Un protocole d’évaluation de la fonction diastolique à l’aide d’une échographie Doppler dans un modèle préclinique d’hypertension pulmonaire due à une maladie cardiaque gauche est présenté.
Article de méthode
Un protocole d’évaluation de la fonction diastolique à l’aide d’une échographie Doppler dans un modèle préclinique d’hypertension pulmonaire due à une maladie cardiaque gauche est présenté.
La dysfonction diastolique et l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée (HFpEF) sont des facteurs importants contributeurs à l’hypertension pulmonaire (HP) due à une maladie cardiaque gauche. L’évaluation standard in vivo des anomalies de relaxation dans les modèles précliniques inclut l’échocardiographie bidimensionnelle (2D) avec évaluation Doppler du flux transmisseur et de la relaxation tissulaire, qui est complexe, coûteuse et nécessite un équipement échocardiographique sophistiqué. Ici, une méthode de substitution précieuse pour évaluer le dysfonctionnement diastolique de l’HP dû à une maladie cardiaque gauche est démontrée dans un modèle de rongeur bien établi utilisant l’échographie Doppler à onde pulsée sans échocardiographie 2D. Le schéma de flux transmisral diastolique est identifié à partir de la fenêtre apicale et est corrélé à un traçage ECG enregistré simultanément. Les indices de la fonction diastolique sont collectés, et l’identification de ces indices est décrite dans ce protocole. Cette technique peu coûteuse et facile à mettre en œuvre identifie les marqueurs pertinents de dysfonction diastolique associée à l’HP, aux maladies cardiovasculaires et à la FPS. De plus, il détecte de manière reproductible sa progression dans le temps, lorsque l’échocardiographie 2D n’est pas préférée ou disponible. Les principales limites de cette méthode sont liées à l’absence de visualisation des structures cardiaques, au risque d’inexactitudes dues à la dépendance angulaire du signal Doppler, ainsi qu’à l’habitude corporelle de l’animal, qui peut être atténuée en ajustant la position de la sonde et en optimisant son alignement avec le flux sanguin.
L’hypertension pulmonaire (HP) est une maladie mortelle sans cure caractérisée par une augmentation de la pression artériellepulmonaire 1. La maladie du cœur gauche (LHD) est de loin la cause la plus fréquente d’HP dans le monde et est associée à un coût élevé et à une morbiditésignificative 2,3. Les responsables cardiaques de la PH-LHD incluent plusieurs entités différentes qui entraînent soit des dysfonctions systoliques, soit diastoliques, telles que l’insuffisance cardiaque, un syndrome clinique multifacette qui reste l’une des principales causes de mortalité dans lemonde 4. Parmi les patients atteints d’insuffisance cardiaque, la FPFS représente plus de la moitié des admissions hospitalières basées surdes incidents 4,5. La dysfonction diastolique a été identifiée comme l’un des précurseurs les plus importants et une caractéristique fondamentale dans l’interaction entre la HFpEF et la PH due à LHD (PH-LHD)6,7. En raison du manque de modèles précliniques adaptés qui récapitulent la plupart des caractéristiques cliniques et subcliniques de l’HP et de la HFpEF, la compréhension des mécanismes sous-jacents à ces maladies estincomplète 7.
La dysfonction diastolique est une caractéristique de la PH-LHD et peut être évaluée par échocardiographie 2D etDoppler 8. Les méthodes bidimensionnelles et Doppler pour l’évaluation de la fonction diastolique du ventricule gauche incluent, entre autres, la vitesse maximale de l’onde E diastolique précoce, l’onde A diastolique tardive maximale, la durée A de la valve mitrale (intervalle de temps entre le début de l’onde A et la fin de l’onde A à la base nulle), le rapport E/A de la valve mitrale, le temps de décélération de l’onde E (DT, intervalle de temps entre le pic de l’onde E extrapolée à la base de vitesse zéro), imagerie Doppler tissulaire (TDI) de l’anneau de la valve mitrale septale (E', paramètre échocardiographique de la relaxation tissulaire de l’annulus de la valve mitrale), et IVRT (temps de relaxation isovolumique, temps entre la fermeture de la valve aortique et l’ouverture de la valve mitrale). Les marqueurs échocardiographiques d’une relaxation altérée incluent une combinaison de rapport E/A réduit ou inversé dans le cadre de l’augmentation et de la réduction des ondes E, une IVT prolongée, un temps de décélération réduit des ondes E, des indices Doppler tissulaires retardés (vitesse e' prolongée, augmentation moyenne de l’E/e' du septum), et une valeur absolue plus faible de la déformation longitudinale globale (GLS)9. Des études comparant les mesures hémodynamiques échocardiographiques et invasives ont démontré que les mesures échocardiographiques et invasives sont comparables et constituent une méthode fiable pour évaluer l’hémodynamiquecardiaque 10. Cependant, l’échocardiographie 2D est complexe, coûteuse et nécessite un équipement et du personnel sophistiqué en échocardiographie. Ces facteurs constituent une limitation majeure pour suivre la progression de la maladie chez les animaux. Par conséquent, les chercheurs s’appuient soit sur deux mesures (début et fin d’étude) pour les études longitudinales, soit sur des mesures uniques dans un plan d’étude transversal.
Parmi ces paramètres de dysfonction diastolique, E, A, E/A, durée A, DT et IVRT peuvent être évalués par échocardiographie Doppler à onde pulsée, évitant ainsi la nécessité d’une échocardiographie 2D. Dans cet article, un protocole pour l’évaluation Doppler de la fonction diastolique est démontré dans le modèle bien établi ZSF-1 de ratsPH-LHD 11. Un total de 25 rats ZSF1 mâles (10 génétiquement obèses et 15 génétiquement maigres) ont été suivis longitudinalement et évalués par échographie pour le développement d’une dysfonction diastolique pendant seize semaines entre 8 et 24 semaines. Les mêmes paramètres d’échocardiographie ont été évalués pour les deux cohortes. Tous les animaux ont été évalués au départ (8 semaines d’âge). Les signes Doppler de dysfonction diastolique se sont manifestés à l’âge de 16 semaines, date à laquelle les mesures intermédiaires ont été prises. Les mesures finales ont été prises à 24 semaines. Alors que l’enquêteur effectuant la collecte de données n’a pas pu être aveuglé en raison de la prise de poids évidente dans la cohorte obèse, l’enquêteur effectuant l’analyse des données était aveuglé par rapport au phénotype des animaux. Bien que cette méthode facilement applicables offre une voie d’évaluation longitudinale de la progression de la maladie chez les rongeurs, ses limites incluent la dépendance angulaire d’un signal Doppler de bonne qualité, qui peut être difficile à obtenir selon l’alignement de la sonde et la taille de l’animal.
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Toutes les procédures ont été menées conformément à l’approbation du Comité de soins et d’utilisation des animaux de l’Université Johns Hopkins (ACUC) pour le RA21M273 protocolaire. Aucun animal n’a été exposé à l’inconfort pour la collecte de données ou pour les objectifs des mesures. Les réactifs et l’équipement utilisés sont listés dans le tableau des matériaux.
1. Préparation de l’équipement et de l’animal
2. Réalisation d’un traçage ECG
3. Installation de l’ordinateur
4. Réalisation de mesures Doppler
5. Obtention des données à partir de l’échographie Doppler
6. Fin de l’expérience
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Cette méthode permet une évaluation longitudinale de la fonction diastolique dans le PH-LHD. Pour une évaluation la plus précise de la fonction diastolique, les schémas d’écoulement antéritériens et rétrograde liés à l’ouverture et à la fermeture de la valve mitrale et aortique doivent être visualisés au sein d’un même cycle cardiaque sur plusieurs cycles (Figure 1). La fermeture de la valve aortique marque le début de la diastole, dont la phase la plus préc...
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Dans cet article, une méthode de substitution pour évaluer la dysfonction diastolique de la PH-LHD est démontrée dans un modèle de rongeur bien établi utilisant une échographie Doppler à onde pulsée sans échocardiographie 2D. Le schéma de flux transmisral diastolique est identifié à partir de la fenêtre apicale et est corrélé à un traçage ECG enregistré simultanément, ce qui permet de déterminer les indices de la fonction diastolique. Cette technique à faible coût identifie longitudinale...
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Les auteurs n’ont aucune relation financière avec les fabricants des matériaux utilisés.
Ce travail a été soutenu par le Career Development Award de l’American Heart Association à MB (24CDA1267633), un prix NHLBI R56 à JS (1R56HL169285), et un prix NHLBI à LS (R01HL14811201).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Installation d’anesthésie | VetEquip Inc. | 901806 | |
| Ordinateur | Dell | 7420 Plus | |
| Coton-tige | Puritan Medical Products Company | 806-WC | |
| Crème dépilatrice ; ; | Church et Dwight | 300725 | |
| Sonde Doppler 10 et 20 MHz | INDUS Instruments | NA | |
| Configuration Doppler | INDUS Instruments | NA | |
| Plaquet ECG | INDUS Instruments | NA | |
| Gel d’électrodes | Laboratoires Parker | 45993 | |
| Vaporisateur isoflurane & nbsp ; | VetEquip Inc. | 911103 | |
| Gel à ultrasons | Laboratoires Parker | 45659 | |
| Chambre d’induction d’anesthésie ventilée | VetEquip Inc. | 942102 |
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