Acuut myocardinfarct (AMI), een veel voorkomende wereldwijde cardiovasculaire aandoening, wordt in verband gebracht met hoge sterftecijfers en morbiditeit1. Ondanks technologische vooruitgang die vroege en effectieve revascularisatiestrategieën voor AMI-patiënten mogelijk maakte, ervaren patiënten na deze interventies nog steeds myocardischemie-reperfusieletsel (IRI)2. Daarom is het van cruciaal belang om de fundamentele mechanismen te begrijpen en benaderingen te formuleren om IRI te verminderen. IRI vertegenwoordigt een complexe pathofysiologische toestand waarbij een veelheid aan ingewikkelde biologische processen betrokken is. Deze omvatten gereguleerde celdood, oxidatieve stressreacties, ontsteking, wondgenezing, fibrose en ventriculaire remodellering. Diermodellen, zoals muizen, zijn van groot belang geweest voor IRI-onderzoek en worden op grote schaal gebruikt vanwege hun kosteneffectiviteit, snelle fokkerij en de rijkdom aan mechanistische informatie van transgene modellen3.
Dit protocol presenteert een innovatieve techniek om op afstand IRI te induceren bij spontaan ademende muizen met een gesloten borstkas, waardoor de menselijke pathologie beter wordt nagebootst. Occlusie op afstand werd bereikt door gebruik te maken van een ballonkatheter die op een afstand van het myocardium was geplaatst om de linker voorste dalende slagader (LAD) af te sluiten. Deze benadering biedt continue toegang tot het kloppende hart op de exacte momenten van occlusie en reperfusie, waardoor gelijktijdige beeldvormingsmodaliteiten mogelijk worden, waaronder echografie of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI). Deze niet-invasieve methoden kunnen cruciale inzichten verschaffen in weefselreacties voor, tijdens en na occlusie- en reperfusiegebeurtenissen.
Er bestaan verschillende chirurgische technieken om IRI te induceren in muizenmodellen. Chirurgisch trauma als gevolg van thoracotomie in open-borstmodellen van coronaire ligatie veroorzaakt een immuunrespons die invloed heeft op verschillende mechanismen die verband houden met ischemie en reperfusie. Activering van het aangeboren immuunsysteem heeft het potentieel om de omvang van een hartinfarct te beïnvloeden4. De voorgestelde aangepaste techniek biedt een mogelijke benadering voor het onderzoeken van myocardiale pre- en postconditionering en mogelijk het verminderen van de impact van de aangeboren immuunrespons op chirurgisch trauma in IRI-onderzoeken bij muizen door het tijdsbestek van de open thorax te minimaliseren tot maximaal 5 minuten. Bovendien kan de nieuw ontwikkelde techniek ook bijdragen aan het verminderen van de pro-inflammatoire gevolgen veroorzaakt door door beademing geïnduceerd longletsel. De gecombineerde effecten van deze nieuwe gesloten borstmethode zouden echter verder diepgaand onderzoek vereisen.
Grondige validatie van de voorgestelde techniek werd uitgevoerd door deze te vergelijken met de traditionele methode, waarbij de LAD gedurende 30 minuten wordt blootgesteld door middel van chirurgische borstdissectie en ligatuur-geïnduceerde occlusie. De resultaten van beide technieken werden vergeleken, waaronder troponinemetingen die de grootte van het hartinfarct weerspiegelden, beoordelingen van het risicogebied met behulp van MRI met gadoliniumcontrastverbetering, histologische trifenyltetrazoliumchloride (TTC)-kleuring en de bepaling van de uiteindelijke littekengrootte via Sirius Red (SR) kleuring. De uitkomst toont de robuustheid en doeltreffendheid aan van de voorgestelde aanpak voor het bestuderen van ischemie-reperfusieschade in muizenmodellen.