Una procedura controllata dalla stimolazione per la valutazione delle funzioni diastoliche dipendenti dalla frequenza cardiaca in modelli murini di insufficienza cardiaca

Summary

Il presente protocollo descrive l'ottenimento della relazione pressione-volume attraverso la stimolazione transesofagea, che funge da strumento prezioso nella valutazione della funzione diastolica in modelli murini di insufficienza cardiaca.

Abstract

L'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata (HFpEF) è una condizione caratterizzata da disfunzione diastolica e intolleranza all'esercizio fisico. Mentre i test emodinamici da sforzo o la risonanza magnetica possono essere utilizzati per rilevare la disfunzione diastolica e diagnosticare l'HFpEF nell'uomo, tali modalità sono limitate nella ricerca di base che utilizza modelli murini. Un test da sforzo su tapis roulant è comunemente usato per questo scopo nei topi, ma i suoi risultati possono essere influenzati dal peso corporeo, dalla forza muscolare scheletrica e dallo stato mentale. Qui, descriviamo un protocollo di stimolazione atriale per rilevare i cambiamenti dipendenti dalla frequenza cardiaca (HR) nelle prestazioni diastoliche e convalidare la sua utilità in un modello murino di HFpEF. Il metodo prevede l'anestesia, l'intubazione e l'esecuzione dell'analisi del circuito pressione-volume (PV) in concomitanza con la stimolazione atriale. In questo lavoro, è stato inserito un catetere di conduttanza tramite un approccio apicale ventricolare sinistro e un catetere di stimolazione atriale è stato posizionato nell'esofago. I loop fotovoltaici al basale sono stati raccolti prima che l'HR fosse rallentato con ivabradina. I loop fotovoltaici sono stati raccolti e analizzati con incrementi di FC compresi tra 400 bpm e 700 bpm tramite stimolazione atriale. Utilizzando questo protocollo, abbiamo chiaramente dimostrato la compromissione diastolica HR-dipendente in un modello di HFpEF indotto metabolicamente. Sia la costante di tempo di rilassamento (Tau) che la relazione pressione-volume telediastolica (EDPVR) sono peggiorate con l'aumentare della frequenza cardiaca rispetto ai topi di controllo. In conclusione, questo protocollo controllato dalla stimolazione atriale è utile per rilevare le disfunzioni cardiache HR-dipendenti. Fornisce un nuovo modo per studiare i meccanismi alla base della disfunzione diastolica nei modelli murini di HFpEF e può aiutare a sviluppare nuovi trattamenti per questa condizione.

Introduction

L'insufficienza cardiaca rappresenta una delle principali cause di ospedalizzazione e morte in tutto il mondo e l'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata (HFpEF) rappresenta circa il 50% di tutte le diagnosi di insufficienza cardiaca. L'HFpEF è caratterizzata da disfunzione diastolica e ridotta tolleranza all'esercizio fisico e le anomalie emodinamiche associate, come la disfunzione diastolica, possono essere chiaramente rilevate attraverso test emodinamici da sforzo o scansioni MRI ^1,2.

Nei modelli sperimentali, tuttavia, le modalità disponibili per valutare le a....

Protocol

Questo protocollo sugli animali è stato approvato dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali e ha seguito i regolamenti per gli esperimenti sugli animali e le attività correlate presso l'Università di Tokyo. Per il presente studio sono stati utilizzati topi maschi C57/Bl6J di età compresa tra 8 e 12 settimane. Gli animali sono stati ottenuti da una fonte commerciale (vedi la tabella dei materiali). Un modello di HFpEF è stato stabilito somministrando una dieta ricca di grassi per 15 settimane in combinazione con l'estere metilico NG-nitro-L-arginina, come descritto in precedenza¹⁰.

Results

I dati del circuito fotovoltaico di base sono visualizzati nella Figura 1 e nella Tabella 1. Al basale (in assenza di stimolazione), non ci sono state differenze significative nei parametri diastolici come la costante di tempo di rilassamento (Tau), la velocità minima di variazione della pressione (dP/dt min) e l'EDPVR tra i topi di controllo e HFpEF. Tuttavia, i topi HFpEF hanno mostrato una pressione sanguigna e un'elastanza arteriosa (Ea) più elevate, come mostrato nella .......

Discussion

Presentiamo una metodologia per valutare le relazioni pressione-volume con l'applicazione della stimolazione transesofagea. L'intolleranza all'esercizio fisico è una delle caratteristiche chiave dell'HFpEF, ma non sono disponibili tecniche per la valutazione della funzione cardiaca nei topi durante l'esercizio. Il nostro protocollo di stimolazione offre uno strumento prezioso per rilevare la disfunzione diastolica, che potrebbe non essere evidente in condizioni di riposo.

Per ottenere un circu.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sutura di seta 2-0, sterlie	Alfresa Pharma Corporation, Osaka, Giappone	62-9965-57	Forniture chirurgiche
Catetere per elettrodi tetrapolari 2-Fr	Fukuda Denshi, Giappone e UNIQUE MEDICAL, Giappone	Forniture chirurgiche	su misura
Siero bovino all'albumina	Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Giappone	01859-47	Varie
C57/BI6J mouse	Jackson Laboratory		animali
Catetere a conduttanza	Millar Instruments, Houston, TX	PVR 1035
Cauterizzazione elettrica, Kit coltello per elettrocauterizzazione	ellman-Giappone, Osaka, Giappone	1-1861-21	Forniture chirurgiche
Etomidate	Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Giappone	E0897	per erba anestetica
S44G Stimolatore a impulsi quadrato	Astro-Med, West Warwick, RI		Apparecchiature di stimolazione
Isoflurane	Viatris Inc., Tokyo, Giappone	8803998	Anestetico
Ivabradina	Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Giappone	I0847	Varie
Software LabChart	ADInstruments, Sydney, Australia	LabChart 7	Apparecchiature emodinamiche
MPVS Ultra	Millar Instruments, Houston, TX	PL3516B49	Apparecchiature emodinamiche
Pancronium bromide	Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO	15500-66-0	Anestetico
PE10 tubo in polietilene	Bio Research Center  Co. Ltd., Tokyo, Giappone	62101010	Forniture chirurgiche
PowerLab 8/35	ADInstruments, Sydney, Australia	PL3508/P	Apparecchiature emodinamiche
PVR 1035	Millar Instruments, Houston, TX	842-0002	Apparecchiature emodinamiche
Uretano (carbammato di etile)	Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Giappone	050-05821	a
flusso vascolare	Transonic, Ithaca, NY	MA1PRB	Forniture chirurgiche