15 février 2013
Mort foetale et périnatale est une caractéristique commune lors de l'étude des altérations génétiques qui affectent le développement cardiaque. L'imagerie ultrasonore haute fréquence a permis d'améliorer la résolution 2-D et peut fournir d'excellents renseignements sur le développement cardiaque précoce et est une méthode idéale pour détecter l'impact sur la structure et la fonction cardiaques avant son décès.
L'objectif général de l'expérience suivante est d'étudier la structure et la fonction cardiaques in utero à l'aide d'une échographie à haute fréquence. Cela est réalisé en sédatant et en préparant correctement la femelle gestante. Dans un deuxième temps, identifier les fœtus à l'aide des cornes utérines.
Ensuite, obtenir les données en mode B, en mode M et en Doppler pulsé. Afin d'identifier et de quantifier les anomalies structurelles ou fonctionnelles, on obtient des résultats montrant la structure et la fonction cardiaques in vivo de souriceaux présentant des modifications génétiques. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, comme l'histopathologie, est que l'échocardiographie fœtale fournit une évaluation en temps réel de la fonction cardiaque et peut détecter in vivo des malformations cardiaques structurelles.
Préparez la souris pour l'imagerie en l'anesthésiant d'abord avec 2 à 3 % d'isoflurane dans une chambre d'induction. Placez la souris anesthésiée en décubitus dorsal sur un tapis chauffant équipé d'électrodes ECG intégrées afin de maintenir la température corporelle, et fixez les pattes avec du ruban adhésif. Retirez la souris de la chambre et utilisez un tondeur à poils pour raser le pelage depuis le niveau médian du thorax jusqu'aux membres inférieurs.
Utilisez une crème dépilatoire pour éliminer les poils résiduels du corps. Ensuite, placez le museau dans un embout nasal relié au système d'anesthésie afin de maintenir un niveau de sédation constant tout au long de la procédure. Ajustez le niveau d'anesthésie pour maintenir une fréquence cardiaque cible de 450 ± 50 battements par minute.
Appliquez ensuite du gel d'électrode sur les quatre pattes et fixez-les avec du ruban adhésif aux électrodes d'ECG. Ensuite, lubrifiez et insérez délicatement une sonde rectale chez la souris afin de surveiller la température corporelle via le coussin chauffant. Maintenez la température corporelle à 37 degrés Celsius, plus ou moins 0,5 degré.
Une anesthésie contrôlée et une température corporelle constante sont essentielles pour la stabilité hémodynamique de la mère et des fœtus. Commencez l'imagerie en utilisant la vessie de la mère comme repère, ajustez ensuite les manipulateurs Z, puis les manipulateurs XY. Les fœtus situés sur la corne utérine gauche sont désignés par L un, deux et trois.
Tandis que ceux situés sur la corne utérine droite sont étiquetés R un, deux et trois. Noter la localisation des embryons est utile lors de leur récupération. Après l'acquisition d'images, analyser les embryons situés profondément dans l'abdomen afin de documenter leur présence, mais ne pas les inclure dans l'analyse des données en raison d'une résolution insuffisante.
Modifiez les plans de balayage en changeant l'orientation de la souris par rapport au plan de balayage. Obtenez des images dans deux plans orthogonaux pour chaque embryon. Essayez d'obtenir des vues approchant les plans transversal, frontal et sagittal, bien que parfois les vues soient limitées à des plans obliques en raison de la position de l'utérus dans l'abdomen.
Utilisez des images en mode B en balayage pour identifier les structures cardiaques de base telles que les oreillettes, le septum interventriculaire, les cavités ventriculaires, et les voies d'éjection des ventricules gauche et droit. Ensuite, obtenez des images en mode M à partir de la vue en axe court et utilisez-les pour mesurer l'épaisseur de la paroi ventriculaire et les dimensions des cavités. Puis, visualisez les ventricules gauche et droit.
Le sang embryonnaire échogène crée des flux visibles, ce qui facilite le positionnement précis du volume d'échantillonnage Doppler au niveau de l'orifice mitral. Déterminez la vitesse d'entrée ventriculaire gauche à partir des valves mitrales en utilisant les vues apicales longues axes du ventricule gauche à quatre chambres. Mesurez le temps d'éjection systolique à l’aide de mesures du flux aortique.
Calculez la fréquence cardiaque à partir des mesures d’un cycle de flux au cycle de flux suivant. Utilisez des images en mode B de balayage pour identifier les anomalies congénitales structurelles courantes, telles que les défauts du septum ventriculaire. Identifiez le flux à travers le septum ventriculaire à l’aide d’un volume d’échantillonnage Doppler placé dans les ventricules.
Des évaluations représentatives des fonctions du ventricule droit sont présentées ici. Voici des images représentatives d'échographies bidimensionnelles montrant l'axe long du cœur au jour embryonnaire 14,5 et une vue à quatre cavités ici. Un tracé en mode M est montré, avec des lignes indiquant clairement le diamètre interne du ventricule gauche et du ventricule droit en diastole, marqué par la lettre minuscule D, et en systole, marqué par la lettre minuscule S. Le septum interventriculaire, ou IVS, est également visualisé ici.
Des images représentatives d'échocardiographies 2D du cœur à 14,5 jours de développement embryonnaire, en vue apicale à quatre cavités, sont présentées. L'oreillette gauche et la cavité du ventricule gauche sont délimitées en bleu. On observe ici un positionnement représentatif du volume d'échantillonnage du Doppler en onde de pouls pour l'enregistrement du flux mitral ; les profils Doppler du flux mitral illustrés permettent de mesurer les vitesses en début de diastole, notée E, et celles liées à la contraction auriculaire, notée a.
Voici une onde doppler aortique représentative. Le jet doppler aortique peut être utilisé pour mesurer le temps d'éjection. La fréquence cardiaque peut également être calculée à partir de la mesure d'un cycle de flux à l'autre.
Ici, nous observons une détection représentative d'un défaut du septum ventriculaire ou mode VSDB ; des images du cœur à 14,5 jours de développement embryonnaire, en vue apicale à quatre chambres, sont présentées. Les cavités ventriculaires droite et gauche sont délimitées respectivement en bleu et en rouge. Remarquez la présence du septum interventriculaire montré ici sur une coupe transversale de ce cœur analysé, coloré à l'hématéine-éosine.
Il s'agit d'une imagerie en mode B d'un cœur à 14,5 jours de développement embryonnaire, présentant un DSA tel qu'indiqué par la flèche blanche. On observe ici les cavités du ventricule droit et du ventricule gauche délimitées respectivement en bleu et en rouge. Ce qui est montré ici correspond effectivement à une coupe transversale de ce cœur analysé, coloré à l'hématine et à l'éosine.
Voici une image en mode B d'un cœur d'embryon de jour 14,5 présentant un défaut du septum ventriculaire indiqué par la flèche, avec la position superposée du volume d'échantillonnage en onde de pouls pour l'enregistrement du flux à travers le septum interventriculaire. Voici un tracé Doppler représentatif de la figure précédente, montrant un flux du ventricule gauche vers le ventricule droit après son développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine du développement cardiaque pour explorer la fonction cardiaque avant l'apparition du champ des mines.
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Cette étude examine la structure et la fonction cardiaques in utero à l'aide de l'échographie à haute fréquence. Cette technique permet d'obtenir en temps réel des informations sur la fonction cardiaque et d'identifier des anomalies structurelles du cœur chez des souris fœtales présentant des modifications génétiques.
L'échocardiographie fœtale à haute fréquence chez les modèles murins permet une évaluation en temps réel et non invasive de la structure et de la fonction cardiaques au cours du développement embryonnaire. Cette capacité est essentielle pour les équipes de découverte précoce étudiant les effets génétiques ou pharmacologiques sur le développement cardiovasculaire, renforçant la confiance prédictive et réduisant les risques mécanistiques aux points critiques d'inflection. La méthode améliore la prise de décision au niveau du portefeuille en fournissant des données quantitatives et longitudinales sur les phénotypes pertinents pour la maladie avant la létalité périnatale.
L'échocardiographie fœtale murine s'intègre dans la continuité découverte-préclinique en permettant une évaluation précoce et quantitative des phénotypes cardiaques chez les modèles génétiquement modifiés.