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Conferma visiva dell'appropriata legatura del tronco PA durante l'intervento chirurgico
Durante la procedura PAB, un'indicazione di un buon posizionamento della sutura è un aumento immediato della pressione sanguigna e una dilatazione immediata del ventricolo destro e della radice del tronco PA alla giunzione con il ventricolo destro. La sutura non deve muoversi per garantire un sovraccarico di pressione costante e permanente per 3 settimane. In questo studio, l'uso di un 5-0 Silk è stato convalidato come più stabile di una clip metallica (Figura 2E, F). Il 5-0 Silk consente anche la possibilità di rimuovere la sutura se richiesto da uno specifico disegno di studio.
Un'osservazione importante fatta durante questo studio è stata che l'applicazione di clip metalliche ha portato a forme casuali del diametro libero attorno al piombo di 19 G, che è un'importante fonte di variabilità. In questo studio era richiesto un diametro costante di 1 mm. Inoltre, la rimozione delle clip metalliche spesso provocava la lacerazione del tronco PA, il che non è accettabile in un disegno di studio che richiederebbe la rimozione della sutura per valutare il ripristino della pressione normale (Figura 2E, F).
Conferma e misurazione del sovraccarico di pressione ventricolare destra indotto da PAB (Figura 4 e Figura 5)
La conferma ideale dell'aumento della pressione post-PAB sarebbe la misurazione emodinamica della pressione con un catetere endovenoso e intracardiaco come descritto in precedenza9. Per i protocolli che richiedono la conservazione del cuore per un lungo periodo e approcci non invasivi, la metodologia ecocardiografica sopra descritta ha aiutato a valutare l'aumento della velocità del sangue e del gradiente di pressione attorno alla sutura utilizzando CW Doppler (Figura 4A, C). Questo metodo non invasivo ha anche permesso la visualizzazione della legatura e l'interruzione del flusso sanguigno causata dal restringimento del diametro dell'arteria da parte del PAB (Figura 4B, C). Qui sono mostrati i dati ecocardiografici ottenuti al D21 post-PAB, ma i ricercatori che applicano questo metodo possono eseguire tale ecocardiografia transtoracica non invasiva in vari punti temporali pre e post-PAB, in base ai requisiti dei loro specifici obiettivi di indagine e ricerca.

Figura 4: Valutazione della legatura del tronco PA post-PAB. Il Doppler a onda continua in una vista parasternale 2D dell'asse corto è stato utilizzato per visualizzare il modello di flusso che attraversa il tronco PA in PAB rispetto ai ratti fittizi. (A) Misurazione della velocità del flusso sanguigno espulso dal RV attraverso il tronco PA in uno sham (pannello di sinistra) e in ratti PAB (pannello di destra). (B) Mappatura del flusso di colori del tronco PA in sham (pannello di sinistra) e PAB rat (pannello di destra). Il sangue normalmente espulso dal ventricolo destro e che si allontana dal cuore con il flusso laminare appare in blu e il flusso sanguigno turbolento dopo il PAB a causa dell'ostruzione fissa del deflusso del ventricolo destro appare in rosso e giallo. La legatura parziale del tronco PA può essere riconosciuta sul pannello destro a causa dell'opacità della sutura di seta. (C) Velocità di picco del PA espressa in cm/s in PAB rispetto a sham a D21 post-PAB. (D) Quantificazione del gradiente medio di pressione PA espresso in mmHg in PAB rispetto a sham a D21 post-PAB. (Analisi statistiche: i dati sono stati normalmente distribuiti come valutato dal test di Shapiro-Wilk. Un confronto dei dati è stato eseguito utilizzando il t-test dello studente. n = 6 ratti per gruppo. I risultati sono espressi come media ± S.E.M.) Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Sul lato destro del cuore, il PAB ha indotto una grave RHF confermata da un aumento dello spessore del ventricolo destro e dalla dilatazione dell'AR accompagnata da malfunzionamento miocardico, come osservato dall'ecocardiografia su D21 post-PAB. In termini di funzione del ventricolo destro, la pressione sistolica del ventricolo destro era significativamente aumentata nei ratti PAB rispetto allo sham, e l'ecocardiografia in vivo ha anche rivelato che il tasso di contrattilità (Sr) era diminuito nel PAB rispetto allo sham (Figura 5A-C). Rispetto ai ratti fittizi, la dimensione del ventricolo destro alla diastole terminale (RVDd) e lo spessore della parete anteriore del ventricolo destro alla diastole terminale (RVAWd) erano significativamente aumentati. Queste osservazioni ecocardiografiche sono state confermate dopo l'eutanasia e l'analisi istologica della sezione trasversale del cuore da ratti PAB rispetto a sham (Figura 5D). L'aumento della capacità volumetrica del ventricolo destro in risposta all'elevato postcarico ha causato la spinta del setto interventricolare verso il ventricolo sinistro, generando una compressione relativa del ventricolo sinistro (Figura 5A, D).

Figura 5: Conferma del rimodellamento del ventricolo destro indotto da PAB a D21 post-PAB. (A) Vista apicale 2D a 4 camere delle quattro camere cardiache che evidenzia la dilatazione dell'artrite reumatoide e del ventricolo destro nei ratti PAB (pannello destro) rispetto allo sham (pannello sinistro). L'imaging Doppler tissutale è stato utilizzato per (B) la quantificazione della pressione sistolica del ventricolo destro espressa in mmHg nei ratti PAB rispetto allo sham e (C) la misurazione della contrattilità sistolica della parete laterale del ventricolo destro (Sr) espressa in cm/s nei ratti PAB rispetto allo sham. (D) Immagini istologiche delle sezioni trasversali del cuore nello sham (pannello sinistro) e nel ratto PAB (pannello destro) che confermano che il PAB ha indotto un significativo allargamento del ventricolo destro rispetto allo sham. Barre della scala: 5 mm. (Analisi statistiche: i dati sono stati normalmente distribuiti come valutato dal test di Shapiro-Wilk. Un confronto dei dati è stato eseguito utilizzando il t-test dello studente. n = 6 ratti per gruppo. I risultati sono espressi come media ± S.E.M.) Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Valutazione della dilatazione atriale destra indotta da PAB e del rigurgito tricuspidale (Figura 6)
L'ecocardiografia in vivo eseguita a D21 post-PAB ha confermato che i RAD aumentavano significativamente mentre i RAD erano invariati, a causa del costante aumento della pressione indotto dal PAB sul lato destro del cuore (Figura 5A, Figura 6A, B). Il persistente sovraccarico di pressione sul lato destro indotto dal PAB era accompagnato dalla deformazione dell'anulus della valvola tricuspide. Il malfunzionamento della valvola tricuspide indotto da PAB è stato valutato mediante ecocardiografia in vivo eseguita a D21 post-PAB, mediante l'osservazione di rigurgito tricuspidale caratterizzato da perdita di sangue nell'artrite reumatoide alla sistole (Figura 6C-E).

Figura 6: Valutazione del rimodellamento indotto da PAB dell'artrite reumatoide e della valvola tricuspide a D21 post-PAB. (A) Quantificazione della dimensione dell'artrite reumatoide all'estremità della sistole (RAD) in ratti sham e PAB misurata mediante vista apicale 2D a 4 camere. (B) Quantificazione della dimensione LA all'estremità della sistole (LADs) in ratti sham e PAB. (C) La mappatura dei colori sulla vista apicale 2D a 4 camere è stata registrata per osservare la normale chiusura della valvola tricuspide in sham (pannello sinistro) rispetto al rigurgito tricuspidale caratterizzato da perdite di sangue dal ventricolo destro nell'artrite reumatoide di ratti PAB (pannello destro) in risposta allo stiramento e alla deformazione del lato destro indotti dal PAB dell'anulus della valvola tricuspide. (D) L'ecocardiografia M-mode in vista apicale a 4 camere è stata utilizzata per la quantificazione dell'escursione sistolica del piano dell'anulus tricuspidale (TAPSE) nei ratti PAB rispetto allo sham. (E) Il Doppler a onde pulsate è stato utilizzato per la quantificazione della velocità di movimento dell'anulus tricuspidale nei ratti PAB rispetto allo sham. (Analisi statistiche: i dati sono stati normalmente distribuiti come valutato dal test di Shapiro-Wilk. È stato eseguito un confronto dei dati con il t-test di Student. n = 6 ratti per gruppo. I risultati sono espressi come media ± S.E.M.) Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Valutazione dell'aritmogenesi cardiaca indotta da PAB (Figura 7 e Figura 8)
Il rimodellamento cardiaco indotto da AB è stato osservabile mediante analisi elettrofisiologiche su D21 post-PAB. I parametri ECG, tra cui l'intervallo R-R, la durata dell'onda P e l'intervallo QT, sono risultati significativamente aumentati nei ratti PAB rispetto agli sham (Figura 3A). Questi cambiamenti hanno rivelato che la frequenza cardiaca, la conduzione atriale e la contrattilità ventricolare erano influenzate dal PAB (Figura 7).
Inoltre, rispetto agli sham, i ratti PAB erano significativamente più vulnerabili alle aritmie cardiache, inclusa la FA, in risposta alle stimolazioni elettriche (Figura 8).

Figura 7: Analisi dell'elettrocardiogramma. Sono stati misurati i parametri ECG (in ms), tra cui (A) intervallo R-R, (B) durata dell'onda P, (C) segmento P-R, (D) complesso QRS e (E) intervallo QT. (Analisi statistica: i dati sono stati normalmente distribuiti come valutato dal test di Shapiro-Wilk. I confronti sono stati eseguiti mediante il test T di Student. Ogni punto rappresenta un singolo animale. n = 6 ratti per gruppo. I risultati sono espressi come media ± S.E.M.). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 8: Aritmie cardiache indotte da PAB, inclusa la FA. (A) ECG di superficie rappresentativo osservato in ratti sham (pannello superiore) e PAB (pannello inferiore) durante uno studio elettrofisiologico che mostra ritmo sinusale (SR), stimolazione burst di 3 secondi (stimolazione) seguita da FA e/o recupero SR. (B) Quantificazione della vulnerabilità indotta da PAB alle tachiaritmie atriali, inclusi FA e flutter atriale (AFl). (C) Durata della FA in ratti sham inducibili e PAB. (Analisi statistiche: (B) Testo esatto di Fisher. (C) n era troppo corto in sham per eseguire un test di confronto. n = 6 ratti per gruppo. I risultati sono espressi come media ± S.E.M.) Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Mortalità (Figura 9)
Il posizionamento della sutura a D0 è stato accompagnato da una mortalità del 30% tra i PAB rispetto allo 0% nei ratti fittizi nei minuti fino a D3 dopo l'intervento chirurgico. I ratti che sono sopravvissuti ai primi 3 giorni dopo l'intervento sono sopravvissuti fino al giorno degli esperimenti finali (D21). Dopo D21, il tasso di mortalità è aumentato significativamente tra i ratti PAB (60% contro 0% nello sham) a causa della gravità del rimodellamento del lato destro e dell'RHF (Figura 9).

Figura 9: Tasso di mortalità. Mortalità espressa in percentuale (%) nei ratti sham e PAB tra D0 e D3, D4 e D21 e dopo D21 post-operatorio. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.