Le malattie cardiovascolari (CVD) rappresentano la principale causa di morbilità e mortalità in tutto il mondo1. Di conseguenza, è necessaria una ricerca in questo campo. Anche se un po' controverso, soprattutto se non fatto bene, l'uso degli animali per scopi di ricerca e addestramento rimane un passo obbligatorio della ricerca traslazionale. I piccoli modelli animali hanno contribuito notevolmente a svelare i meccanismi cellulari e molecolari delle CVD, ma l'estrapolazione in uno scenario clinico è ostacolata dalle notevoli differenze cardiovascolari con l'uomo 2,3. Quindi c'è importanza nei modelli animali di grandi dimensioni, in quanto sono più vicini all'uomo per quanto riguarda le dimensioni e le caratteristiche anatomiche e fisiologiche 3,4.
Sebbene i modelli sperimentali non possano assomigliare completamente alla condizione clinica, questa raccolta di metodi mira ad aiutare i ricercatori a scegliere il modello animale di grandi dimensioni che meglio rappresenta la malattia oggetto di indagine per consentire ai ricercatori la capacità di testare nuove procedure e dispositivi in sistemi che ricreano l'anatomia umana, dando priorità al benessere degli animali. Questi modelli animali intendono anche aiutare i professionisti medici ad apprendere e praticare procedure impegnative in sistemi simili a quelli umani utilizzando attrezzature di livello clinico e tecniche chirurgiche4.
La malattia cerebrovascolare comporta una serie di condizioni, tra cui gli aneurismi intracranici (IA) che presentano un alto tasso di mortalità in caso di rottura. Lo sviluppo di nuovi strumenti o strategie terapeutiche per la gestione dell'IA deve essere esplorato in un contesto preclinico prima di poter essere tradotto in uno scenario clinico. Blanco-Blázquez et al. descrivono due modelli di suini aneurismatici creati chirurgicamente che mostrano risultati incoraggianti nel campo della ricerca sugli aneurismi non rotti e nella formazione nelle tecniche di neuroradiologia5. Sebbene i modelli descritti non replichino completamente le circostanze fisiopatologiche coinvolte nello sviluppo degli aneurismi in termini di emodinamica, si sono dimostrati equivalenti alla condizione osservata nell'uomo. Di conseguenza, era opportuno che i professionisti medici praticassero diverse procedure endovascolari, nonché utile per i ricercatori per esplorare nuove opzioni terapeutiche5.
Sebbene gli attuali trattamenti per l'infarto del miocardio possano ridurre la mortalità precoce, una percentuale significativa di pazienti sviluppa un'insufficienza cardiaca progressiva. Martínez-Falguera et al. descrivono un modello di MI ottenuto mediante dispiegamento permanente di bobine nei suini che potrebbe essere utile nell'esplorazione di nuove opzioni terapeutiche6. Il metodo descritto si è dimostrato fattibile e altamente riproducibile. Evita la necessità di procedure a cuore aperto e la conseguente reazione infiammatoria che si verifica dopo l'intervento chirurgico. Un vantaggio importante è che questo modello riproduce la patogenesi dell'infarto miocardico non rivascolarizzato riscontrato nell'uomo ed è appropriato per i modelli di infarto miocardico nella loro fase acuta, sub-acuta e persino cronica, a seconda della durata del follow-up di un determinato studio6.
Quando si studia l'infarto miocardico o altre condizioni cardiache, l'esame macroscopico post mortem del cuore è complesso e può essere associato a diversi errori di approccio o di interpretazione. Per questo motivo, l'esame macroscopico standardizzato e i protocolli di raccolta dei campioni sono fondamentali per garantire la comparabilità, la riproducibilità e il successo degli studi sperimentali sulle CVD condotti in modelli animali di grandi dimensioni. Constantin e Tăbăran hanno dimostrato due protocolli standard di esame macroscopico (metodi di discendenza-efflusso e dissezione a quattro camere), evidenziando i metodi di esame macroscopico e i siti di campionamento abitualmente impiegati per l'analisi istopatologica che possono essere adattati a qualsiasi specie7. Il protocollo presentato potrebbe servire come linea guida per la dissezione cardiaca, che può essere facilmente utilizzata in indagini che richiedono una valutazione cardiaca esaustiva7.
La sostituzione transcatetere della valvola polmonare è sempre più comune nei pazienti con cardiopatia congenita, disfunzione acquisita del tratto di efflusso ventricolare destro o di una valvola bioprotesica. Sebbene i risultati precoci e tardivi nello scenario clinico siano soddisfacenti, ci sono numerose sfide cliniche che devono essere prese in considerazione per l'occupazione a vita, soprattutto nei giovani. Lo studio presentato da Hao et al. mostra la fattibilità e la sicurezza a lungo termine di una valvola polmonare8 di nuova concezione. Gli autori utilizzano il pericardio per progettare una valvola polmonare autologa che viene poi impiantata nella posizione della valvola polmonare nativa per mezzo di uno stent in Nitinol autoespandibile tramite cateterizzazione della vena giugulare in un modello di pecora. Sebbene lo studio presenti alcune limitazioni, come la dimensione del campione utilizzato, costituisce un notevole progresso per un'implementazione sicura ed efficiente per i prossimi studi preclinici, nonché per la traduzione in ambito clinico.
La fibrillazione atriale (FA) è l'aritmia cardiaca più estesa attribuibile alla miopatia atriale strutturale, definita come rimodellamento strutturale degli atri. La scoperta di nuovi approcci terapeutici richiede lo sviluppo di modelli animali riproducibili di grandi dimensioni di miopatia atriale. La maggior parte dei modelli attualmente disponibili si basa sul tachipacing atriale, che riproduce i disturbi della conduzione ma in assenza di cambiamenti strutturali che normalmente precedono i cambiamenti elettrici. Per soddisfare questo requisito, Tubeeckx et al. descrivono un modello clinicamente rilevante di miopatia atriale suina indotta da pericardite sterile, che mostra l'inducibilità della FA e il rapido sviluppo di infiammazione e fibrosi. Presentando le caratteristiche precedentemente descritte, questo grande modello animale potrebbe aiutare a esplorare nuove strategie per il trattamento della miopatia atriale e della FA9.
Negli ultimi anni, abbiamo assistito a progressi impressionanti nella gestione delle CVD, che hanno consentito intuizioni meccanicistiche e nuovi approcci terapeutici. Mentre il numero di animali impiegati per scopi di ricerca e formazione deve diminuire in conformità con le attuali considerazioni etiche e gli studi che coinvolgono modelli animali devono essere ottimizzati tenendo conto del benessere animale10, gli animali da esperimento non possono essere completamente sostituiti da altri sistemi. I modelli animali di grandi dimensioni rimarranno lo strumento migliore per far progredire la comprensione dei meccanismi delle CVD umane11, poiché l'uso di impostazioni simili a quelle umane aumenta le possibilità che i risultati di laboratorio si traducano in trattamenti efficaci4. Una piattaforma rappresentativa delle complesse interazioni biologiche presenti nelle malattie cliniche è un requisito per far progredire ulteriormente la comprensione di queste condizioni altamente diffuse. Pertanto, i modelli animali di grandi dimensioni descritti in questa raccolta di metodi potrebbero aiutare a colmare il divario dal banco al letto del paziente, contribuendo alla conoscenza della patogenesi della malattia e rappresentando strumenti essenziali per sviluppare tecniche diagnostiche e strategie terapeutiche. Questa raccolta completa di metodi spazia dalle malattie cerebrovascolari alle cardiopatie strutturali, ritmiche e ischemiche, fino alle importantissime tecniche di campionamento necessarie per ottenere risultati significativi. Inoltre, questi modelli consentono ai medici di praticare procedure impegnative in sistemi vicini all'anatomia umana e di migliorare gli approcci clinici a diverse CVD.