Tromboembólica crônica Hipertensão Pulmonar e Avaliação da Função Ventricular Direita no Piglet

Resumo

A Hipertensão Pulmonar Tromboembólica Crônica (HPTEC) e a disfunção do Ventrículo Direito (VD) foram induzidas em leitões por obstrução progressiva das artérias pulmonares. As consequências foram notavelmente semelhantes às observadas em pacientes com HPTEC. Este modelo animal seria uma ferramenta muito útil para fisiopatologia e experimentos terapêuticos sobre CTEPH e falha do VD.

Resumo

Um modelo leitão original da tromboembólica crônica Hipertensão Pulmonar (TEPCH) associada do ventrículo direito (RV) disfunção crônica é descrito. Hipertensão pulmonar (PH) foi induzida em leitões de 3 semanas de idade por uma obstrução progressiva do leito vascular pulmonar. A ligadura da artéria pulmonar esquerda (PA) foi realizada pela primeira vez através de uma mini-toracotomia. Em segundo lugar, embolias semanais do lobo pulmonar inferior direita foram realizados sob orientação fluoroscópica com n-butil-2-cianoacrilato, durante 5 semanas. Pressão Arterial Pulmonar (PAP) medido pelo cateterismo cardíaco ritght dizer, aumentou progressivamente, bem como a pressão atrial direita e vascular pulmonar Resistências (PVR) após 5 semanas em comparação com animais sham. (RV) remodelação estrutural e funcional do ventrículo direito foram avaliados por ecocardiografia transtorácica (RV diâmetros, espessura da parede do VD, função sistólica do VD). Elastância RV e acoplamento RV-pulmonar foram avaliados por Pressão-Volume LoopsAnálise (PVL), com método da condutância. Estudo histológico do pulmão e do ventrículo direito também foram realizadas. Análises moleculares em RV tecidos frescos poderia ser realizada através de biópsias endomiocárdicas repetidas transcutânea. Doença microvascular pulmonar em territórios obstruídas e desobstruídas foi estudada a partir de biópsias pulmonares utilizando análises moleculares e patologia. Além disso, a fiabilidade e a reprodutibilidade foi associada com uma gama de PH gravidade em animais. A maioria dos aspectos da doença HPTEPC humano foram reproduzidas neste modelo, o que permite novas perspectivas para a compreensão dos mecanismos subjacentes (mitocôndrias, inflamação) e novas abordagens terapêuticas (, terapias celulares ou gene alvo) do ventrículo direito sobrecarregado, mas também microvascular pulmonar doença.

Introdução

Tromboembólica crônica Hipertensão Pulmonar (TEPCH) é um subtipo de hipertensão pulmonar (HP) devido à obstrução vascular pulmonar crônica cama por coágulos persistentes e organizados relacionadas com um ou mais agudas embolias pulmonares ^1-3. Uma combinação de doença microvascular obstrutiva e não-obstrutiva conduz a um aumento adicional da resistência vascular pulmonar ^4. O ventrículo direito tem de primeiro se adaptar com hipertrofia compensada para manter o débito cardíaco. Sem tratamento, o ventrículo direito dilata e falha ao longo do tempo. Na era moderna, PH continua a ser uma doença progressiva e muitas vezes fatal apesar do uso de terapias direcionadas modernos ^5. Muitos estudos têm mostrado que ventrículo direito (RV) adaptação à sobrecarga de pressão é o principal determinante da sobrevida em pacientes com HP. Por essa razão, a compreensão dos mecanismos subjacentes à transição de adaptação para remodelação RV maladaptive é uma peça fundamental para o tratamento e desenvolvimento de novas terapias. Porque PH é rara e amostras de tecido é quase inviável nesses pacientes frágeis, estudos experimentais são necessários. Além disso, estudos pré-clínicos são obrigatórios para verificar que uma droga com benefício na vasculatura pulmonar não causa prejuízo RV.

Durante muitos anos, diferentes modelos experimentais de PH e falência do VD foram desenvolvidos com vantagens e limitações ^6,7. Nos modelos de murino farmacológicos (Monocrotalina, SU5416, hipóxia), PH e falência do VD ocorrer secundária a uma inflamação maciça, isquemia ou estressor tóxico que pode induzir vários efeitos "lados" e viés na análise molecular percurso. Furthemore, biópsias endomiocárdicas RV em um modelo murino deve ser muito desafiador sem sacrificando o animal. Modelos cirúrgicos em animais maiores são mais fisiológica, mas não afetam a vasculatura pulmonar (bandagem pulmonar, shunt sistêmico-pulmonar) ou induzir PH aguda e RVF (embolia pulmonar aguda). O objetivo deste artigo é descrever um modelo original de hipertensão pulmonar tromboembólica crônica em leitão que é mais representativo do HPTEPC fisiopatologia. Este modelo animal de grande porte permite repetidas medições não-invasivos e invasivos normalmente realizados na prática clínica (cateterismo cardíaco direito) para acompanhar as mudanças na hemodinâmica pulmonar e função do VD.

Protocolo

Este protocolo foi aprovado pelo comitê de ética local em experimentos com animais e pelo Comitê Institucional de Bem-Estar Animal da nossa instituição. Todos os animais receberam cuidados de acordo com os "Princípios de Laboratório Animal Care" formuladas pela Sociedade Nacional de Pesquisa Médica e do "Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório", elaborado pelo Instituto de Laboratório Recursos Animais e publicados pela National Institutes of Health (NIH Publication No. 86-23, revista em 1996).

Considerações gerais: Todos os animais devem ser tratados com respeito, de acordo com as regras dos 3R (Centro Nacional de Refinamento substituição e redução de animais na investigação). Os procedimentos cirúrgicos devem ser realizadas com uma esterilidade estrita e, da mesma forma que para os seres humanos. Todos os dispositivos médicos devem ser estéreis.

1. Anestesia Protocol

NOTA: Grande Whitforam utilizados e os leitões com peso 20 kg (3 semanas de idade). Hipertensão pulmonar foi induzida progressivamente. O primeiro passo envolveu uma artéria pulmonar (AP) ligadura esquerda através de uma toracotomia esquerda. Seguintes passos consistiu em realizar embolizações PA semanais durante 5 semanas. Todos os procedimentos foram executados sob anestesia geral.

1. Não alimente os animais 12 horas antes do procedimento.
2. Fazer uma pré-medicação do leitão, efectuar uma injecção intramuscular, utilizando 30 mg / kg de cloridrato de cetamina e aropine de 0,05 mg / kg nos músculos do pescoço, 30 minutos antes do procedimento. ⁸
3. Quando a porca é sedado, inserir um cateter na veia da orelha.
4. Realizar intravenosa de bolus de fentanil (0,005 mg / kg) e de propofol (2 mg / kg) antes da intubação. Injectar por via intravenosa na veia da orelha cisatracúrio (0,3 mg / kg) e a intubação de porco (intubação não-selectivos com uma sonda Francesa 7) ^9.
5. Coloque dispositivos de monitoramento contínuo sobre o leitão: eletrocardiograma contínuo, Expiratório CO _{2 e} oximetria de ^8,9. Inserir um cateter campo fluido arterial através da artéria carótida sob orientação ecografia para monitorar a pressão arterial sistêmica ^8-10.
6. Manter a anestesia geral com isofluorano (2%) em 100% de suplemento de oxigénio, infusão intravenosa contínua de fentanilo (0,004 mg / kg) e propofol (3 mg / kg).
7. Adicionar uma antibioprophylaxy com uma injecção de Cefatoxine (1 g) e gentamicina (80 mg).
8. Previna-operatório intra e pós-operatório com dor injeção de nalbufina (0,01 mg / kg) tid
9. Verifique a cada 15 min a integralidade da anestesia: ausência de movimento, freqüência cardíaca estável, a pressão arterial, a oxigenação.
10. Uso de veterinário pomada nos olhos para evitar a secura sob anestesia.

2. ligadura da artéria pulmonar esquerda

1. Instale o leitão em decúbito lateral esquerdo, raspar a área operativa e desinfectar a pele com um alcoholiSolução C. Use um campo estéril local.
2. Abra o peito através de uma toracotomia esquerda pequeno lateral (5 a 10 cm) no espaço ^do 4º 'intercostais. Não vá para atrás da ponta da escápula. Cuidadosamente retrair o pulmão para o diafragma.
3. Assim que a janela cirúrgica ideal localizado, retrair a veia ázigos esquerda e dissecção da artéria pulmonar esquerda principal antes de amarrá-lo com um não-absorvível 2/0 seda.
   NOTA: É muito importante não abrir o pericárdio.
4. Feche a camada após camada peito com suturas absorvíveis. Use um tubo no peito para remover o pneumotórax pós-operatório. Retire o dreno de tórax, logo após a extubação leitão.

3. A embolização da artéria pulmonar no lobo inferior direito

1. Após anestesia geral, coloque o leitão em decúbito dorsal. Realizar um acompanhamento contínuo da oximetria, expiratório CO _2, eletrocardiograma, pressão arterial média sistêmica (MPa) e pressão média da artéria pulmonar (PAP) Durante todo o procedimento.
2. Insira todos os cateteres por via percutânea com orientação ecográfica. Inserir um cateter arterial 6 Francês na artéria carótida para monitorização da pressão arterial e uma bainha 8 Francês na veia cava superior através da veia jugular (Realize a punção 2 cm acima da fúrcula com uma direção ângulo de 45 °).
3. Sob orientação fluoroscópica, inserir, através da bainha 8 Fr, a 5 cateter angiográfico francesa na artéria pulmonar direita. A ponta do cateter deve estar numa artéria pulmonar do lóbulo inferior segmentar.
4. Prepara-se o material para a embolização da artéria pulmonar: 1 ml de cola de tecido mole que contém a N-butil-2-cianoacrilato é adicionado a 2 ml de um meio de contraste lipídica.
   CUIDADO: Evite pele ou olhos contato com o N-butil-2-cianoacrilato.
5. Quando o cateter angiográfico é bem posicionado, injectar 0,2 ml a 0,4 ml da preparação na artéria pulmonar. Avaliar a tolerância da embolização medindo aproporção PAPm / MPA que não deve ser superior a 0,5. Pare embolização se a saturação de oxigénio foi <90% e / ou o MPA caiu abaixo dos 60 mm de Hg e / ou o débito cardíaco estava abaixo de 2 L / min.
6. Remova o cateter angiográfico e bainhas e realizar compressões digitais do local da punção.

4. Avaliação hemodinâmica

1. Após anestesia geral, posicione o leitão em decúbito dorsal. Realizar um acompanhamento contínuo da oximetria, expiratório CO _2, eletrocardiograma, pressão arterial sistêmica (MPa) e pressão arterial pulmonar (PAP) durante todo o procedimento.
2. Ventilar os leitões com o menor _FiO2 quanto possível de acordo com a saturação de oxigénio (> 95%).
3. Insira todos cateter por via percutânea sob orientação ecográfica. Um cateter arterial 6 Francês é inserido na artéria carótida e uma bainha 8 Francês está inserido na veia cava superior (Realize a punção 2 cm acima da fúrcula com um 45 °direção do ângulo).
4. Insira um 7 Francês Swan-Ganz no tronco da artéria pulmonar. Avaliar o débito cardíaco por meio da técnica de diluição térmica, com injecção de 10 ml de solução salina a 4 ° C.
5. Grave os seguintes parâmetros: sistólica, diastólica e da pressão arterial sistêmica e pulmonar, freqüência cardíaca, saturação de oxigênio, pressão atrial direita, do débito cardíaco.

5. Avaliação ecocardiográfica do ventrículo direito

1. Após anestesia geral, instalar o leitão em decúbito dorsal e realizar uma ecocardiografia torácica trans de acordo com as diretrizes para a seleção RV humanos. Grave vídeo laços durante uma pausa no final da expiração.

6. Pressão-Volume Loops Avaliação com o Método Conductance

1. Após anestesia geral, instalar o leitão em decúbito dorsal. Realizar um acompanhamento contínuo da oximetria, expiratório CO _2, eletrocardiograma, pressão arterial sistêmica (MPA) epressão arterial pulmonar (PAP) durante todo o procedimento.
2. Inserir um cateter arterial 6 Francês na artéria carótida direita ou para a esquerda e um cateter angiográfico no ventrículo esquerdo. Insira uma bainha 9 French na veia cava superior, um 8 Francês na direita ou veia femoral esquerda e um arterial PiCCO cateter na artéria femoral direita ou esquerda. Insira todos os cateteres por via percutânea sob orientação ecográfica.
3. Execute a calibração de pressão e volume da sonda condutância de acordo com as recomendações do fabricante. Medir a resistividade de sangue (Rho), por amostragem, 5 ml de sangue arterial. Colheita 5 ml de sangue arterial, de-ar da seringa e enche a sonda para a medição da resistividade de sangue. ^10-13.
4. Insira o cateter condutância no ventrículo direito através da bainha 9 Fr na veia veina superior. Coloque correctamente a extremidade do cateter com orientação fluoroscópica. Coloque a extremidade do cateter no ápice da plataformaventrículo HT e inserir todos longo quanto possível no ventrículo.
5. Controlar a qualidade das espiras. (Figura 6)
6. Insira um ballon dispensáveis ​​na cava inferior veina através da veia femoral. Coloque a extremidade logo abaixo do átrio direito. Use orientação fluoroscópica.
7. Loops de registro de pressão-volume do ventrículo direito no estado basal e durante a oclusão da veia cava inferior, como descrito anteriormente ^10-12. (Figura 7)

7. Endomiocárdica Biópsias do ventrículo direito

1. Após anestesia geral, posicione o leitão em decúbito dorsal. Realizar um acompanhamento contínuo da oximetria, expiratório CO _2, eletrocardiograma, pressão arterial sistêmica (MPa) e pressão arterial pulmonar (PAP) durante todo o procedimento.
2. Insira percutaneously a 10 bainha French na veia cava superior. Insira um 7 Francês Swan-Ganz (SG) da sonda e um longo 7,5 francês bainha do cateter na atri direitaum. Quando a ponta da sonda SG está bem colocada no ventrículo direito (VD), inflar o balão da sonda SG, empurrar o cateter de longa bainha na RV contra o balão. Desinflar o balão e retire a sonda SG deixando o cateter de longa bainha na RV. A boa posição de ponta do longo bainha é controlada por fluoroscopia e ecocardiograma.
3. Insira o biotome no longo bainha e realizar biópsias endomiocárdicas sob ecográfico, fluoroscopia e controle ECG.

8. gerais pós-operatório Considerações Cuidados

1. Após a cirurgia, extubação o leitão somente após a recuperação das funções respiratórias espontâneas.
2. Para medicação pós-operatória, execute uma injeção intramuscular de Cefatoxine (1 g) Die por 5 dias e entregar analgesia appropieted (buprenorfina, injeção intramuscular de 0,01 mg / kg BID por 10 dias.
3. Não deixe um animal que tenha sido submetido a cirurgia para a companhia de outros animais até que esteja totalmente recovered.

9. Método Eutanásia

1. Eutanásia os animais em situações seguidas; Fim de experimentação, perda de peso, 15% ou mais em uma semana, unibability para alimentar-se adequadamente, anorexia, infecção não tratável, dor ou outro didease, desease muito grave: cianose, dispnéia importante
2. Durante a anestesia geral com sevoluorane 8%, injectar uma dose elevada de propofol (0,5 mg / kg), associado com uma dose letal de cloreto de potássio (0,2 g / kg). Quando o coração é parado em diástole, Harveste o coração e bloco de pulmão, a fim de fazer um estudo histológico e molecular.

Resultados

Viabilidade

Este modelo leitão de hipertensão pulmonar pós-embólico crônica foi estabelecida em nosso laboratório em 2009-2010. Desde 2011, foram utilizados 70 leitões e realizamos 63 modelos completos. Em nossa experiência, a realização deste modelo exigido uma curva de aprendizado.

Em relação à mortalidade, observamos 5 mortes não planejadas (7,1%), principalmente na primeira parte da nossa experiência. As duas etapas críticas foram pela primeira ...

Discussão

Como na prática clínica humana, o respeito das regras de assepsia é obrigatório durante todos os procedimentos cirúrgicos. No modelo original leitão HPTEPC descrito por O. Mercier et ai., A ligação da artéria pulmonar esquerda foi realizada após a abertura do pericárdio, através de uma esternotomia mediana ^14. Porque o pericárdio foi deixado aberto, a interação entre o ventrículo direito eo pericárdio foi prejudicada e insuficiência cardíaca direita foi adiada. Efeito adverso de aumento de RV no débi...