$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Pulmonale arteriële hypertensie (PAH) is een aandoening van de pulmonaire vasculatuur geassocieerd met inflammatoire infiltratie, proliferatie van gladde spiercellen en endotheelcellen apoptose. Deze veranderingen leiden tot vernietiging van pulmonaire arteriolen vervolgens leidt tot rechterventrikel (RV) dysfunctie en hartfalen. Om de pathofysiologie van PAH en RV falen in PAH begrijpen, hebben een aantal verschillende modellen, waaronder genetische en farmacologische modellen voor het bestuderen van deze ziekte ontwikkeld (elders beoordeeld 1,2).
Deze modellen, de meest populaire worden met hypoxie geïnduceerde (Hx) PAK's in de muis en de monocrotaline (MCT) en SU5416-hypoxie (SuHx) modellen bij de rat. In de muis Hx model worden muizen blootgesteld aan 4 weken hypoxia (hetzij normobare of hypobaric, overeenkomend met een hoogte van 18.000 voet met een FiO2 van 0,10), met de daaruit voortvloeiende ontwikkeling van mediale proliferatie, verhoogde RV systOlic druk en de ontwikkeling van RV hypertrofie 3. MCT in een eenmalige dosis van 60 mg / kg resulteert in schade pulmonaire endotheliale cellen door een onduidelijke mechanisme dat vervolgens leidt tot de ontwikkeling van PAH 4. SU5416 is een remmer van de vasculaire endotheliale groeifactor receptoren (VEGFR) 1 en 2 blocker, en behandeling met een enkele subcutane injectie van 60 mg / kg, gevolgd door blootstelling aan chronische hypoxia gedurende 3 weken tot blijvende pulmonale hypertensie met pathologische veranderingen vergelijkbaar met dat van de menselijke ziekte, de vorming van vasculaire laesies obliterans 5. In de afgelopen jaren hebben verschillende transgene muismodellen voor pulmonale hypertensie ontwikkeld. Deze omvatten knockout en mutaties van het bot morfogenetische eiwit receptor 2 (bmpr2), zoals bmpr2 genmutaties worden gevonden in zowel familiale en idiopathische vormen van PAH, heem oxygenase-1 knockout en IL-6 overexpressie (1,2 elders beoordeeld).
Deze verschillende knaagdiermodellen van PH hebben verschillende niveaus van pulmonale hypertensie, RV hypertrofie en RV falen. Terwijl de hypoxie en verschillende transgene muismodellen resulteren in veel mildere PAH dan ofwel rat model 1, het doet laat het testen van verschillende genetische mutaties en de bijbehorende moleculaire signaalwegen. De MCT model biedt tot ernstige PAH, hoewel MCT lijkt toxisch aan endotheelcellen in meerdere weefsels 4 zijn. De SuHx model wordt gekenmerkt door vasculaire veranderingen meer vergelijkbaar met die waargenomen bij idiopathische PAH bij mensen, maar vereist zowel farmacologische manipulatie en hypoxie blootstelling. Bovendien is in al deze modellen, kan er een scheiding tussen de histopathologische veranderingen, pulmonaire druk en RV functie geassocieerd met de ontwikkeling van PAK zijn. Dit in tegenstelling tot de menselijke ziekte, waar meestal een evenredige verhouding tussen de histopathologische veranderingen die ernstiger pulmónary hypertensie en de mate van RV falen. Aldus wordt een uitgebreide karakterisatie van deze diermodellen voor PH vereist en afweging van RV functie (kenmerkend door echocardiografie), hemodynamica (door hartkatheterisatie) en histopathologie van het hart en de longen (uit weefsel oogsten).
In dit protocol beschrijven we de basistechnieken voor hemodynamische karakterisering van PAK modellen bij de rat en de muis. Deze algemene technieken kunnen worden toegepast op een studie van de rechter ventrikel en pulmonaire vasculatuur en is niet beperkt tot modellen van PAH. Visualiseren van de RV door echocardiografie is relatief eenvoudig bij ratten, maar is een grotere uitdaging bij muizen die door hun omvang en de complexe geometrie van de RV. Bovendien zijn sommige surrogaten gebruikt voor het kwantificeren van RV functie, zoals TAPSE, longslagader (PA) acceleratietijd en PA Doppler golfvorm kerven, zijn niet goed gevalideerd in mensen en correleren slechts zwak met de beoordeling van de pulmonary hypertensie en RV functie door invasieve hemodynamica. Bepaling van de RV hemodynamica wordt het beste met een gesloten borstkas, de gevolgen van een negatieve druk in de borst inspiratie handhaven, hoewel openborst catheterization met een impedantie katheter maakt bepaling van de druk-volume (PV) lussen en een meer gedetailleerde hemodynamische karakterisering . Zoals bij elke procedure ontwikkelen ervaring met de procedures is essentieel voor experimenteel succes.