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Articolo metodologico

Procedura di prelievo terminale di un modello animale di grandi dimensioni di ischemia miocardica cronica con caratterizzazione emodinamica e analisi di perfusione

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DOI:

10.3791/68545

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22 agosto 2025

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In questo articolo

Sommario

Il seguente protocollo chirurgico rappresenta la seconda e ultima procedura per caratterizzare in modo completo e affidabile la funzione cardiaca e la perfusione miocardica dopo l'induzione riuscita dell'ischemia miocardica cronica in un modello suino nel tentativo di studiare nuove terapie.

Abstract

La riproducibilità e l'integrità della ricerca sono principi fondamentali per la scoperta scientifica, che viene prodotta utilizzando principi e protocolli consolidati e comprovati. Inoltre, con la prevalenza e l'onere sempre crescenti che le malattie cardiovascolari (CVD) pongono sugli individui e sulla società in generale, si ritiene essenziale coltivare un modello di indagine solido e convalidato. Il nostro gruppo utilizza un protocollo a due interventi chirurgici in un modello suino che è stato progressivamente perfezionato negli ultimi vent'anni, in cui induciamo per la prima volta l'ischemia miocardica cronica mediante il posizionamento di un costrittore ameroide che imita la fisiopatologia della malattia coronarica (CAD) nell'uomo. La seconda procedura, quella terminale, consiste in una raccolta completa e ponderata di parametri emodinamici cardiaci e di perfusione coronarica regionale, seguita dall'eutanasia a cuore battente e dal sezionamento dettagliato del cuore. Il nostro laboratorio utilizza microsfere marcate con isotopi per analizzare il flusso sanguigno miocardico nell'area ischemica come metodo potente per quantificare la collateralizzazione dovuta ad agenti terapeutici sperimentali. Inoltre, e probabilmente il più importante risultato cardiovascolare misurabile, utilizziamo il cateterismo ad ansa pressione-volume (PV) del ventricolo sinistro per misurare un'ampia gamma di parametri emodinamici. Speriamo che dettagliando l'analisi cardiaca completa del nostro modello suino di ischemia miocardica cronica, altri ricercatori possano migliorare e coltivare i propri protocolli e la propria indagine terapeutica per l'eliminazione delle malattie cardiovascolari.

Introduzione

Negli Stati Uniti, quasi la metà degli individui ha almeno una componente di CVD, che comprende un ampio gruppo di stati patologici del cuore e dei vasi sanguigni1. Entro il 2060, si prevede che la prevalenza di diagnosi multiple che comprendono CVD aumenterà sostanzialmente rispetto al 2025. Ad esempio, si prevede che l'infarto del miocardio aumenterà del 30%, la cardiopatia ischemica (IHD) del 31,3% e l'insufficienza cardiaca del 33%2. Queste statistiche sbalorditive sono ulteriormente preoccupanti se prese con previsioni simili dei fattori di rischio cardiovascolare, in cui si stima c....

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Protocollo

La seguente procedura chirurgica è stata approvata dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali del Rhode Island Hospital e della Brown University (Protocollo #23-08-0005).

1. Modello animale

  1. Scegliere suini dello Yorkshire che hanno precedentemente subito il posizionamento di un costrittore ameroide attorno all'arteria coronaria circonflessa sinistra prossimale (LCx), inducendo così un'ischemia miocardica cronica e il successivo trattamento con un agente terapeutico sperimentale. Mantenere ~7 settimane tra la prima operazione per il posizionamento dell'ameroide ....

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Risultati

In primo luogo, iniettando microsfere marcate con isotopi nell'appendice atriale sinistra, viene misurata la perfusione miocardica regionale. Per calcolare il flusso sanguigno miocardico, quando è stato utilizzato un tasso costante di prelievo di sangue di 6,67 ml/min, è possibile applicare la seguente equazione: flusso sanguigno miocardico = (prelievo di sangue di riferimento [6,67 ml/min]/peso del tessuto) (conta delle microsfere tissutali quantificate/conta delle microsfere di riferime.......

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Discussione

Questa procedura chirurgica prevede quattro fasi critiche: esposizione del cuore, cateterismo femorale, iniezione di microsfere per l'analisi perfusionale e acquisizione dell'ansa pressione-volume. Per quanto riguarda l'esposizione del cuore, una considerazione importante dovrebbe essere la possibilità di incontrare aderenze significative a causa della prima procedura chirurgica. Quando si esegue la sternotomia mediana, il pericardio può essere fatto aderire alla parete toracica, che dev.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno divulgazioni o conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Il finanziamento della ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health, inclusi i seguenti numeri di sovvenzione: T32HL16051703 (K.C.M., C.S., D.D.H, M.K.), R01HL46716 (F.W.S) e R01HL128831 (F.W.S). Vorremmo estendere la nostra più profonda gratitudine al personale veterinario del Rhode Island Hospital e della Brown University per la loro cura umana degli animali e l'eccezionale supporto nella nostra moltitudine di progetti.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
#10 BisturiMedlineMDS15310
0,9% soluzione salinaDechra/Vetivex17033-492-50Velocità: 5-10 mL/kg durante il caso
Aghi da 18GVeterinario di Patterson78032793Per il prelievo di farmaci/microsfere
2% di lidocainaFenice57319-533-05Dosaggio: 2-5mg/kg
Sutura in polipropilene 4-0CovidienD9H0436YPer cordino della borsa
Tutti gli strumenti chirurgiciSteris e MedlineRichiede un rappresentante di venditaTutti comunemente presenti nelle sale operatorie degli ospedali
Analgesia: BuprenorfinaHospiraMarchio: BupredineDosaggio: 0,03 mg/kg
Anestesia: TelazolZoetis(tiletamina e zolazepam)Dosaggio: 4,4 mg/kg
Anestesia: xilazina (Rompun)DechraN/ADosaggio: 2,2 mg/kg
Guaina arteriosaCordis401-711MO 6F o 7F; richiede due
Set per infusione con ago a farfallaSurfloSV-25BLKPer iniezione di microsfere; tipicamente 23-25G
Clorexidina 4%BD E-Z Scrub371073Preparazione chirurgica, se si preferisce
Tubo endotracheale cuffiatoRUSCH7-0 in generePotrebbe essere necessario di dimensioni diverse a seconda delle dimensioni e del peso del suino
Sistema di monitoraggio ECGMarchio medioN/AMonitor multiparametrico
ElettrocauterizzazioneSpecialista Bovie ProANNI 1250In genere impostarne 2, se possibile
Isoflurano, USPDechraDosaggio: 0,75%-3,0%
PortatileHP MicrosoftN/APuò utilizzare qualsiasi laptop preferito dall'individuo
Coltello LebscheIntegra300-425N/A
STERISFERE di lutezioBioPAL, Inc.C-15E20Quantità: 5 cc per intervento chirurgico
Mini anse bianche per vasi (rilevabili ai raggi X)DeRoyal30-711Per isolare l'arteria femorale e l'IVC
Siringhe multiple da 5 ccTerumoSS-05LPer lavaggi e iniezioni di microsfere
PacemakerOsypka Medical2428001Un pacer temporaneo
Cateteri ad ansa PVTransonicoModello: FDH-5018B-E3450 e S/N: 50-679per l'acquisizione di loop fotovoltaici
Programma per computer PV LoopScienza transonicaADV500 SoftwareProgramma sul tuo laptop
Sistema di acquisizione dati PV LoopTransonic e ADInstrumentsModelli: FY097B e PowerLab 8/35Collega i cateteri e il computer
STERISFERE di SamarioBioPAL, Inc.C-15A20Quantità: 5 cc per intervento chirurgico
Mazzuolo piccoloIntegra410-335N/A
Guanti steriliBis820955Consiglierei comunque guanti e camice sterili
Soluzione salina sterileBAXTERG171328Diluire per ottenere vampate saline eparanizzate
Sistema di aspirazioneGOMCO4042Meglio se aspirazione a parete della propria struttura
Punta di aspirazione: YankauerMedlineDYND50130Importante mantenere il campo libero durante la resezione del cuore
Eparina sistemicaCovetrus82496Dosaggio: 80 UI/kg
Rubinetto a tre vieLaboratori Jorgensen, Inc.200820Per iniezioni di microsfere
Bagno di acqua caldaPescatorePer riscaldare i cateteri prima dell'uso
Pompa di prelievoApparato di Harvard70-2002Per prelevare il sangue periferico a velocità costante
Suini dello YorkshireCBSET, Inc.N/AI suini avranno già subito la procedura chirurgica iniziale

Riferimenti

  1. Tsao, C. W., et al. Heart disease and stroke statistics-2022 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 145 (8), e153-e639 (2022).
  2. Mohebi, R., et al. Cardiovascular disease projections i....

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