniciens de laboratoire et le personnel de soins aux animaux. Les mini-porcs ont subi des examens de santé, y compris des tests biochimiques et une échocardiographie. Après la chirurgie, des procédures anti-inflammatoires et analgésiques ont été effectuées. L’échocardiographie, l’examen histologique et les biomarqueurs ont été utilisés pour évaluer les phénotypes.