De verscheidenheid van nieuwe behandelingsmethoden voor hartfalen (HF), met name de groeiende wereldwijde gebruik van mechanische bloedsomloop ondersteunt en Extracorporale membraan oxygenatie (ECMO) in de klinische praktijk, is voorzien van reflecterende in preklinische experimentele testen. De belangrijkste focus is op de hemodynamische veranderingen veroorzaakt door de onderzochte behandelmodaliteiten, namelijk op systemische bloeddruk1, myocardiale contractility, druk en de veranderingen van het volume in de hartkamers en hart werk2,3, arteriële doorbloeding in systemische en perifere bloedvaten, samen met metabole compensatie4 - regionale weefsel verzadiging, pulmonale perfusie en bloed gas-analyse. Andere studies zijn gericht op de lange termijn effecten van de bloedsomloop ondersteuning5, gelijktijdige ontsteking of voorkomen van hemolyse. Alle deze soorten studies moeten een stabiele biomodel van congestieve HF.
De meeste van de gepubliceerde experimenten op verliet ventriculaire (LV) prestaties en hemodynamica van mechanische bloedsomloop ondersteuning hebben verricht voor experimentele modellen van acute HF2,6,7,8 , 9 , 10, of zelfs op volledig intact harten. Aan de andere kant, in de klinische praktijk, worden mechanische bloedsomloop ondersteunt vaak toegepast in een toestand van de bloedsomloop decompensation die op grond van eerder aanwezig chronische hart-en vaatziekten ontstaat. In dergelijke situaties, de mechanismen van de aanpassing zijn volledig ontwikkeld en kan een belangrijke rol spelen in de inconsistentie van de resultaten waargenomen volgens de "acuut of chroniciteit" van onderliggende cardiale ziekte11. Daarom kan een stabiele model voor chronische HF bieden nieuwe inzichten in de pathofysiologische mechanismen en hemodynamiek. Hoewel er zijn redenen waarom het gebruik van chronische HF modellen schaars is - tijdrovende voorbereiding, instabiliteit van het hartritme, ethische vragen en sterftecijfer - hun voordelen zijn duidelijk, omdat ze aanwezigheid van langdurige neurohumorale activeren bieden, algemene systemische aanpassing, functionele veranderingen van cardiomyocytes, en structurele wijzigingen van hart spier- en kleppen12,13.
In het algemeen, de beschikbaarheid en de variatie van diermodellen gebruikt voor hemodynamische studies is breed en biedt keuze voor vele specifieke behoeften. Voor deze experimenten, meestal varkens, honden, schapen, of met kleinere instellingen RattenUitrustingen modellen, worden gekozen en bieden een goede simulatie van verwachte menselijke lichamelijke reacties14. Bovendien worden vormen van enkel orgaansysteem experimenten steeds vaker15. Om na te bootsen op betrouwbare wijze de pathofysiologie van HF, is verkeer kunstmatig wordt verslechterd. Schade aan het hart kan worden veroorzaakt door verschillende methoden, vaak door ischemie, aritmie, druk overbelasting of cardiotoxische effecten van drugs, met een van deze leiden tot verslechtering van de hemodynamische van het model. Voor de productie van een echt model voor chronische HF, moet keer worden verstrekt voor de ontwikkeling van de duurzame aanpassing van het hele organisme. Een betrouwbare en stabiele model wordt vertegenwoordigd goed door tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie (TIC), die kan worden geproduceerd door snelle cardiale pacing bij proefdieren.
Het is aangetoond dat langdurige onophoudelijke tachyarrhythmias in vatbaar harten, tot dilatatie met verminderde cardiale output en systolische dysfunctie leiden kunnen. De voorwaarde genoemd TIC werd voor het eerst beschreven in 191316, wijd gebruikt in experimenten sinds 196217, en is nu een goed erkende aandoening. Zijn oorsprong kan liggen in verschillende soorten hartritmestoornissen - Supraventriculaire zowel ventriculaire tachycardie kunnen leiden tot een progressieve verslechtering van systolische functie, biventricular dilatatie en progressieve klinische symptomen van HF met inbegrip van ascites, oedemen, lethargie , en uiteindelijk cardiale decompensation leidt tot terminal HF en, indien niet behandeld, dood.
Soortgelijke effecten van bloedsomloop onderdrukking werden waargenomen door invoering van hoge tarief cardiale pacing in diermodellen. In een varkens model, een atriale of ventriculaire hartslag meer dan 200 slagen/minuut is krachtig genoeg voor het opwekken van eind-fase HF in een periode van 3-5 weken (progressieve fase) met kenmerken van TIC, hoewel interindividual verschillen bestaan18, 19. deze bevindingen komen overeen met goed gedecompenseerde cardiomyopathie en zijn bovenal behouden ook na de beëindiging van de pacing (chronische fase)19,20,21,22, 23.
Schapen, varkens en honden TIC-modellen werden herhaaldelijk voorbereid om te studeren de pathofysiologie van HF14, zoals wijzigingen in de LV de kenmerken van verwijde cardiomyopathie24 bootsen. De hemodynamische karakteristieken zijn goed beschreven - verhoogde ventriculaire einde-diastolische druk, verminderde cardiale output, verhoogde systemische vasculaire weerstand en dilatatie van beide ventrikels. In tegenstelling, hypertrofie van de muur is niet consequent in acht genomen, en zelfs muur dunner werd beschreven door sommige onderzoekers25,26. Met progressie van ventriculaire dimensies ontwikkelt regurgitatie over Atrioventriculaire valves26.
In deze publicatie presenteren we een protocol voor de productie van een TIC door langdurige snel cardiale pacing in varkens. Deze biomodel geeft krachtige middelen om te studeren gedecompenseerde verwijde cardiomyopathie, hemodynamica van progressieve chronische HF met lage cardiale output, en de gevolgen van de toegepaste behandeling.