Metodi per la valutazione ECG degli indicatori di rischio cardiaco, e suscettibilità a Aconitina indotte aritmie nei ratti dopo stato epilettico

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la funzione cardiaca elettrica e la suscettibilità alle aritmie ventricolari negli animali sperimentali dopo crisi epilettiche. Questo viene ottenuto inserendo innanzitutto un catetere di infusione in una vena giugulare di un animale che ha subito attività convulsiva. Successivamente, vengono impiantati elettrodi nei muscoli toracici per registrare gli elettrocardiogrammi cardiaci o ECG.

Gli ECG vengono quindi registrati in condizioni di controllo e durante l'infusione endovenosa giugulare di un agente che induce aritmie cardiache. Infine, i tracciati ECG vengono valutati. In definitiva, si possono ottenere risultati che mostrano come le crisi epilettiche alterino la funzione elettrica cardiaca e aumentino il rischio di aritmie ventricolari letali.

Mediante l'analisi dei tracciati ECG, le alterazioni dell'ECG indotte da crisi possono fungere da indicatore prognostico del rischio di morte cardiaca improvvisa. Il principale vantaggio di questa tecnica è che tali procedure, non invasive nell'uomo, producono registrazioni dell'attività elettrica cardiaca utilizzabili per prevedere il rischio di aritmie cardiache letali. Inoltre, nei modelli animali, le variazioni dell'attività cardiaca possono essere direttamente correlate alla suscettibilità alle aritmie.

Questo metodo può essere utilizzato per affrontare la domanda fondamentale nel campo dei disturbi convulsivi, ovvero il rapporto tra le alterazioni dell'attività elettrica del cuore e la morte cardiaca improvvisa dopo uno stato epilettico e un'epilessia. Queste tecniche hanno implicazioni per il trattamento dei disturbi convulsivi, in quanto riguardano individui identificati come a rischio di disfunzione cardiaca indotta da crisi epilettiche.

Utilizzando questa procedura non invasiva, si potrebbe avviare una terapia cardioprotettiva per ridurre il rischio di morte cardiaca improvvisa. Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sulle disfunzioni cardiache associate ai disturbi convulsivi, può essere applicato anche a qualsiasi condizione patologica caratterizzata da aritmie ventricolari letali e modellizzabile in animali. In generale, individui familiari con le tecniche fondamentali e chirurgiche su roditori o altri piccoli animali non dovrebbero avere difficoltà nell'applicare questo metodo.

Abbiamo avuto inizialmente l'idea di utilizzare questo metodo e stavamo cercando un procedimento rapido, economico e di facile esecuzione per valutare la funzione cardiaca, applicabile anche alla diagnosi nell'uomo. Prima di impiantare gli elettrodi ECG nel ratto per la raccolta dati e l'induzione di aritmie durante la somministrazione endovenosa di un agente aritmogeno come laconitina, costruire un catetere per la vena giugulare a partire da un pezzo di tubo in polietilene PE 50 lungo 100 millimetri, smussando un'estremità e poi arrotondando lo smusso. Successivamente riempire il catetere con soluzione salina eparinizzata. Costruire quindi gli elettrodi per la registrazione dell'ECG a partire da due spezzoni di filo d'argento isolato lunghi 100 millimetri ciascuno.

Sguaina un'estremità di entrambi i fili e saldali a un microconnettore. Quindi intreccia l'isolamento per formare un terzo filo che funge da massa. Dopo la saldatura, i fili vengono sigillati con resina epossidica. Sguaina cinque millimetri di isolamento dall'estremità distale dei fili e scartali per impiantare il catetere nella vena giugulare.

Prima anestetizzare l'animale mediante iniezione intraperitoneale di uretano. Questa dose è sufficiente per mantenere l'animale nel corretto piano di anestesia per tutta la durata dell'intervento. Si tratta di un intervento chirurgico non sopravvivenziale.

Verificare che l'animale sia nel corretto stato di anestesia eseguendo una compressione del dito del piede. Successivamente, rasare il lato destro del collo dalla clavicola al mento e rasare il torace. Poi, disinfettare la zona rasata del collo con alcol iodato ed effettuare un'incisione longitudinale nella pelle sopra l'arteria carotidea, quindi aprire l'incisione utilizzando pinze da dissezione curve a punta fine.

Separare delicatamente la pelle dal muscolo sottostante e quindi i muscoli che sovrastano la vena giugulare. Infine, utilizzando tecniche simili, liberare la vena giugulare dal tessuto sottostante. Posizionare due pezzi di seta chirurgica numero due sotto la vena giugulare e posizionare i punti alle estremità rostrale e caudale.

La maggior parte delle incisioni richiede un legame rostrale per interrompere il flusso attraverso la vena. Ritirare il legame in modo da sollevare il vaso dal tessuto sottostante e, utilizzando forbici microchirurgiche o un ago da 23 gauge, praticare un piccolo taglio.

Inserire quindi l'estremità smussata e bisellata del catetere in polietilene PE 50, precedentemente costruito e riempito di eparina, avanzando la punta di circa otto millimetri fino al livello dell'atrio destro. Fissare il catetere legando il ligamento sia intorno al vaso che al catetere. Infine, chiudere la ferita con clip chirurgiche o punti di sutura.

Dopo l'innesto del catetere, posizionare l'animale in posizione supina e disinfettare la zona rasata del torace. Per il posizionamento degli elettrodi, praticare due incisioni longitudinali di 10 millimetri, una nel quadrante superiore destro e una nel quadrante inferiore sinistro del torace, quindi sollevare il tessuto cutaneo sovrastante per esporre i muscoli toracici utilizzando un filo di seta chirurgica relativamente fine. Inserire una delle estremità esposte da cinque millimetri degli elettrodi in filo d'argento nei muscoli toracici in ciascuna delle aree esposte.

Chiudere le incisioni con clip da ferita e collegare il microconnettore al dispositivo di registrazione. Le registrazioni dell'ECG vengono effettuate mediante un sistema di acquisizione dati PowerLab e un computer Macintosh o hardware e software simili, dopo un periodo di equilibrazione di 20-30 minuti durante il quale l'animale viene posizionato su un foglio di metallo a massa e avvolto in modo lento in un asciugamano. Per mantenere la temperatura corporea, registrare l'ECG per 20 minuti e collegare il catetere della vena giugulare a una siringa remota posizionata in una pompa di infusione programmabile.

Avviare l'infusione di aconitina per somministrare una dose costante di cinque microgrammi per chilogrammo al minuto per sette minuti; indicare sul registro informatico il punto di inizio dell'infusione successivamente alla fibrillazione ventricolare o al termine del periodo di infusione. Eutanasia l'animale mediante una procedura approvata. L'intervallo QT rappresenta la durata totale dell'attività elettrica ventricolare.

Questa figura mostra un tracciato ECG modello e la durata dell'intervallo QT. Calcolare il tempo medio tra l'inizio dell'onda Q e la fine dell'onda T per tutti i battiti cardiaci registrati durante un intervallo di cinque minuti ottenuto nel periodo di registrazione di controllo della durata di 20 minuti, al fine di correggere l'intervallo QT per le differenze della frequenza cardiaca. Utilizzare la formula di Bass riportata qui, in cui RR è l'intervallo medio tra i battiti cardiaci.

L'intervallo RR viene calcolato come la durata tra onde Q successive ottenute durante il periodo analizzato. La dispersione del QT viene calcolata sottraendo il QT minimo dal QT massimo registrato per ogni animale. Per analizzare la variabilità della frequenza cardiaca, utilizzare un programma software come LabChart 7 che analizzi la variabilità degli intervalli RR ottenuti durante il periodo di analisi e calcoli sia le varianti temporali che spettrali della frequenza cardiaca.

Per l'analisi della suscettibilità alle aritmie ventricolari, calcolare la latenza tra l'inizio dell'infusione di aconitina e la prima contrazione ventricolare prematura, tachicardia ventricolare e fibrillazione ventricolare. Questa figura illustra una misura della VFC nel dominio spettrale. La radice quadrata della media dei quadrati della deviazione dell'intervallo RR o R-M-S-S-D nei ratti di controllo e negli animali sottoposti a SE una settimana prima del test.

Questa misura della VFC, che rappresenta le variazioni del controllo parasimpatico della funzione cardiaca, è significativamente ridotta negli animali dopo la se. Questa figura mostra che sia l'intervallo QT corretto che la dispersione del QT sono significativamente aumentati. Due settimane dopo la se, considerati insieme, questi dati indicano che la se aumenta il rischio di aritmie ventricolari.

Questa previsione è confermata dai risultati secondo cui i periodi di infusione di aconitina necessari per indurre le aritmie sperimentali osservate in questi studi erano significativamente più brevi negli animali dopo SE. In generale, questa procedura può essere eseguita in circa un'ora e mezza se effettuata correttamente. Durante il tentativo di eseguire questa procedura, è importante ricordare che il catetere della vena giugulare deve essere mantenuto pervio e che gli elettrodi per l'ECG devono essere costruiti e impiantati in modo da produrre un segnale il più possibile privo di rumore. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come valutare l'attività elettrica del cuore e correlarla alla suscettibilità alle aritmie ventricolari letali.

In modelli rodentici di patologie associate alla morte cardiaca improvvisa.