Ostry zawał mięśnia sercowego (AMI), powszechna globalna choroba sercowo-naczyniowa, wiąże się z wysoką śmiertelnością i zachorowalnością1. Pomimo postępu technologicznego, który umożliwił wczesne i skuteczne strategie rewaskularyzacji u pacjentów z zawałem mięśnia sercowego, pacjenci nadal doświadczają uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego mięśnia sercowego (IRI) po tych interwencjach2. Dlatego kluczowe znaczenie ma zrozumienie podstawowych mechanizmów i sformułowanie podejść w celu złagodzenia IRI. IRI reprezentuje złożony stan patofizjologiczny obejmujący wiele skomplikowanych procesów biologicznych. Obejmują one regulowaną śmierć komórki, reakcje na stres oksydacyjny, stany zapalne, gojenie się ran, zwłóknienie i przebudowę komór. Modele zwierzęce, takie jak myszy, mają ogromne znaczenie dla badań IRI i są szeroko stosowane ze względu na ich opłacalność, szybką hodowlę i bogactwo mechanistycznych informacji z modeli transgenicznych3.
Ten protokół przedstawia innowacyjną technikę zdalnego wywoływania IRI u spontanicznie oddychających myszy z zamkniętą klatką piersiową, bardziej naśladując ludzką patologię. Zdalna okluzja została osiągnięta poprzez wykorzystanie cewnika balonowego umieszczonego w pewnej odległości od mięśnia sercowego w celu zamknięcia lewej przedniej tętnicy zstępującej (LAD). Takie podejście zapewnia ciągły dostęp do bijącego serca dokładnie w momentach okluzji i reperfuzji, ułatwiając jednoczesne metody obrazowania, w tym obrazowanie ultrasonograficzne lub rezonans magnetyczny (MRI). Te nieinwazyjne metody mogą dostarczyć kluczowych informacji na temat reakcji tkanek przed, w trakcie i po zdarzeniach okluzji i reperfuzji.
Istnieją różne techniki chirurgiczne do wywoływania IRI w modelach mysich. Uraz chirurgiczny wynikający z torakotomii w modelach podwiązania naczyń wieńcowych z otwartą klatką piersiową wyzwala odpowiedź immunologiczną wpływającą na różne mechanizmy związane z niedokrwieniem i reperfuzją. Aktywacja wrodzonego układu odpornościowego może potencjalnie wpływać na zakres zawału mięśnia sercowego4. Zaproponowana zaadaptowana technika zapewnia potencjalne podejście do badania kondycjonowania wstępnego i końcowego mięśnia sercowego oraz możliwego zmniejszenia wpływu wrodzonej odpowiedzi immunologicznej na uraz chirurgiczny w badaniach IRI u myszy poprzez zminimalizowanie ram czasowych otwartej klatki piersiowej do maksymalnie 5 minut. Co więcej, nowo opracowana technika może również przyczynić się do zmniejszenia następstw prozapalnych spowodowanych uszkodzeniem płuc wywołanym przez respirator5. Jednak połączone efekty tej nowej metody zamkniętej klatki piersiowej wymagałyby dalszych dogłębnych badań.
Dokładna walidacja proponowanej techniki została przeprowadzona poprzez porównanie jej z tradycyjną metodą, która polega na eksponowaniu LAD poprzez chirurgiczne rozwarstwienie klatki piersiowej i okluzję wywołaną podwiązaniem przez 30 minut. Wyniki obu technik zostały porównane, które obejmowały pomiary troponiny odzwierciedlające rozmiar zawału serca, oceny obszaru ryzyka za pomocą MRI z dodatkiem kontrastu gadolinu, barwienie histologiczne chlorkiem trifenylotetrazolu (TTC) oraz określenie ostatecznych rozmiarów blizn za pomocą barwienia Sirius Red (SR). Wyniki wskazują na solidność i skuteczność proponowanego podejścia do badania uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego w modelach mysich.