Injection guidée par échocardiographie pour une administration ciblée et fiable de cellules souches intramyocardiques dans un modèle d’infarctus du myocarde chez le rat

Pour commencer, utilisez un applicateur stérile pour appliquer un gel ophtalmique sur les deux yeux d’un rat anesthésié afin de prévenir la sécheresse. Après une épilation complète, désinfectez le site d’injection en alternant un agent de gommage chirurgical approprié avec de l’éthanol à 70 %. Transférez le rat du coussin chauffant sur la plate-forme animale du système d’imagerie par ultrasons.

Appliquez une petite quantité de gel d’électrode pour fixer les pattes du rat aux électrodes de la plate-forme, améliorant ainsi la qualité du signal. Insérez ensuite la sonde de température rectale pour surveiller la température corporelle en continu. Maintenant, acquérez les images de base ou pré-injection souhaitées, y compris les vues parasternales grand axe et petit axe en mode B et en mode M, ainsi que quatre images de chambre pour l’évaluation anatomique et fonctionnelle.

Pour préparer le système d’injection, fixez une aiguille guide stérile de calibre 22 à une seringue d’un millilitre. Montez la seringue avec l’aiguille de guidage sur la pince d’injection et fixez-la en place. Ensuite, alignez le transducteur à ultrasons avec le support d’injection pour vous assurer que l’aiguille de guidage est visible dans le champ d’imagerie.

Ajustez la position de la sonde à l’aide du support de sonde et de la pince de maintien. Sans déplacer le rat, faites pivoter la plate-forme de l’animal jusqu’à ce que l’encoche du transducteur pointe vers l’épaule droite du rat. Pour affiner l’imagerie, ajustez les vis du micromanipulateur sur le rail de la plate-forme de l’animal.

Gardez le transducteur stable pour maintenir l’alignement avec l’aiguille. Maintenant, à l’aide du mode parasternal grand axe B et de l’imagerie en mode M, visualisez la zone infarctus. Évaluez l’étendue de l’infarctus, le mouvement régional de la paroi et les zones d’amincissement de la paroi pour déterminer la faisabilité de l’injection.

Identifiez la zone péri-infarctus et choisissez une zone hypokinétique à côté du noyau de l’infarctus qui a une épaisseur de paroi diastolique supérieure à un millimètre. Ensuite, à l’aide du système de rails, avancez le support d’injection vers la plate-forme de l’animal. Ajustez ensuite les vis du micromanipulateur du support d’injection pour aligner avec précision la pointe de l’aiguille avec le centre exact du champ du transducteur.

Maintenant, pour avancer lentement l’aiguille guide et percer la peau, tournez la vis du micromanipulateur d’injection sur le support d’injection et confirmez que la pointe de l’aiguille est visible dans le champ d’échographie. Activez ensuite la fonction de guidage de l’aiguille dans le logiciel d’échographie pour confirmer la trajectoire prévue de l’aiguille de guidage. Avancez l’aiguille guide vers le site d’injection sélectionné, en vous arrêtant avec le biseau à un ou deux millimètres de la paroi antérieure du ventricule gauche.

Une fois l’aiguille en place, demandez à un opérateur de stabiliser l’aiguille de guidage à sa base pour maintenir une visualisation constante des ultrasons. Demandez à un autre opérateur de desserrer la pince de seringue, de retirer délicatement la seringue et de la remplacer par la seringue contenant l’injectat. Ensuite, fixez une aiguille de calibre 29 de 88 millimètres de long à la seringue contenant l’injectat.

Fixez la seringue sur le support d’injection. Insérez manuellement l’aiguille dans l’aiguille de guidage fixe, en effectuant des ajustements mineurs avec les vis du micromanipulateur le long de l’axe x si nécessaire. Continuez à avancer l’aiguille manuellement jusqu’à ce que le biseau devienne visible dans la cavité thoracique à l’échographie.

Une fois que l’aiguille de calibre 29 est visible à l’échographie, avancez-la dans le myocarde de la paroi antérieure du ventricule gauche à l’aide des vis du micromanipulateur pour un contrôle précis. Assurez-vous que toute la longueur du biseau de l’aiguille est encastrée dans le myocarde. Injectez lentement l’injectat dans le myocarde.

Confirmez la réussite de l’injection en observant une tache échogène brillante et dense au site d’injection qui se déplace avec le mouvement de la paroi antérieure du ventricule gauche. Enfin, retirez la seringue et les aiguilles du support d’injection pour éviter les piqûres accidentelles de l’aiguille. Soulevez délicatement le rat de la plate-forme de l’animal et placez-le sur un coussin chauffant pour le récupérer.

L’imagerie par bioluminescence a révélé une fuite partielle des cellules souches injectées due à un retrait prématuré de l’aiguille indiqué par un signal luminescent diffus dans la cavité thoracique. Une injection intramyocardique réussie a été confirmée par un signal luminescent concentré dans la région médiane de l’apex du ventricule gauche. L’imagerie ex vivo des cœurs sectionnés a montré le signal bioluminescent le plus fort dans la tranche médiane de l’apex, avec des signaux plus faibles dans les sections de l’apex et du ventricule moyen.

L’imagerie post-mortem du cœur a montré un hydrogel violet visible à côté de la zone d’infarctus, confirmant l’administration ciblée. L’imagerie par fluorescence du tissu cardiaque a montré que le traceur rouge était confiné à la zone péri-infarctus, confirmant une administration localisée. La coloration rouge de Sirius a confirmé que le traceur a été délivré dans une région d’épaisseur de paroi intermédiaire entre le noyau de l’infarctus et le myocarde sain.

L’imagerie Doppler couleur a confirmé que l’aiguille avait été correctement placée à l’intérieur du myocarde sans flux sanguin visible avant l’injection. Pendant l’injection, la paroi antérieure est restée intacte sans qu’aucun flux sanguin externe n’ait été détecté. Après le retrait de l’aiguille, l’injectat retenu était visible dans le myocarde et aucune hémorragie n’a été observée.