Valutazione della funzione ventricolare destra in modelli sperimentali di ipertensione arteriosa polmonare

Esploriamo terapie rigenerative, in particolare le cellule staminali mesenchimali e i mitocondri, per invertire il rimodellamento vascolare e migliorare la funzione cardiopolmonare nell'ipertensione arteriosa polmonare sperimentale. Le procedure invasive, come la puntura ventricolare destra e la dissezione cardiaca, sono entrambe terminali e limitano gli studi longitudinali. Inoltre, la variabilità delle misurazioni ecocardiografiche può influire sulla riproducibilità tra diversi operatori e punti temporali. Il nostro protocollo combina l'ecocardiografia non invasiva con misurazioni emodinamiche invasive e analisi post mortem, fornendo una valutazione completa della progressione dell'ipertensione polmonare e del rimodellamento ventricolare destro nei ratti. Questo approccio integrato migliora l'affidabilità dei dati e riduce la quantità di animali necessari. In futuro, miriamo a comprendere meglio l'interazione cervello-cuore-polmone e i deficit cognitivi nei pazienti con ipertensione arteriosa polmonare per comprendere la rilevanza clinica e i potenziali meccanismi sottostanti.

[Istruttore] Per iniziare, utilizzare una garza imbevuta di detersivo e acqua per bagnare il pelo sul petto dell'animale anestetizzato. Con una lama di rasoio attaccata al forcipe Kelly, radere il pelo dal petto dell'animale. Applicare una generosa quantità di gel conduttivo sul petto dell'animale. Premere il pulsante 2D sul pannello di controllo. Posizionare il trasduttore tra il terzo e il quinto spazio intercostale per acquisire una vista dell'asse corto. Quindi dirigere il trasduttore verso la spalla sinistra dell'animale con un angolo di 90 gradi rispetto allo sterno per acquisire un'immagine in sezione trasversale della base del cuore, che mostri il ventricolo destro, la valvola aortica, la valvola polmonare e l'atrio sinistro. Premere il pulsante di blocco sul pannello di controllo per bloccare l'immagine, quindi premere il pulsante di salvataggio sul pannello di controllo per salvare l'immagine. Quando viene individuato l'angolo corretto, mantenere quella posizione e premere il pulsante dell'onda del polso PW per attivare la modalità doppler spettrale dell'onda del polso. Usa la trackball sul pannello di controllo per spostare il cursore giallo in qualsiasi direzione sullo schermo e posizionarlo sopra la valvola polmonare. Premere il pulsante cinque sul pannello di controllo per acquisire la curva del flusso sanguigno attraverso la valvola polmonare. Ora, posiziona il trasduttore tra il terzo e il quinto spazio intercostale per acquisire una vista dell'asse lungo. Dirigere il trasduttore verso la spalla destra dell'animale con un angolo compreso tra 45 e 60 gradi rispetto allo sterno, catturando una sezione longitudinale che mostra il ventricolo sinistro, il ventricolo destro, l'atrio sinistro, la valvola mitrale e la valvola aortica. Premere il pulsante di blocco sul pannello di controllo per bloccare l'immagine, quindi premere il pulsante di salvataggio sul pannello di controllo per memorizzare l'immagine. Premere il pulsante di fine esame sul pannello di controllo per concludere la sessione di imaging e memorizzare le immagini nel database dei pazienti. Per l'ecocardiografia, selezionare Cerca sullo schermo e scegliere l'ID animale appropriato dal database per iniziare l'analisi. Premere il pulsante SonoView sul pannello di controllo. Fare clic una volta all'interno dell'area dell'immagine sullo schermo per avviare l'analisi. Utilizzare la trackball per selezionare l'immagine dell'asse corto in modalità doppler spettrale a onde pulsate. Ora premi il pulsante della calcolatrice e seleziona la frequenza cardiaca FC sullo schermo. Usa la trackball per disegnare le linee del cursore da un picco all'altro di due curve. Ripeti l'operazione tre volte per ottenere la media. Premere nuovamente il pulsante della calcolatrice e scegliere la valvola polmonare, PV e quindi il tempo di accelerazione PV/tempo di espulsione sullo schermo. Usa la trackball per posizionare un cursore dall'inizio al picco, e poi dall'inizio alla fine della stessa curva. Ripeti tre volte per ottenere la media. Premere il pulsante Salva sul pannello di controllo per salvare i risultati. Utilizzando la trackball, selezionare l'immagine dell'asse lungo dalla sezione in alto a destra dello schermo. Premere il pulsante della calcolatrice sul pannello di controllo e selezionare il deflusso ventricolare corretto tracciato, RVOT, il parametro e quindi il diametro RVOT sullo schermo. Utilizzando la trackball, posizionare il cursore da una parete del ventricolo destro alla parete opposta. Esegui questa operazione tre volte per ottenere la media. Per la puntura ventricolare destra, in primo luogo, tracheostomizzare un animale anestetizzato. Assicurarsi che il computer sia acceso, che il software LabVIEW sia aperto e che la baseline sia configurata per l'acquisizione del segnale. Dopo aver individuato il ventricolo destro nel software, verificare che l'acquisizione del segnale sia iniziata. Fare clic sul pulsante Salva sullo schermo e inserire l'ID dell'animale. Utilizzare una vena del cuoio capelluto esaminizzata riempita di soluzione salina calibro 19 impostata per perforare leggermente al di sopra del punto di riferimento anatomico, facendo attenzione a non inserire l'ago troppo in profondità. Verificare l'accuratezza della puntura osservando i valori di pressione. Registra almeno 10 picchi d'onda di pressione stabili per garantire l'affidabilità dei dati. Al termine dell'acquisizione del segnale, somministrare eparina utilizzando una siringa eparinizzata per il prelievo di sangue tramite puntura del ventricolo sinistro o della vena cava addominale. Per l'analisi dei dati, aprire il programma MATLAB, fare clic sul pulsante Sfoglia e incollare e selezionare il file sul disco rigido interno del computer che contiene il codice corretto. Sul lato sinistro della schermata MATLAB, osservare l'elenco dei file che includono i codici per ciascun canale riconosciuto dal trasduttore. Scegliere il codice corrispondente alla configurazione del canale selezionata usata in precedenza nell'esperimento. Premere il pulsante Esegui e scegliere il file .bin sul disco rigido esterno per l'analisi. Selezionare la sezione più uniforme della curva facendo clic una volta all'inizio e una volta alla fine, identificando la porzione con picchi e depressioni visivamente uguali. Quindi selezionare un segmento di dieci secondi della curva facendo clic una volta a zero secondi e una volta a 10 secondi. Regolare la linea di base sottraendo il valore minimo più basso nella finestra di comando e premendo INVIO sulla tastiera. Il software genererà automaticamente tutti i dati rilevanti. Osservare i dati in due colonne che rappresentano l'ora di picco e il valore della pressione. Copia e incolla i valori della pressione sistolica in un file .txt e rimuovi i valori del tempo. Sostituisci tutti i punti con virgole nel file per abilitare il calcolo della media. Selezionare 10 valori di pressione di picco e calcolarne la media. Per l'indice di ipertrofia ventricolare destra, misurare e registrare il peso corporeo dell'animale all'inizio dell'esperimento. Misurare la pressione sistolica ventricolare destra, quindi sopprimere e rimuovere gli organi toracici. Sezionare l'aorta, l'arteria polmonare, la vena cava e le vene polmonari dalla base del cuore, quindi asciugare l'intero cuore con una garza e registrare il peso secco utilizzando una bilancia di precisione. Dopo aver sezionato e rimosso gli atri, separare il ventricolo destro dal ventricolo sinistro insieme al setto. Registrare separatamente i pesi del ventricolo destro essiccato e del ventricolo sinistro più il setto utilizzando la bilancia di precisione. Il rapporto PAT/PET è risultato significativamente ridotto negli animali con ipertensione arteriosa polmonare rispetto ai controlli, indicando un aumento della resistenza vascolare polmonare e un alterato modello di flusso sanguigno nell'arteria polmonare. Il diametro di efflusso ventricolare destro è risultato aumentato negli animali con ipertensione arteriosa polmonare rispetto ai controlli, riflettendo il grado di ipertrofia ventricolare come risposta adattativa del ventricolo destro, surrogando lo sviluppo della malattia. Le immagini ecocardiografiche rappresentative hanno mostrato diametri di efflusso ventricolare destro visibilmente ingranditi e modelli di flusso alterati negli animali con ipertensione arteriosa polmonare rispetto ai controlli. La pressione sistolica del ventricolo destro era significativamente elevata negli animali con ipertensione arteriosa polmonare rispetto ai controlli, riflettendo l'aumento della resistenza vascolare polmonare. Le registrazioni della forma d'onda della pressione hanno mostrato picchi più elevati negli animali con ipertensione arteriosa polmonare, coerenti con RVSP elevato. L'indice di ipertrofia ventricolare destra era significativamente elevato negli animali con ipertensione arteriosa polmonare rispetto ai controlli.