Test de l'efficacité des agents pharmacologiques dans un modèle de prestation péricardique cible dans la Swine

L'objectif général de l'expérience suivante est d'identifier des agents pharmacologiques administrés dans l'espace péricardique qui pourraient réduire les effets secondaires pendant les interventions chirurgicales ou améliorer les résultats des greffes. Des électrodes de stimulation sont placées dans l'oreillette droite et le ventricule droit afin de déterminer la période réfractaire. Une étude de stimulation électrique par impulsion à l'aide du programmeur permet de déterminer la période réfractaire des oreillettes, du nœud atrioventriculaire et des ventricules.

Un choc est délivré à l'appendice auriculaire gauche afin d'induire une fibrillation auriculaire pour déterminer la charge de FA. Le médicament est administré dans l'espace péricardique. La période réfractaire et la charge de FA sont mesurées à 30 minutes et 60 minutes après l'administration péricardique, puis comparées aux valeurs de base.

Ensuite, une cardioplégie est administrée par une canule insérée par voie aortique, et le cœur est arrêté. Ainsi, divers agents pharmacologiques susceptibles de réduire l'incidence des arythmies cardiaques et/ou des lésions ischémiques peuvent être évalués quant à leur praticabilité pendant la chirurgie cardiaque et la transplantation. Le choix du porcin présente plusieurs avantages.

Il permet la mise en place de plusieurs cathéters de détection et de fils de stimulation. L'anatomie cardiaque du porcin imite celle de l'humain adulte. Un berceau péricardique chirurgical est facile à former chez ces animaux, et leurs volumes de liquide péricardique, leurs comportements hémodynamiques ainsi que leurs propriétés électrophysiologiques sont similaires à ceux des humains.

Diverses procédures cliniques pourraient bénéficier de l'administration thérapeutique par voie péricardique, notamment la délivrance de médicaments, les interventions chirurgicales cardiaques et la récupération d'organes destinés à la transplantation. Cette méthode peut également contribuer à répondre à des questions cliniques importantes relatives au diagnostic et au traitement cardiaque, telles que les agents les plus efficaces à administrer par voie péricardique afin de réduire la charge de fibrillation auriculaire et/ou de prévenir les arythmies associées aux procédures cardiaques. Un porcin de 70 à 80 kilogrammes est anesthésié et intubé ; de l'isoflurane est administré en association avec de l'air ambiant et de l'oxygène.

Avant de poursuivre, vérifiez que le porcin est sous anesthésie profonde en contrôlant l'absence de tonus mandibulaire. Commencez la chirurgie en accédant soigneusement à la jugulaire externe droite et à l'artère carotide à l’aide d’un bistouri électrique et d’une dissection émoussée. Une fois exposées, introduisez un cathéter Swan-Ganz de 8,5 french dans la jugulaire externe et gonflez le ballonnet à 1,5 cm³.

Ensuite, faire passer le cathéter à travers l'oreillette droite jusqu'au ventricule en traversant la valve pulmonaire, puis descendre dans l'artère pulmonaire jusqu'à ce qu'une pression de coin soit détectée. À ce stade, dégonfler le ballonnet et laisser le cathéter en cette position. Enregistrer la pression auriculaire droite et la pression artérielle pulmonaire à l'aide du ballonnet.

Ensuite, introduire un cathéter de pression à ballonnet de cinq French dans la jugulaire externe, puis le diriger vers le ventricule droit. Placer un autre cathéter de pression à ballonnet de 5F dans l'artère carotide, le faire passer à travers la valve aortique, puis le positionner dans le ventricule gauche. Puis, rincer tous les cathéters de pression avec une solution saline héparinisée à 20 unités par millilitre, et enregistrer toutes les données de pression provenant du ventricule gauche, du ventricule droit, de la pression artérielle pulmonaire et de la pression auriculaire droite.

L'étape suivante consiste à accéder soigneusement à la veine jugulaire externe gauche. Une fois l'accès obtenu, insérez deux introduits hémostatiques de 11 français dans la jugulaire et fixez-les à l'aide de points de suture. Ensuite, positionnez des cathéters orientables dans les introduits.

Maintenant, commencez à utiliser la guidance fluoroscopique. Placez les électrodes à fixation active dans l’oreillette droite et à l’apex du ventricule droit. Connectez les câbles de l’analyseur aux électrodes implantées, puis utilisez un programmeur pour tester la capture.

Régler les paramètres sur huit plis, 0,25 milliseconde, et fixer le rythme à 10 battements par minute supérieur au rythme intrinsèque à ce moment-là, voire plus élevé. Ensuite, enregistrer l'impédance relative pour chaque dérivation. Puis, pratiquer une incision médiane allant du processus xyphoïde jusqu'au voisinage du point d'insertion des muscles sterno-cléido-mastoïdiens.

Ensuite, effectuez une coupe de cisaillement à travers les parties restantes de la structure osseuse du sternum, puis, pour rétracter le sternum, disséquez le ligament sterno-péricardique. Une fois le sternum rétracté, pratiquez une dissection émoussée afin de séparer le péricarde des feuillets pleuraux. Ensuite, réalisez une incision médiane sagittale de trois à cinq centimètres dans le péricarde, et formez un berceau péricardique à l’aide de quatre points de suture noués en double nœud, placés à chaque coin.

Enfin, placer une sonde temporaire bipolaire dans la région apicale du ventricule gauche, et insérer une sonde de stimulation temporaire unipolaire en plongée dans l’appendice auriculaire gauche. Pour commencer, démarrer une étude de stimulation électrophysiologique (PES). Programmer d’abord une induction en salve des paramètres de l’étude PES avec des intervalles d’attente de 400 ou 300 millisecondes.

Ensuite, programmez un rythme cardiaque d'au moins 300 millisecondes, puis réduisez progressivement le rythme jusqu'à ce que les chambres cardiaques cessent de se contracter. Ce phénomène est détecté par les électrodes de stimulation et détermine la période réfractaire relative. Ensuite, reliez le stimulateur Grass à l'appendice de l'oreillette gauche à l'aide de l'électrode de stimulation percutanée.

Réglez-le pour délivrer des impulsions de deux secondes à quatre hertz. Vérifiez ces paramètres à l'aide d'un oscilloscope. Ensuite, délivrez une impulsion unique à l'appendice auriculaire gauche afin de réduire la fibrillation auriculaire, ou FA. Pour déterminer la charge relative de FA, utilisez le stimulateur Grass une fois par minute, jusqu'à 10 fois, jusqu'à ce qu'une FA soit maintenue pendant une minute.

Ensuite, laisser l'animal rester en FA pendant jusqu'à 10 minutes. Cette durée représente la charge de FA. Si le cœur n'a pas cessé de fibriller après 10 minutes, choquer les oreillettes à l'aide de palettes directes à cinq joules afin de resynchroniser le cœur.

Initier l'administration péricardique de l'agent pharmaceutique potentiellement protecteur. La période réfractaire et la charge de FA sont à nouveau déterminées 30 minutes et 60 minutes après l'administration péricardique de l'agent pharmaceutique. Pour explanter le cœur, insérer d'abord la canule par la voie aortique.

Dissez soigneusement le tissu péricardique autour de l'aorte ascendante et retirez le péricarde. Ensuite, fixez la canule avec des sutures en ethibond 2.0 sur l'aorte ascendante, espacées d'environ deux à trois centimètres. Après avoir fixé les sutures, administrez 30 000 unités d'héparine par voie intraveineuse.

Ensuite, suturer la canule de la voie aortique à l'aorte. Avec le système de perfusion sous pression, retirer le biseau du stylet et placer une pince sur la canule pour arrêter le flux. Préparer ensuite la cardioplégie froide de Saint Thomas à délivrer à 150 millimètres de mercure.

Fixez un cathéter d'irrigation au cardioplégique sous pression à l'aide d'un robinet en té. Ensuite, fixez le robinet à la canule de la voie aortique. Effectuez maintenant une pince croisée.

Et laver le cœur avec la cardioplégie en direction de la valve aortique, ce qui ferme la valve et perfuse les artères coronaires. Pour éviter une surpression du cœur, pratiquer une incision dans l'artère pulmonaire. Une fois que le cœur est arrêté, l'exciser et le transférer dans un tampon froid de Krebs-Henseleit.

Pour réanimer le cœur, canuler les vaisseaux de calibre approprié en utilisant des méthodes visibles du cœur. Une fois que le cœur perfusé se situe à moins de cinq degrés de 37 degrés Celsius, rétablir un rythme sinusal natif à l’aide d’impulsions de 34 joules délivrées aux ventricules par des électrodes en patch épicardiques. Surveiller la fonction cardiaque pendant une heure à l’aide des mêmes pressions mesurées in situ.

Toutes les cinq minutes, prélevez un échantillon d'un CC du sinus coronaire. Toutes les 10 minutes, calculez l'épaisseur de la paroi ventriculaire et les fractions d'éjection. En utilisant le protocole décrit, une augmentation notable des périodes réfractaires effectives ventriculaires a été observée après une perfusion de DHA in situ.

La mesure de la pression maximale après réanimation a montré une augmentation de la pression ventriculaire gauche des cœurs traités au DHA par rapport aux témoins. La pression ventriculaire gauche des cœurs traités était significativement plus élevée à plusieurs moments. Cette technique permet d'évaluer des agents thérapeutiques ciblés qui pourraient être utilisés de manière translationnelle chez des patients subissant des interventions cardiaques, notamment chirurgicales, ou dans le cadre de la récupération de cœurs destinés à la transplantation.

Le recours à cette approche expérimentale pourrait ouvrir la voie aux chirurgiens et aux chercheurs pour explorer de nouveaux agents et stratégies thérapeutiques permettant de réduire la fibrillation atriale, les lésions myocardiques et les lésions associées de reperfusion.