Cette étude a été réalisée en stricte conformité avec les recommandations du Guide for the Care and Use of Laboratory Animals des National Institutes of Health (Publication n° 85-23, révisée en 1996). Le protocole d’étude a été approuvé par le Comité des soins et de l’utilisation des animaux institutionnels de l’hôpital Anzhen de Pékin (Approbation n° 81700293). Le protocole de l’étude a été examiné et approuvé par le Comité des soins et de l’utilisation des animaux institutionnels de notre établissement. Tous les efforts ont été faits pour minimiser la souffrance animale et diminuer le nombre d’animaux utilisés dans l’étude. Les réactifs et l’équipement utilisés sont listés dans le tableau des matériaux.
1. Modèle animal et conception expérimentale
- Préparation et hébergement des animaux
Vingt-quatre beagles mâles en bonne santé, âgés de 4 à 5 ans et pesant entre 10 et 12 kg, ont été obtenus auprès de la Ferme Expérimentale Agricole Animale de l’Université Jiao Tong de Shanghai Co., Ltd. (voir Tableau des matériaux). Seuls les mâles beagles ont été utilisés pour minimiser les effets potentiels de confusion des fluctuations hormonales associées au cycle œstral sur la coagulation, la fonction endothéliale et les réponses inflammatoires. Tous les beagles étaient hébergés individuellement dans des cages standard maintenues à une température de 22 à 25 °C avec une humidité de 40 % à 60 % et un cycle clair-obscur de 12 h :12 h. Les animaux ont reçu un régime canin de laboratoire standard et de l’eau ad libitum. Avant le début des procédures expérimentales, tous les beagles suivaient une période d’acclimatation d’une semaine. L’échocardiographie transthoracique (ETT) a été réalisée sur tous les animaux à l’aide d’un système d’échographie équipé d’un transducteur à réseau phasé à 3,5 MHz afin d’exclure les pathologies valvulaires, la cardiomyopathie et d’autres maladies cardiaques structurelles.
- Anesthésie et accès vasculaire
Tous les beagles ont jeûné pendant 12 heures avant l’intervention. L’anesthésie a été induite par administration intraveineuse de pentobarbital sodique à une dose de 20 mg/ kg via la veine céphalique, administrée lentement pendant environ 3 à 5 minutes jusqu’à la confirmation de la perte du réflexe palpébral. Une fois une anesthésie adéquate obtenue, l’intubation endotrachéale a été réalisée à l’aide d’un tube endotrachéal menotté de taille appropriée (diamètre interne 7,0–8,0 mm), et la ventilation mécanique a été initiée à un volume de 15 mL/kg et une fréquence respiratoire de 12 à 15 respirations/min. Une surveillance hémodynamique continue a été maintenue tout au long de la procédure. Un électrocardiogramme de surface (ECG) à 3 dérivations a été appliqué pour surveiller la fréquence cardiaque et le rythme cardiaque, et l’oxymétrie de pouls a été utilisée pour surveiller la saturation en oxygène. Une ligne intraveineuse périphérique a été maintenue pour l’administration de liquides (solution lactée de Ringer, infusée à un rythme de 5 à 10 mL/kg/h) et des doses anesthésiques supplémentaires si nécessaire.
Par la suite, une incision cutanée d’environ 3 à 4 cm a été réalisée dans la région inguinale droite dans des conditions aseptiques pour exposer l’artère fémorale commune par dissection contondante. L’accès artériel réussi a été confirmé par un retour sanguin pulsatif. Une gaine vasculaire 6F a été placée dans l’artère fémorale droite en utilisant la technique de Seldinger modifiée. L’héparine sodique (4000 UI, diluée dans 10 mL de solution saline normale) a été administrée par la gaine pour prévenir la thromboembolie.
2. Embolisation de l’artère rénale pour l’induction d’une IR modérée chronique
Un cathéter polyvalent 5F a été introduit à travers la gaine artérielle et avancé sous guidage fluoroscopique du bras en C jusqu’à l’aorte abdominale. Une canulation sélective de l’artère rénale gauche a été réalisée, et une angiographie de base de l’artère rénale a été réalisée en injectant 5 à 8 mL de milieu de contraste iodré non ionique à un rythme de 3 mL/s pour visualiser l’arbre artériel rénal complet. Le positionnement réussi du cathéter a été vérifié par la démonstration de l’ensemble de l’artère rénale gauche et de ses branches sur les images angiographiques.
Par la suite, l’IR a été induite par embolisation par cathéter de la branche principale de l’artère rénale gauche à l’aide de granules d’éponge gélatineuse absorbables (diamètre de 50 mg). Les granules d’éponge gélatineuse ont été préparés en bouillie en mélangeant environ 50 mg de granules avec un mélange 1:1 de milieu de contraste et de solution saline normale pour un volume total d’environ 2 à 3 mL. La boue d’embolisation a été injectée lentement par injection manuelle à travers le cathéter pendant environ 2 à 3 minutes sous surveillance fluoroscopique continue. L’embolisation réussie a été confirmée par une angiographie répétée de l’artère rénale gauche, qui a montré l’absence d’opacification artérielle distale dans les branches embolisées. Après confirmation angiographique, le cathéter et la gaine ont été retirés, et l’artère fémorale a été réparée par une suture au polypropylène 6-0. La plaie chirurgicale a été refermée en couches, et les animaux ont été laissés se rétablir sous surveillance étroite.
Pour le groupe témoin et le groupe FA (procédure simulée), le même cathétérisme a été réalisé, et un volume égal (2–3 mL) de solution physiologique normale a été injecté dans l’artère rénale gauche via le cathéter polyvalent après une angiographie de l’artère rénale.
3. Induction FA par stimulation auriculaire rapide
Trois mois après la procédure IR (ou procédure simulée), la FA a été induite dans le groupe FA et le groupe IR+FA. La FA a été induite sur un total de 12 beagles (n = 6 dans le groupe AF et n = 6 dans le groupe RI+AF). Après réanesthésiation et accès vasculaire comme décrit ci-dessus, la veine fémorale droite a été annulée pour la pose d’un cathéter. Un cathéter quadripolaire 6F (voir Tableau des matériaux) a été avancé sous guidage fluoroscopique et positionné sur la paroi latérale de l’oreillette droite. Le positionnement correct du cathéter a été confirmé par l’enregistrement d’électrogrammes auriculaires caractéristiques sur le canal intracardiaque, montrant des déviations auriculaires nettes et nettes. Le seuil de stimulation diastolique était déterminé en diminuant progressivement la tension de sortie du stimulateur en 0,1 V, de 5 V jusqu’à l’observation d’une perte de capture auriculaire ; La tension la plus basse, atteignant une capture auriculaire cohérente de 1:1, a été enregistrée comme le seuil de stimulation diastolique. Le stimulation rapide de l’oreille (durée du cycle de base, 60 ms, correspondant à un rythme de 1000 battements par minute ; largeur d’impulsion de sortie, 2 ms ; tension, 4 fois le seuil de stimulation diastolique, correspondant typiquement à 2–4 V) a été administrée en continu pendant 180 minutes à l’aide d’un stimulateur cardiaque pour induire la FA, comme décritprécédemment 9. L’induction réussie de la FA a été confirmée par l’apparition d’intervalles R-R irréguliers soutenus sur l’ECG de surface et des potentiels auriculaires rapides et désorganisés sur l’électrogramme intracardiaque persistant pendant au moins 1 minute après une brève interruption du stimulation. Les 12 beagles (100 %) ont tous obtenu une FA soutenue à l’issue du protocole de stimulation. La durée moyenne de la FA soutenue après l’arrêt du rythme allait de 3 à 8 minutes avant la cardioversion spontanée jusqu’au rythme sinusal.
Il est important de noter que, contrairement aux protocoles de pacing par rafales (généralement des rafales de 3 à 10 s) utilisés pour évaluer la susceptibilité à la FA, l’approche continue de stimulation auriculaire rapide de 180 minutes utilisée dans cette étude a été spécifiquement conçue pour modéliser la FA soutenue et provoquer un remodelage moléculaire précoce. Ce protocole a été bien établi et largement validé dans la recherche sur la FAcanine 9,10.
4. Conception expérimentale et affectation en groupe
Les animaux expérimentaux ont été répartis aléatoirement en quatre groupes (n = 6 par groupe) : groupe témoin, groupe RI, groupe FA et groupe RI combiné avec FA (RI+FA). Les Beagles du groupe IR et du groupe IR+FA ont subi la procédure d’embolisation de l’IR au départ, et les Beagles du groupe témoin et du groupe FA ont reçu l’injection simulée de solution saline normale dans l’artère rénale. Trois mois plus tard, la FA a été induite dans les groupes AF et RI+AF comme décrit ci-dessus. Un aperçu schématique de l’ensemble du plan expérimental et de la chronologie est présenté à la Figure 1.
5. Détermination de la dégagement de la créatinine
Le clairage de la créatinine (CCr) a été déterminé à l’aide de la méthode de clairance endogène de lacréatinine 11 de 30 minutes. Pendant un court instant, après anesthésie, un cathéter de Foley a été inséré dans la vessie urinaire en conditions aseptiques, et la vessie a été complètement vidée. La période de collecte d’urine de 30 minutes a alors été lancée, durant laquelle toute la production urinaire a été collectée via le cathéter dans un récipient de collecte calibré. À la fin de la période de prélèvement de 30 minutes, la vessie a de nouveau été vidée pour assurer une récupération complète de l’urine. Simultanément, un échantillon sanguin au milieu de la veine jugulaire a été prélevé pour la détermination de la créatinine plasmatique. CCr a été calculée selon la formule standard : CCr (mL/min/kg) = (concentration de créatinine urinaire × volume urinaire) / (concentration plasmatique de créatinine × temps de prélèvement), normalisée au poids corporel.
6. Prélèvement de tissus et d’échantillons de sang
Des échantillons sanguins ont été prélevés dans la veine jugulaire au départ et avant leur sacrifice dans les tubes séparateurs de sérumanticoagulés EDTA et simples 11. Finalement, tous les beagles ont été euthanasiés par injection intraveineuse d’une dose létale de pentobarbital sodique à une dose de 150 mg/kg avant la récupération après anesthésie. Des reins ont été prélevés pour un examen histologique. Les cœurs ont été prélevés, et l’appendice auriculaire gauche (LAA) a été soigneusement disséqué, congelé dans de l’azote liquide dans les 5 minutes suivant l’excision, puis conservé à −80 °C jusqu’à l’analyse moléculaire. La LAA a été sélectionnée pour l’analyse tissulaire car elle constitue le site de formation de thrombus le plus fréquent chez les patients atteints de FA et représente donc le site anatomique le plus cliniquement pertinent pour évaluer la fonction endothéliale et le risque de thrombose.
7. Observation histologique
Les tissus rénaux ont été fixés dans du paraformaldéhyde neutre tamponné à 10 % pendant 24 heures, déshydratés par une série d’éthanol graduée (70 %, 80 %, 90 %, 95 % et 100 % éthanol, 1 h chacun), dégagés avec du xylène (deux changements, 30 min chacun), incorporés dans la paraffine, puis découpés en tranches de 5 μm d’épaisseur à l’aide d’un microtome rotatif. Par la suite, les tranches ont été colorées avec de l’HE pour observer des changements histopathologiques. Plus précisément, les coupes ont été déparaffinées en xylène (deux changements, 10 min chacun), réhydratées par une série descendante d’éthanol, colorées avec une solution d’hématoxyline pendant 5 minutes, différenciées en acide chlorhydrique–éthanol à 1 % pendant 30 s, rincées dans de l’eau du robinet courante pendant 10 minutes, contre-colorées avec une solution d’éosine pendant 2 minutes, déshydratées, nettoyées et montées avec du baume neutre. Les coupes ont été examinées au microscope optique avec des grossissements de 100× et 400×.
8. Dosage immunosorbant lié aux enzymes (ELISA)
Les échantillons sanguins ont été centrifugés à 3000 × g à 4 °C pendant 20 minutes, puis le surnageant (plasma) a été prélevé et stocké à −80 °C jusqu’à l’analyse. Les niveaux plasmatiques de créatinine, d’azote urésique, de facteur de Von Willebrand (vWF), de thrombomoduline (TM), de diméthylarginine asymétrique (ADMA), d’oxyde nitrique (NO), d’inhibiteur activateur de plasminogène-1 (PAI-1), d’activateur de plasminogène tissulaire (t-PA), de facteur de nécrose tumorale α (TNF-α), de la protéine C-réactive à haute sensibilité (hs-CRP), de l’interleukine-6 (IL-6), de la résine et de l’aldostérone (ALD) ont été examinés à l’aide de kits ELISA commerciaux selon les instructions du fabricant. En résumé, 100 μL d’échantillon ou d’étalon plasmalogique ont été ajoutés à des microplaques de 96 puits recouvertes d’anticorps, incubés à 37 °C pendant 2 heures, lavés quatre fois avec tampon de lavage, incubés avec un anticorps de détection biotinylé pendant 1 h à 37 °C, lavés à nouveau, incubés avec un conjugué streptavidina-HRP pendant 30 minutes à 37 °C, suivis du développement du substrat TMB pendant 15 à 20 minutes dans l’obscurité. La réaction a été arrêtée avec 50 μL de solution d’arrêt, et l’absorption a été mesurée à 450 nm à l’aide d’un lecteur de microplaques. Tous les échantillons ont été analysés en double.
9. PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR)
L’extraction de l’ARN total des tissus LAA a été réalisée à l’aide d’un réactif TRIzol, suivie de la détection de la pureté et de la concentration de l’ARN à l’aide d’un spectrophotomètre avec des rapports d’absorption de 260/280 nm (plage acceptable 1,8–2,0). Un total de 1 μg d’ARN a été rétrotranscrit en ADN complémentaire (ADNc) à l’aide d’un kit de réactifs RT PrimeScript. La réaction de transcription inverse a été réalisée à 37 °C pendant 15 minutes, suivie d’une inactivation à 85 °C pendant 5 secondes. Une PCR quantitative en temps réel a ensuite été réalisée sur le système PCR à l’aide du SYBR Green Master Mix. Le programme de cycle thermique consistait en une dénaturation initiale à 95 °C pendant 5 minutes, suivie de 40 cycles de dénaturation à 95 °C pendant 10 s et d’un recuit/extension à 60 °C pendant 30 s. Le signal de fluorescence était détecté à la fin de chaque étape d’extension en utilisant le canal vert SYBR. Les valeurs du cycle seuil (Ct) étaient déterminées automatiquement par le logiciel de l’instrument. Les changements de pliement des niveaux d’ARNm ont été déterminés à l’aide de la méthode 2−ΔΔCt . β-actine servait de contrôle interne. Tous les échantillons ont été analysés en triple exemplaire.
10. Budting occidental
La protéine totale a été extraite des tissus LAA à l’aide d’un tampon de lyse par dosage d’immunoprécipitation radio-précipitée (RIPA) (composé de 50 mM de Tris-HCl, pH 7,4, 150 mM de NaCl, 1 % NP-40, 0,5 % de désoxycholate de sodium, 0,1 % de SDS, complété avec un cocktail d’inhibiteurs de protéase et de phosphatase ; voir Tableau des matériaux). Les tissus ont été homogénéisés sur la glace et centrifugés à 12 000 × g à 4 °C pendant 15 minutes, et le surnageant a été collecté. La concentration en protéines a été quantifiée à l’aide d’un kit de test protéique BCA. Par la suite, des quantités égales de protéines (30 μg par voie) ont été soumises à 12 % de SDS-PAGE pour séparation à 80 V pendant 30 minutes (gel d’empilement), suivies de 120 V pendant environ 60 minutes (gel de résolution), puis transférées sur des membranes de fluorure de polyvinylidène (PVDF) à 300 mA pendant 90 minutes dans un tampon de transfert (25 mM Tris, 192 mM glycine, 20 % de méthanol). Les membranes ont été bloquées avec 5 % de lait écrémé dissous dans TBST (sérum physiologique tamponné avec 0,1 % Tween-20) à température ambiante pendant 2 heures, puis sondées avec des anticorps primaires (voir Tableau des matériaux pour les sources d’anticorps, numéros de catalogue et dilutions) à 4 °C pendant la nuit. Le lendemain, les membranes ont été lavées trois fois avec du TBST (10 min chacune) et incubées avec l’anticorps secondaire conjugué HRP correspondant (voir Tableau des matériaux) pendant 2 h à température ambiante. Après trois lavages supplémentaires de TBST (10 min chacun), les blots ont été visualisés avec un kit de chimiluminescence améliorée (ECL) utilisant un système d’imagerie chimiluminescence. La glycaldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) servait de contrôle interne. L’analyse densitométrique a été réalisée à l’aide du logiciel ImageJ, et les niveaux relatifs d’expression protéique ont été normalisés en GAPDH. Les poids moléculaires approximatifs des protéines détectées étaient les suivants : vWF (~260 kDa), TM (~60 kDa), synthase endothéliale d’oxyde nitrique (eNOS, ~130 kDa), synthase inductible d’oxyde nitrique (iNOS, ~130 kDa), PAI-1 (~45 kDa), t-PA (~70 kDa) et GAPDH (~36 kDa). Des images en pleine taille, non recadrées, de Western blot sont fournies dans la Figure 1 et la Figure 2 supplémentaires.
11. Analyse statistique
Toutes les valeurs ont été analysées à l’aide d’un logiciel statistique et graphique et sont présentées en moyenne ± écart-type (SD). La normalité de la distribution des données a été évaluée à l’aide du test de Shapiro-Wilk avant l’analyse paramétrique. L’homogénéité de la variance a été évaluée à l’aide du test de Levene. Pour les données répondant aux hypothèses de normalité et d’homogénéité de la variance, la comparaison par différences a été réalisée en utilisant l’ANOVA unidirectionnelle, suivie du test post hoc de Dunnett pour les comparaisons multiples avec le groupe témoin. Pour les données ne respectant pas l’hypothèse de normalité, le test de Kruskal-Wallis non paramétrique suivi du test post hoc de Dunn a été appliqué. Dans cette étude, toutes les variables satisfaisaient aux hypothèses de normalité et de variance égale ; par conséquent, des analyses paramétriques ont été appliquées tout au long du processus. Dans le logiciel d’analyse, les données étaient saisies dans des tableaux de données groupés, l’ANOVA unidirectionnelle était sélectionnée dans le menu Analyses en colonnes, le test de Dunnett était choisi pour des comparaisons post-hoc, et le seuil de signification était fixé à p < 0,05.