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O termo remodelamento cardíaco tem sido usado para descrever alterações na estrutura ou função do coração causadas por vários estressores desde que o termo foi cunhado pela primeira vez por Hochman e Bulkley no modelo de infarto do miocárdio (IM) no início dos anos 1980 1,2. Corações remodelados podem apresentar disfunção sistólica ou diastólica, arritmias, hipertrofia da parede ventricular, cicatrizes, anormalidades vasculares, fibrose, morte de miócitos, inflamação, distúrbios metabólicos e alterações celulares e moleculares3. A consequência desse remodelamento cardíaco é muitas vezes a insuficiência cardíaca. Modelos animais são ferramentas essenciais para identificar os mecanismos da doença e explorar estratégias de intervenção para atenuar e reverter o remodelamento cardíaco. O objetivo desta coleção de métodos é apresentar abordagens inovadoras para o desenvolvimento de modelos de remodelação cardíaca em camundongos ou miniporcos. A inclusão de diferentes animais permite o movimento da pesquisa desde as investigações básicas e exploratórias que utilizam roedores, até o modelo pré-clínico de suínos. As estratégias utilizadas pelos autores incluem infarto do miocárdio do ventrículo direito induzido por ligadura da artéria coronária direita em camundongos4, arritmias cardíacas induzidas por estimulação elétrica programada em camundongos5, doença do enxerto venoso induzida por cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM) em porcos6, sobrecarga de volume cardíaco por insuficiência aórtica por insuficiência aórtica em camundongos7, insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEP) induzida por constrição da aorta descendente em porcos8, infusão combinada de angiotensina II e denervação renal para controlar a pressão arterial em camundongos9 e mutações em um gene homólogo humano, o gene da cadeia pesada 7 da miosina cardíaca (MYH7), em corações de camundongos10. Além disso, os autores fornecem protocolos detalhados para avaliar a remodelação cardíaca usando rastreamento de características de ressonância magnética cardíaca (CMR-FT) em pacientes11, ecocardiografia em camundongos e porcos 4,7,8,10, registros eletrofisiológicos em camundongos 5, medições hemodinâmicas em camundongos 4,7, histologia cardíaca de camundongo ou porco 4,6, 7,8,9,10 e biomarcadores 6,8,9.
O infarto do miocárdio é a causa mais comum de remodelamento cardíaco12. Sabe-se que o acometimento do ventrículo direito está associado a um risco aumentado de morte por infarto do miocárdio inferior13,14. O modelo de ligadura da artéria coronária esquerda tem sido amplamente utilizado para simular as características clínicas do IM15,16. Portanto, Liao et al.4 desenvolvem um modelo de camundongo com foco no infarto do miocárdio do ventrículo direito usando ligadura permanente da artéria coronária direita. Os autores demonstram os procedimentos e métodos de cirurgia cardíaca em camundongos para determinar a função ventricular direita, hemodinâmica e histologia. Além disso, são fornecidas imagens representativas de cilindros vasculares coronários em camundongos. A introdução de um modelo de infarto do miocárdio do ventrículo direito facilitará a compreensão dos mecanismos que desencadeiam o remodelamento cardíaco após o infarto do miocárdio no coração direito mais raramente investigado.
A revascularização do miocárdio é usada para tratar infarto prolongado do miocárdio ou doenças arteriais coronarianas multiarteriais. No entanto, os enxertos venosos podem sofrer alterações patológicas e reocluir após a cirurgia, levando à doença do enxertovenoso 17. Li et al.6 detalham um procedimento de revascularização do miocárdio em suínos utilizando a veia mamária interna como enxerto6. Além disso, os autores demonstram o método de intubação traqueal de suínos e o procedimento de retirada da veia mamária interna esquerda. Este modelo pode ser usado para testar tratamentos que mantêm a perviedade dos enxertos venosos ou reduzem o remodelamento adverso do enxerto.
Arritmias atriais e ventriculares são frequentemente diagnosticadas em pacientes com infarto agudodo miocárdio 18,19. Embora os modelos de camundongos tenham limitações em termos de estudo de arritmias cardíacas devido à sua alta frequência cardíaca e pequeno tamanho corporal, os pesquisadores conseguiram registrar e manipular eletrocardiogramas de camundongos para obter informações valiosas sobre as mudanças elétricas do coração pós-infarto do farto. Nesse contexto, Lu et al.5 combinam estimulação elétrica programada e perfusão cardíaca isolada para estudar taquiarritmias ventriculares em camundongos com infarto do miocárdio. Os autores também demonstram o uso de uma injeção de vírus recombinante guiada por ecocardiografia em ventrículos de camundongos e ratos. As técnicas descritas neste artigo são valiosas para estudar os distúrbios do ritmo cardíaco associados ao remodelamento cardíaco adverso após o IM.
As arritmias atriais são fatores de risco independentes para remodelamento e disfunção atrial. Wang et al.11 aplicam a RMC-FT para avaliar a tensão do átrio esquerdo e a função atrial em pacientes, permitindo a avaliação precisa da disfunção atrial. Com os avanços nas técnicas de diagnóstico clínico de ressonância magnética, os pesquisadores empregaram essa abordagem para avaliar anormalidades estruturais e funcionais cardíacas em modelos de camundongos e suínos20,21. O método apresentado por Wang et al.11 também pode ser empregado para avaliar a função atrial em modelos animais de grande porte.
A sobrecarga de volume cardíaco pode ser causada por regurgitação aórtica, condição na qual o sangue diastólico vaza da aorta para o ventrículo esquerdo22. Com base no Framingham Heart Study, a prevalência de insuficiência aórtica em homens e mulheres é de 13% e 8,5%, respectivamente23. Wu et al.7 apresentam um modelo de camundongo de regurgitação aórtica que mimetiza a sobrecarga de volume cardíaco causada pela valvopatia cardíaca. Neste protocolo, a cirurgia de ruptura da valva aórtica é realizada sob a orientação de ultrassom de alta resolução. A função cardíaca, as consequências hemodinâmicas e os locais de punção nas válvulas do modelo são apresentados.
Cerca de metade dos pacientes com insuficiência cardíaca são classificados como ICFEP24. Li et al.8 estabelecem um modelo minipig de ICFEP induzida pela constrição precisa da aorta descendente. Os autores demonstram a cirurgia de coração aberto, a configuração do dispositivo de medida da pressão aórtica, as medidas por meio da ecocardiografia transtorácica e o processo de remodelação ventricular.
Wang et al.9 demonstram um protocolo de denervação simpática renal para controlar a hipertensão e atenuar a hipertrofia cardíaca em camundongos. Neste modelo de camundongo, os autores primeiro implantam uma microbomba osmótica contendo angiotensina II e, em seguida, usam uma abordagem delicada para dessensibilizar as terminações nervosas na parede da artéria renal. Além disso, são apresentadas imagens anatômicas das artérias renais de camundongos. Este modelo bem desenhado auxilia no estudo dos mecanismos de remodelamento cardíaco induzido pela hipertensão.
A cardiomiopatia hipertrófica é a doença cardíaca hereditária mais comum25, e a variação do gene do sarcômero é uma das principais causas de cardiomiopatia hipertrófica. Nesse contexto, Xia et al.10 demonstram métodos abrangentes para a compreensão dos fatores genéticos associados a essa doença. Os autores primeiro identificam as variantes do MYH7 usando a sequência do exoma e análises de segregação de variantes e, em seguida, criam um modelo de camundongo com uma mutação pontual no gene MYH7. Os fenótipos patológicos da hipertrofia cardíaca são mostrados no artigo.
Os autores incluídos nesta coleção de métodos estabeleceram diferentes modelos de remodelação cardíaca, melhorando os procedimentos existentes ou empregando novas técnicas. Espera-se que esses modelos inovadores possam ser desenvolvidos para descobrir os mecanismos moleculares da remodelação cardíaca, avançar nossa compreensão das condições humanas e criar novas estratégias de tratamento e diagnóstico que melhorem os resultados dos pacientes e prolonguem a vida.