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L'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è una malattia del sistema vascolare polmonare associata a infiltrazione di cellule infiammatorie, la proliferazione della muscolatura liscia e l'apoptosi delle cellule endoteliali. Questi cambiamenti si traducono in obliterazione delle arteriole polmonari, successivamente portando a ventricolo destro (RV) disfunzione e insufficienza cardiaca. Al fine di comprendere la fisiopatologia sottostante PAH e insufficienza RV in PAH, sono stati sviluppati una serie di diversi modelli, tra cui modelli genetici e farmacologici, per lo studio di questa malattia (recensito altrove 1,2).
Di questi modelli, i più popolari sono indotta da ipossia (Hx) PAH nel topo e la Monocrotalina (MCT) e modelli SU5416-ipossia (SuHx) nel ratto. Nel modello Hx mouse, i topi sono esposti a 4 settimane di ipossia (sia normobariche o ipobarica, corrispondente ad un'altitudine di 18.000 piedi con una FiO2 0,10), con lo sviluppo risultante proliferazione mediale, maggiore RV systpressioni Olic e lo sviluppo di ipertrofia ventricolare 3. MCT ad una singola dose di 60 mg / kg risultati in lesioni alle cellule endoteliali polmonari attraverso un meccanismo chiaro che poi si traduce nello sviluppo di PAH 4. SU5416 è un inibitore delle vascolari recettori del fattore di crescita endoteliale (VEGFR) 1 e 2 bloccante, e il trattamento con una singola iniezione sottocutanea di 60 mg / kg seguita da esposizione a ipossia cronica per 3 settimane risultati in ipertensione polmonare permanente con alterazioni patologiche simili a quello visto nella malattia umana, con la formazione di lesioni vascolari obliterante 5. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati diversi modelli di topi transgenici per l'ipertensione polmonare. Questi includono eliminazione diretta e le mutazioni del recettore proteina morfogenetica dell'osso 2 (BMPR2), come BMPR2 mutazioni del gene sono presenti in entrambe le forme familiari e idiopatiche di PAH, eme ossigenasi-1 KO e IL-6 sovraespressione (recensione altrove 1,2).
Questi diversi modelli di roditori di PH hanno diversi livelli di ipertensione polmonare, ipertrofia ventricolare e insufficienza RV. Mentre i vari modelli di topi transgenici ipossia e si traducono in PAH molto più mite rispetto al modello di ratto o 1, lo fa consentire la sperimentazione di diverse mutazioni genetiche e dei loro percorsi di segnalazione associate molecolari. Il modello MCT non causare gravi PAH, anche se MCT sembra essere tossico per le cellule endoteliali in diversi tessuti 4. Il modello SuHx è caratterizzata da modificazioni vascolari più simile a quella vista in PAH idiopatica negli esseri umani, anche se richiede sia esposizione manipolazione e ipossia farmacologica. Inoltre, in tutti questi modelli, ci può essere una disconnessione tra le variazioni istopatologiche, pressione polmonare e funzione ventricolare associati allo sviluppo di PAH. Questo è in contrasto con la malattia umana, in cui vi è solitamente un rapporto proporzionale tra cambiamenti istopatologici, la gravità della pulmonipertensione ary e il grado di insufficienza RV. Quindi, è necessario una caratterizzazione completa di questi modelli di roditori di PH, e implica valutazioni di funzione ventricolare destra (tipicamente mediante ecocardiografia), l'emodinamica (di cateterismo cardiaco) e istopatologia del cuore e dei polmoni (dalla raccolta dei tessuti).
In questo protocollo, si descrivono le tecniche di base utilizzate per la caratterizzazione di modelli emodinamica PAH nel ratto e nel topo. Queste tecniche generali possono essere applicati a qualsiasi studio del ventricolo destro e vasi polmonari e non è limitata a modelli di PAH. Visualizzare il RV mediante ecocardiografia è relativamente semplice nei ratti, ma è più impegnativo nei topi causa delle loro dimensioni e la geometria complessa del RV. Inoltre, alcuni surrogati utilizzati per la funzione RV quantificare, come TAPSE, arteria polmonare (PA) tempo di accelerazione e PA Doppler forma d'onda dentellatura, non sono ben convalidati negli esseri umani e correlano solo debolmente con la valutazione di puipertensione lmonary e funzione ventricolare destra da emodinamica invasiva. Determinazione delle emodinamica RV è meglio farlo con un chiuso del torace, per mantenere gli effetti di una pressione negativa intratoracica con l'ispirazione, anche se aperto cateterizzazione petto con un catetere impedenza per il calcolo di pressione-volume (PV) loop e una caratterizzazione emodinamico più dettagliata . Come con qualsiasi procedura, sviluppando l'esperienza con le procedure è fondamentale per il successo sperimentale.