$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Niewydolność serca z zachowaną frakcją wyrzutową (HFpEF) stanowi ponad połowę przypadków niewydolności serca i stała się światowym problemem zdrowia publicznego1. Obserwacje kliniczne wykazały kilka krytycznych cech HFpEF: (1) dysfunkcja rozkurczowa komór, której towarzyszy zwiększona sztywność skurczowa, (2) normalna frakcja wyrzutowa w spoczynku z upośledzoną wydajnością wysiłkową oraz (3) przebudowa serca2. Proponowane mechanizmy obejmują rozregulowanie hormonalne, układowe zapalenie mikronaczyniowe, zaburzenia metaboliczne oraz nieprawidłowości w białkach sarkomerycznej i macierzy zewnątrzkomórkowej3. Jednak badania eksperymentalne wykazały, że niewydolność serca ze zmniejszoną frakcją wyrzutową (HFrEF) powoduje te zmiany. W badaniach klinicznych analizowano efekty terapeutyczne inhibitorów receptora angiotensyny i leków stosowanych w leczeniu HFrEF w HFpEF4,5. Potrzebne są jednak unikalne podejścia terapeutyczne w przypadku HFpEF. W porównaniu ze zrozumieniem objawów klinicznych, zmiany w patologii, biochemii i biologii molekularnej HFpEF pozostają słabo zdefiniowane.
Modele zwierzęce HFpEF zostały opracowane w celu zbadania mechanizmów, markerów diagnostycznych i podejść terapeutycznych. Zwierzęta laboratoryjne, w tym świnie, psy, szczury i myszy, mogą rozwijać HFpEF, a różne czynniki ryzyka, w tym nadciśnienie, cukrzyca i starzenie się, zostały wybrane jako czynniki indukcji6,7. Na przykład octan deoksykortykosteronu sam lub w połączeniu z dietą o wysokiej zawartości tłuszczu/cukru indukuje HFpEF u świń8,9. Przeciążenie ciśnieniem komorowym to kolejna technika stosowana do rozwoju HFpEF w dużych i małych modelach zwierzęcych10. Ponadto w ostatnich latach na wszystkich kontynentach przyjęto określone wartości graniczne EF w celu zdefiniowania HFpEF, co widać w wytycznych Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego, Fundacji American College of Cardiology/American Heart Association11, Japońskiego Towarzystwa Krążenia/Japońskiego Towarzystwa Niewydolności Serca12. W związku z tym wiele wcześniej ustalonych modeli może stać się odpowiednich do badań HFpEF, jeśli przyjęte zostaną kryteria kliniczne. Na przykład Youselfi i in. twierdzili, że genetycznie zmodyfikowany szczep myszy, Col4a3-/-, był skutecznym modelem HFpEF. Szczep ten rozwinął typowe objawy sercowe HFpEF, takie jak dysfunkcja rozkurczowa, dysfunkcja mitochondriów i przebudowa serca13. W poprzednim badaniu zastosowano dietę wysokoenergetyczną w celu wywołania przebudowy serca ze średnim zakresem EF u starszych małp14, charakteryzujących się zaburzeniem metabolicznym, zwłóknieniem i zmniejszoną MgATPazą aktomiozyny w mięśniu sercowym. Poprzeczne zwężenie aorty myszy (TAC) jest jednym z najczęściej stosowanych modeli naśladujących kardiomiopatię komorową wywołaną nadciśnieniem. Lewa komora przechodzi od koncentrycznego przerostu ze zwiększonym EF do rozszerzonej przebudowy ze zmniejszoną EF15,16. Fenotypy przejściowe między tymi dwoma typowymi etapami sugerują, że technika zwężenia aorty może być wykorzystana do badania HFpEF.
Cechy patologiczne, sygnalizacja komórkowa i profile mRNA modelu HFpEF świńskiego zostały wcześniej opublikowane17. W tym miejscu przedstawiono protokół krok po kroku w celu ustalenia tego modelu i podejść do oceny fenotypów tego modelu. Procedura jest zilustrowana w Rysunek 1. Krótko mówiąc, plan chirurgiczny został opracowany wspólnie przez głównego badacza, chirurgów, techników laboratoryjnych i personel zajmujący się opieką nad zwierzętami. Świnki przeszły badania zdrowotne, w tym testy biochemiczne i echokardiografię. Po zabiegu chirurgicznym wykonano zabiegi przeciwzapalne i przeciwbólowe. Do oceny fenotypów wykorzystano echokardiografię, badanie histologiczne i biomarkery.