Ce protocole présente une méthode d’évaluation des paramètres de l’hyperémie réactive postocclusive dans la peau d’un rat anesthésié à l’aide de l’imagerie de contraste de chatoiement laser et de la mesure invasive de la pression artérielle.
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Ce protocole présente une méthode d’évaluation des paramètres de l’hyperémie réactive postocclusive dans la peau d’un rat anesthésié à l’aide de l’imagerie de contraste de chatoiement laser et de la mesure invasive de la pression artérielle.
L’imagerie par contraste de chatoiement laser (LSCI) est une technique moderne et non invasive d’évaluation de la perfusion microvasculaire chez l’homme et les animaux de laboratoire. L’association de la LSCI avec une mesure invasive de la pression artérielle (PA) et d’un test d’occlusion vasculaire permet l’étude de l’hyperémie réactive post-occlusive (PORH), fournissant une évaluation de la réserve de débit sanguin microvasculaire et de la réactivité vasculaire. Cet article démontre la technique d’utilisation du LSCI pour enregistrer et visualiser la PORH dans la patte arrière d’un rat sous anesthésie générale. Un brassard pneumatique spécial est gonflé pour créer une occlusion vasculaire temporaire (180 s) au niveau du tibia. L’évaluation de l’hyperémie maximale et des indices cinétiques ultérieurs peut fournir des informations supplémentaires sur les mécanismes et la gravité du processus pathologique étudié (choc circulatoire, insuffisance cardiaque, hypertension, etc.) ou identifier des effets vasculaires d’un nouveau médicament qui ne sont pas apparents lors de l’évaluation de la perfusion au repos. La surveillance invasive de la PA permet de calculer la conductance vasculaire cutanée et de prendre en compte les changements de l’hémodynamique systémique, ce qui est particulièrement important dans les modèles expérimentaux de maladies critiques. L’utilisation de cette approche pour identifier un dysfonctionnement microvasculaire dans un modèle de choc hémorragique chez le rat sera également démontrée.
Le dysfonctionnement microvasculaire est impliqué dans la pathogenèse de nombreuses maladies cardiovasculaires, endocriniennes et autres, compromettant la perfusion et l’oxygénation des tissus et perturbant les mécanismes de régulation vasomotrice de l’hémodynamique systémique (par exemple, dans l’hypertension)1. Les troubles de la microcirculation ont également une grande importance physiopathologique dans les mécanismes de dysfonctionnement des organes chez les patients gravement malades souffrant de traumatismes, de septicémie et de divers types de chocs (hémorragique, septique, cardiogénique, etc.)2. Aéroport
À l’heure actuelle, plusieurs méthodes laser sont utilisées dans les études cliniques et précliniques pour l’évaluation non invasive de la perfusion tissulaire et de la fonction microvasculaire : la débitmétrie laser Doppler (LDF), l’imagerie laser Doppler (LDI/LDPI) et l’imagerie par contraste laser Speckle (LSCI). Parmi eux, le LSCI est le plus prometteur pour l’évaluation non invasive de la perfusion cutanée en clinique. Elle présente des avantages évidents par rapport à LDF et LDI/LDPI, car la méthode est simple à mettre en pratique et offre une visualisation de l’ensemble de la zone d’investigation avec une résolution spatiale et temporelle élevée3. LSCI est une technique qui utilise la lumière laser pour créer des motifs de chatoiement, qui sont ensuite analysés pour visualiser la dynamique du flux sanguin. Des évaluations en temps réel et à haute résolution de la microcirculation sont fournies, ce qui est essentiel pour divers domaines de recherche, tels que les neurosciences4, la chirurgie abdominale5, la dermatologie6 et d’autres études de recherche vasculaire 7,8, tant dans des contextes cliniques qu’expérimentaux.
Une simple évaluation des valeurs de perfusion cutanée au repos est souvent peu informative pour identifier les troubles microvasculaires. Cela est dû à la fois aux caractéristiques fonctionnelles intrinsèques de la circulation cutanée (grande variabilité, dépendance à la température, au stress et à d’autres facteurs) et à la perfusion tissulaire « faussement normale » pendant la réponse compensatoire de l’organisme (par exemple, une augmentation du débit cardiaque dans les premiers stades du choc septique). L’utilisation supplémentaire de la charge fonctionnelle standard permet une meilleure évaluation de la microcirculation et l’identification d’un dysfonctionnement microvasculaire caché dans des conditions de repos1. Il est également connu que la LSCI est utile dans l’évaluation de la microcirculation cutanée sous des stimuli pharmacologiques9.
L’association de la LSCI avec un test d’occlusion vasculaire permet une évaluation non invasive du phénomène d’hyperémie réactive post-occlusive (PORH), qui reflète des paramètres fonctionnels importants de la microcirculation, en particulier la réserve de débit sanguin et la réactivité de la microvascularisation10. Cette approche est largement utilisée dans les études cliniques pour identifier les anomalies microcirculatoires fonctionnelles qui ne sont pas apparentes lors des mesures de perfusion de base11, mais l’évaluation de la PORH est rare dans les études précliniques chez l’animal12,13. Par rapport aux études cliniques, l’utilisation d’un test d’occlusion vasculaire dans une expérience in vivo offre au chercheur des opportunités supplémentaires pour évaluer les mécanismes du PORH, la pathogenèse des maladies graves et la pharmacodynamique des médicaments vasoactifs. Bien sûr, ces opportunités doivent être dans les limites des normes bioéthiques modernes pour le traitement humain des animaux.
Ce protocole présente une méthode d’évaluation des paramètres de la PORH dans la peau d’un rat anesthésié à l’aide de LSCI et d’une mesure invasive de la pression artérielle. Ce dernier implique un cathétérisme de l’artère carotide du rat et permet de mesurer la pression artérielle moyenne (MAP) et le pouls. De plus, des échantillons de sang artériel peuvent être prélevés pour des analyses de laboratoire (par exemple, analyse des gaz du sang artériel). Il convient de noter que ce protocole est principalement orienté vers une expérience aiguë qui n’implique pas de réveiller l’animal de l’anesthésie après la fin des procédures expérimentales (par exemple, la modélisation d’une maladie critique). La méthode que nous proposons pour évaluer la microcirculation chez le rat est relativement simple et sera particulièrement utile dans les études comparatives de physiologie vasculaire et de physiopathologie, y compris l’évaluation de la dysfonction endothéliale, ainsi que dans les essais précliniques de nouveaux médicaments vasoactifs.
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Les procédures décrites ci-dessous ont été effectuées dans le cadre d’un protocole approuvé par le Comité d’éthique du Centre fédéral de recherche et clinique de médecine intensive et de réadaptation.
1. Préparation du ballonnet pneumatique pour l’occlusion vasculaire
2. Préparation du cathéter artériel, du poste de travail et des instruments chirurgicaux
3. Anesthésie et manipulation préopératoire
REMARQUE : Tous les agents anesthésiques peuvent déprimer la respiration et la circulation. Un dosage approprié en fonction de l’espèce animale, de la souche, de l’âge et de l’état de santé est essentiel pour éviter une surdose mortelle. Le personnel doit être formé à l’anesthésie animale et à la surveillance des signes vitaux. Les procédures doivent être approuvées par le comité institutionnel compétent pour le soin et l’utilisation des animaux (IACUC) ou un organisme d’éthique équivalent. Il faut faire preuve de prudence lors de la manipulation d’aiguilles, de scalpels et d’autres instruments tranchants. Utilisez toujours un récipient pour objets tranchants pour une élimination immédiate. Ne recapuchonnez jamais les aiguilles. Soyez conscient du risque de blessures par piqûre d’aiguille, qui peuvent transmettre des agents zoonotiques ou causer des traumatismes physiques.
4. Cathétérisme de l’artère carotide gauche
5. Mesure invasive de la pression artérielle
6. Mesure de la perfusion cutanée à l’aide du LSCI
7. Test d’occlusion vasculaire et évaluation PORH
(1)
(2)
(3)8. Procédures expérimentales et mesures répétées
9. Fin de l’expérience
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La méthode décrite ci-dessus pour évaluer la fonction microvasculaire a été appliquée par nous dans une série d’expériences avec modélisation du choc hémorragique (perte de sang de 35 % du volume sanguin calculé) chez des rats mâles Wistar pesant 250-300 g. Dans le groupe d’animaux présentant une hémorragie (HS, n = 13), l’évaluation des paramètres PORH avec surveillance simultanée de la PA invasive a été effectuée 30 min après la fin de l’hémorragie. Dans le groupe témoin d’animaux opéré...
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Nous décrivons ici une technologie modernisée pour évaluer la microcirculation cutanée et la réactivité vasculaire dans une expérience in vivo chez des rongeurs. Pour une utilisation réussie et normalisée de cette méthode dans les études physiologiques et pharmacologiques, plusieurs considérations supplémentaires doivent être prises en compte. Dans le protocole ci-dessus, les rats sont anesthésiés avec une combinaison de tilétamine + zolazépam + xylazine, ce qui est dicté principalement ...
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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.
Ce travail a été soutenu par la Fondation russe pour la science dans le cadre du projet 24-25-00310.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Aiguille atraumatique avec suture chirurgicale en nylon, 4C-0.5x16-4/0-N | Medtekhnika, Russie | N/A | Bleu. Longueur 75 cm. USP 4/0 (MP1.5). Pour la suture d’une plaie chirurgicale |
| Cathéter pour l’artère carotide du rat avec aiguille de seringue à bout émoussé 22 G | SciCat, Russie ; | N/A | PE-50, longueur 12 cm, OD=0,9 mm, ID= 0,6 mm.Avec une bague de fixation |
| Transducteur de pression jetable Deltran | Utah Medical Products, États-Unis ; | 6069 | Câble 12" |
| Robinet d’arrêt 3 voies DiscofixC pour la thérapie par perfusion et la surveillance | B. Braun, Allemagne ; | 16494C | |
| Héparine | Belmedpreparaty, Biélorussie | N/A | Héparine sodique 5000 UI/ml, ampoules 5 mL |
| Lidocaïne | Velpharm, Russie | N/A | Solution injectable 20 mg/mL, ampoules 2 mL |
| Brassard pneumatique « Systole » | Neurobotics, Russie | N/A | Fait partie de la mesure non invasive de la pression artérielle pour les rongeurs. Type 5-10 mm queue (rats) |
| Chlorure de sodium | Pharmasyntez, Russie ; | N/A | Solution pour perfusion 0,9 %, 250 mL |
| LabChart de logiciels8 ; | ADInstruments, Australie | N/A | Édition 8.1.13 |
| Logiciel MATLAB ; | The MathWorks Inc., États-Unis | N/A ; | Version R2019b |
| Seringue stérile à usage unique, 1 mL, 3 pièces | Huaian City Hengchun Medical Product Co. Ltd., Chine | N/A ; | Aiguille de 27 g |
| Seringue stérile à usage unique, 2 (2,5) ml, 3 pièces | Vogt Medical Vertrieb GmbH, Allemagne | 1310524 | Aiguille de 23 g |
| Suture SILK-S | Polytechmed, Russie ; | N/A | Non résorbable, tressé, en soie naturelle avec un revêtement en silicone, noir en cassette. USP 4/0 (MP1.5). Longueur 100 m. Pour la ligature des vaisseaux |
| Xyla | Interchemie, Pays-Bas | N/A ; | Xylazine 20 mg/mL, 50 mL |
| Zoletil 100 | Virbac, France ; | N/A ; | Tiletamine HCl 50 mg/mL, zolazépam HCl 50 mg/mL, 5 mL |
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