La fibroelastosi endocardica (EFE), definita dall'accumulo di collagene e fibre elastiche nel tessuto subendocardico, si presenta come un endocardio ispessito perlaceo o opaco; L'EFE subisce una crescita più attiva durante il periodo fetale e la prima infanzia1. In uno studio autoptico, il 70% dei casi con sindrome del cuore sinistro ipoplasico (HLHS) è stato associato alla presenza di EFE2.
Le cellule che esprimono marcatori per i fibroblasti sono la principale popolazione cellulare in EFE, ma queste cellule esprimono contemporaneamente anche marcatori endoteliali endocardici, che è un'indicazione dell'origine di queste cellule EFE. Il nostro gruppo ha precedentemente stabilito che il meccanismo alla base della formazione di EFE coinvolge un cambiamento fenotipico delle cellule endoteliali endocardiche in fibroblasti attraverso la transizione endoteliale a mesenchimale (EndMT)3. L'EndMT può essere rilevata utilizzando la doppia colorazione immunoistochimica per marcatori endoteliali come il cluster di differenziazione (CD) 31 o l'endotelio vascolare (VE)-caderina (CD144) e marcatori di fibroblasti (ad esempio, actina alfa-muscolare liscia, α-SMA). Inoltre, abbiamo anche precedentemente stabilito il ruolo regolatore della via TGF-ß in questo processo con l'attivazione dei fattori di trascrizione SLUG, SNAIL, e TWIST3.
L'EndMT è un processo fisiologico che si verifica durante lo sviluppo cardiaco embrionale e porta alla formazione dei setti e delle valvole dai cuscinetti endocardici4, ma provoca anche fibrosi d'organo nell'insufficienza cardiaca, nella fibrosi renale o nel cancro e svolge un ruolo chiave nell'aterosclerosi vascolare 5,6,7,8. L'EndMT nella fibrosi cardiaca è regolata principalmente attraverso la via TGF-β, come abbiamo riportato 3,9. Sono stati descritti vari stimoli per indurre l'EndMT: infiammazione10, ipossia11, alterazioni meccaniche12 e disturbi del flusso, comprese le alterazioni del flusso sanguigno intracavitario13, e l'EndMT può anche essere una conseguenza di una malattia genetica14.
Questo modello animale è stato sviluppato utilizzando i componenti chiave dello sviluppo dell'EFE cardiaca, che sono l'immaturità e le alterazioni del flusso sanguigno intracavitario, in particolare il ristagno del flusso. L'immaturità è stata soddisfatta utilizzando cuori di ratto neonatale come donatori, poiché i ratti neonatali sono noti per essere immaturi dal punto di vista dello sviluppo subito dopo la nascita. Il trapianto di cuore eterotopico ha offerto la possibilità di limitare il flusso intracavitario15.
Da un punto di vista clinico, questo modello animale consente di studiare meglio l'impatto di EndMT sul ventricolo sinistro (LV) in crescita. La restrizione della crescita imposta al cuore fetale e neonatale attraverso la formazione di EFE indotta da EndMT16 preclude ai pazienti con ostruzioni del tratto di efflusso ventricolare sinistro (LVOTO) come la stenosi aortica critica congenita e la sindrome del cuore sinistro ipoplasico (HLHS) la riparazione chirurgica biventricolare anatomica curativa17. Questo modello animale facilita lo studio dei meccanismi cellulari e della regolazione della formazione tissutale attraverso l'EndMT e consente di testare le opzioni di trattamento farmacologico 3,18.
L'ecocardiografia transaddominale viene utilizzata per monitorare la vitalità dell'innesto, la contrattilità e la pervietà delle anastomosi. Dopo l'eutanasia, la formazione di EFE può essere osservata macroscopicamente entro 3 giorni dal trapianto. Il tessuto EFE mostra le stesse caratteristiche istopatologiche del tessuto EFE umano di pazienti con LVOTO.
Quindi, questo modello animale, sebbene sviluppato per l'uso pediatrico nello spettro dell'HLHS, può essere applicato quando si studiano varie malattie basate sul meccanismo molecolare di EndMT.