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Il segno distintivo di molte malattie cardiache nell'uomo è una compromissione funzionale sistolica e/o diastolica del ventricolo sinistro (LV). Per l'individuazione di anomalie strutturali, la diagnosi e la gestione dell'insufficienza cardiaca sistolica, nonché la valutazione della funzione diastolica nei pazienti con sintomi di insufficienza cardiaca, l'ecocardiografia viene utilizzata come modalità di valutazione fondamentale.
Poiché i sintomi sono aspecifici e più di un terzo dei pazienti con la sindrome clinica da scommesso cardiaco può non soffrire dell'insufficienza cardiaca vera e propria, è importante trovare un correlato ecocardiografico oggettivo per la presentazione clinica del paziente1. Inoltre, alcuni sintomi occulti nello stato di riposo o statico possono verificarsi in condizioni di attività o stress. Nei pazienti con malattia coronarica, cambiamenti già minori nella perfusione coronarica possono portare ad anomalie del movimento della parete regionale. Tuttavia, questi sottili cambiamenti non possono essere valutati utilizzando l'ecocardiografia convenzionale poiché le alterazioni della malattia cardiaca possono essere nascoste nei cuori non stressati. Per ottenere una comprensione più approfondita della fisiopatologia cardiaca, l'ecocardiografia da sforzo fornisce una valutazione dinamica della struttura e della funzione miocardica in condizioni di esercizio o stress farmacologico, consentendo di abbinare i sintomi con i reperti cardiaci2. Inoltre, nei piccoli animali, questo metodo rappresenta uno strumento in-vivo affidabile e non invasivo 3,4,5. In linea con l'uomo, la reazione allo stress del miocardio può essere indotta tramite agenti farmacologici nei topi e nei ratti. La dobutamina è un farmaco di uso frequente e l'ecocardiografia da stress con dobutamina è ampiamente eseguita nell'uomo 6,7, ma solo a volte utilizzata in piccoli modelli animali per valutare la reazione cardiaca allo stress 8,9,10,11. La dobutamina è una catecolamina sintetica con un effetto prevalentemente β1-agonistico che determina inotropia positiva e cronotropia del cuore. Per ottenere una corretta traduzione dall'uomo al topo, alla tecnologia e al quadro concettuale dell'ecocardiografia, devono essere prese in considerazione le limitazioni tecniche relative, ad esempio, alle piccole dimensioni e alla frequenza cardiaca rapida nel topo. La frequenza cardiaca target umana nell'ecocardiografia da stress con dobutamina è [(220-età) x 0,85] con un conseguente aumento medio della frequenza cardiaca di circa il 150 ± 10% in volontari sani12,13. Per i topi, manca una formula del genere. Si dice che la frazione di eiezione (EF) sia aumentata dall'ecocardiografia da sforzo nell'uomo del 5-20%12,14. La FE nei topi, a seconda della frequenza cardiaca, è riportata tra il 58 ± l'11% (< 450 bpm) e il 71 ± l'11% (≥ 450 bpm) e cambia di quasi il 20% con frequenze cardiache più elevate4. Il meccanismo principale nei topi per aumentare la gittata cardiaca è un aumento della frequenza cardiaca. Parte responsabile di questo meccanismo è l'effetto Bowditch o fenomeno della scala, una risposta cardiaca positiva-inotropa mediata dal calcio dipendente dalla frequenza, che è più pronunciata nei topi che nell'uomo 15,16. Inoltre, l'ecocardiografia (da stress) è alla base della variabilità intra e interosservatore. Pertanto, una procedura altamente standardizzata è indispensabile17,18.
Qui presentiamo la procedura dettagliata dell'ecocardiografia da stress con dobutamina per acquisire immagini standardizzate per svelare sottili cambiamenti nella funzione cardiaca nei topi in modelli di salute e malattia. I componenti chiave includono un'adeguata anestesia, un adeguato monitoraggio della frequenza cardiaca e possibili insidie nell'imaging indotto dallo stress nei topi. I parametri chiave sono la valutazione della funzione sistolica e diastolica, compresa la considerazione della LVEF. Poiché i topi sono resistenti alla disfunzione cardiaca indotta dal postcarico17, questo protocollo può aggiungere informazioni preziose per l'uso anche in modelli di cardiopatia valvolare.