Infarto acuto del miocardio in topi

L'obiettivo generale di questa procedura è modellare l'infarto miocardico acuto nei ratti per lo studio dei meccanismi di segnalazione cardiaca associati alla risposta immediata del miocardio all'ischemia cardiaca, seguita dal danno da riperfusione. Queste risposte includono la dimensione dell'infarto, l'area a rischio e la morte cellulare. Il primo passaggio consiste nell'esporre il ventricolo sinistro praticando una piccola incisione nello spazio intercostale quarto del lato sinistro del torace e allargando le costole una volta isolate.

L'arteria discendente anteriore sinistra, o LAD, viene legata in modo transitorio per 30 minuti al termine del periodo ischemico. La legatura della LAD viene successivamente rilasciata, consentendo la riperfusione cardiaca dopo un periodo di riperfusione di quattro ore. La LAD viene legata nuovamente prima che il cuore venga escisso ed esaminato per determinare l'estensione del miocardio infartuato, distinguendo tra area a rischio e area non a rischio.

In definitiva, i risultati della valutazione istologica del miocardio infartuato possono essere utilizzati per esplorare strategie terapeutiche per il trattamento dell'insufficienza cardiaca. Questa tecnica può fornire informazioni sui meccanismi di segnalazione associati alle risposte immediate all'ischemia, seguite da lesioni significative come la dimensione dell'infarto, l'area a rischio e la morte cellulare.

Questo modello può essere utilizzato per valutare nuove strategie terapeutiche per il trattamento delle malattie cardiache ischemiche. A dimostrare la procedura sarà un ricercatore senior e X, un ricercatore post-dottorato senior del laboratorio del Dott. Bradley McConnell del Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Farmaceutiche presso l'Università di Houston, membro istituzionale del Texas Medical Center. Prima che la procedura chirurgica possa iniziare, la superficie operatoria deve essere disinfettata con etanolo al 70%.

Sterilizzare tutti gli strumenti chirurgici con un sterilizzatore a perle calde prima di ogni singola operazione. Gli strumenti necessari includono due forbici chirurgiche, una pinza, una pinza curva, due pinze per ago e un retrattore toracico. Regolare la temperatura del sistema a coperta termoregolata in modo da mantenere la temperatura corporea dell'animale a 37 più o meno un grado Celsius.

La dimensione di un infarto dipende dalla durata dell'occlusione e dalla temperatura corporea. Avere a portata di mano garza di cotone e applicatori per gestire l'eventuale sanguinamento. Solo gli animali che superano un esame fisico mediante ispezione visiva, misurazione della frequenza cardiaca, della frequenza respiratoria, della temperatura corporea e del peso corporeo vengono utilizzati in questi studi.

Registrare il peso e le caratteristiche identificative degli animali sani che saranno sottoposti a intervento chirurgico il giorno precedente l'intervento. Somministrare una dose di buprenorfina. Mascherine, camici e guanti devono essere indossati per tutta la durata della procedura, e i guanti devono essere cambiati tra interventi chirurgici diversi.

Per iniziare, anestetizzare un ratto e preparare il sito chirurgico rasando accuratamente il pelo dalle aree del collo e del torace. Disinfettare le zone rasate con soluzione di Betadine, seguita da etanolo al 70%. Ripetere questa procedura tre volte.

Posizionare l'animale su un sistema di coperta termoregolata per il corretto mantenimento della temperatura corporea. Disteso sul fianco destro. Arrotondare i bordi di un tubo in polietilene facilita l'inserimento nella laringe.

Inserire il tubo endotracheale con l'aiuto di un microscopio stereo chirurgico, manipolando delicatamente la lingua secondo necessità e mantenendo visibile la trachea. Collegare il tubo endotracheale a un ventilatore impostato su 80 cicli al minuto e un volume corrente di 1,2 millilitri per 100 grammi di peso corporeo.

Dopo aver ottenuto la ventilazione meccanica, posizionare un telo sterile sul ratto, lasciando esposta solo l'area chirurgica. Una volta stabilita una respirazione regolare, aprire il torace nello spazio intercostale sinistro del quarto spazio intercostale. Ridurre al minimo il taglio del tessuto per limitare il rischio di sanguinamento.

Posizionare un retrattore toracico nello spazio intercostale quarto ed allargare le costole per esporre il ventricolo sinistro o VS, avendo cura di non danneggiare il polmone. Successivamente, aprire il pericardio, lasciandolo al suo posto. Se possibile, identificare l'arteria discendente anteriore sinistra prossimale o LAD utilizzando un microscopio stereo chirurgico.

Temporaneamente, legare o fissare con un nodo scorsoio la discendente anteriore (LAD) per indurre ischemia, avendo cura di non esteriorizzare il cuore vero e proprio. La legatura della LAD viene confermata osservando lo sbiancamento del tessuto miocardico distale al punto di sutura, nonché la disfunzione della parete anteriore durante il periodo ischemico.

Dopo un periodo ischemico di 30 minuti, iniziare la riperfusione cardiaca tagliando o rilasciando la ligatura attorno all'arteria discendente anteriore (LAD) con forbici microchirurgiche. La riperfusione viene verificata dal ritorno del colore rosso al tessuto miocardico e dalla ripresa parziale del movimento della parete anteriore, osservata immediatamente dopo il rilascio della ligatura della LAD. La procedura è identica per i ratti di controllo finto-operati, con l'unica differenza che l'LAD non viene legata in modo transitorio.

Rimuovere il retrattore toracico e avvicinare le costole mediante un punto di sutura interrotto. Una volta chiuse le costole, creare una pressione negativa nella cavità toracica per garantire una corretta respirazione aspirando l'aria dalla cavità toracica. Infine, chiudere la cute con un punto di sutura continuo. Dopo l'intervento, posizionare il ratto in una gabbia con un tappetino riscaldante e acqua; monitorare la temperatura corporea mediante termometro rettale, la frequenza respiratoria mediante ispezione visiva, la frequenza cardiaca mediante palpazione e la presenza di segni anomali di dolore fino a quando l'animale non diventa deambulante.

Deve essere somministrato soluzione salina sterile. Se si osservano segni di disidratazione, somministrare buprenorfina immediatamente dopo l'intervento chirurgico. Dopo un periodo di ripristino della perfusione di quattro ore, riposizionare il ratto riaddormentato nell'area chirurgica.

Visualizzare il ventricolo sinistro come dimostrato in precedenza e legare nuovamente la LADA per la seconda volta oppure annodare nuovamente il nodo scorsoio. Iniettare un millilitro di blu di Evans al 5% in soluzione salina nella camera del ventricolo destro e lasciare perfondere per due minuti. Trascorso questo periodo, iniettare un millilitro di soluzione satura di cloruro di potassio nella camera del ventricolo destro per arrestare il battito cardiaco, quindi escindere rapidamente il cuore e immergerlo in soluzione salina tamponata al fosfato con agar al 2% riscaldata.

Una volta che l'agar si è solidificato a temperatura ambiente, tagliare il cuore in sezioni di uno-due millimetri. Colorare il miocardio vitale con cloruro di trien tetra oleina al 2% o TTC per 20 minuti e acquisire un'immagine di ciascuna fetta visibile. Di seguito è riportata un'immagine rappresentativa del cuore di ratto.

Dopo quattro ore di riperfusione, la zona in blu rappresenta l'area non occlusa o non a rischio perfusa. Le aree rosse indicano la zona a rischio di infarto e le aree bianco-gialle denotano il miocardio infartuato all'interno della zona a rischio. Dopo aver visto questo video, dovreste avere una buona comprensione di come eseguire un infarto miocardico acuto nei ratti e del modello animale utilizzato per simulare la malattia cardiaca ischemica umana.

Questo modello può essere utilizzato per studiare le risposte immediate all'ischemia, seguite da un danno da riperfusione che si verifica nelle prime ore successive, come la dimensione dell'infarto, l'area a rischio e la morte cellulare. Come potete osservare in questo video, buona fortuna con i vostri esperimenti.