Este protocolo descreve o mapeamento óptico duplo de transientes de voltagem e cálcio em corações de pericardite estéreis de rato para avaliar a remodelação auricular induzida por inflamação subjacente à fibrilação auricular pós-operatória.
Artigo de método
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Este protocolo descreve o mapeamento óptico duplo de transientes de voltagem e cálcio em corações de pericardite estéreis de rato para avaliar a remodelação auricular induzida por inflamação subjacente à fibrilação auricular pós-operatória.
A fibrilação auricular pós-operatória (POAF) frequentemente surge após cirurgia cardíaca e está associada à inflamação e remodelação auricular. O modelo de pericardite estéril (SP) reproduz essa condição em ratos, fornecendo uma plataforma valiosa para investigar a eletrofisiologia auricular induzida por inflamação. Este protocolo descreve a preparação de corações de rato perfundidos com Langendorff após a indução de SP e o uso simultâneo de mapeamento óptico dual para registrar a tensão transmembranar e os transientes de cálcio. Corações são corados com o corante sensível à voltagem RH237 e o indicador de cálcio Rhod-2 AM, enquanto a contratilidade é suprimida usando blebbistatina para minimizar artefatos de movimento. Imagens de alta velocidade permitem o mapeamento espaço-temporal dos potenciais de ação da atria e da dinâmica do cálcio durante protocolos de estimulação controlada. Parâmetros quantitativos incluem duração do potencial de ação, velocidade de condução, duração do transitório de cálcio, tempo até o pico e magnitude dos alternantes. O método permite uma avaliação precisa da heterogeneidade da condução auricular, acoplamento eletrocálcio e vulnerabilidade à arritmia sob estresse inflamatório. Essa abordagem visualizada fornece uma plataforma reprodutível e versátil para estudar os mecanismos da POAF e testar intervenções farmacológicas ou genéticas que visem a remodelação auricular.
A fibrilação auricular pós-operatória (FAP) é uma complicação comum após cirurgia cardiotorácica, caracterizada por episódios transitórios de fibrilação auricular (FA) que normalmente atingem o pico entre 2 e 4 dias após a cirurgia. Embora a POAF seja frequentemente autolimitada, está associada a maior risco de AVC, internações hospitalares mais longas e custos de saúdeelevados 1. O estresse inflamatório no miocárdio auricular é considerado um dos principais contribuintes para suapatogênese 2.
O modelo de pericardite estéril (SP) é um modelo de pequeno animal bem estabelecido para estudar aPOAF 3,4. Nesse modelo, a aplicação epicárdica de talco induz inflamação pericárdica localizada que imita mudanças pós-operatórias. Estudos anteriores usando esse modelo demonstraram remodelação estrutural, alteração da expressão da junção gap e anormalidades no manuseamento do cálcio que predispõem à arritmogênese 5,6,7. No entanto, técnicas eletrofisiológicas convencionais fornecem informações espaço-temporais limitadas, dificultando a captura da heterogeneidade da condução e da dinâmica de acoplamento eletrocálcio através da superfície atrial intacta.
O mapeamento óptico permite imagens simultâneas de alta resolução da tensão transmembrana e dos transientes de cálcio (CaT) na superfície atrial, possibilitando visualização precisa da condução auricular, repolarização e sinalização decálcio 8. Neste protocolo, descrevemos o mapeamento óptico dual em corações de ratos SP perfusos por Langendorff. Essa abordagem permite quantificar a velocidade de condução, duração do potencial de ação (APD), propriedades de CaT e alternantes sob protocolos de pacing controlados. Ao integrar avaliação elétrica e de manejo do cálcio em uma preparação auricular inflamada, o método oferece uma ferramenta poderosa para estudar a base mecanicista da POAF e para testar intervenções terapêuticas direcionadas.
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Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Cuidado e Uso Institucional de Animais (IACUC) sob o ID de aprovação [2024] IACUC Número 4241 e conduzidos de acordo com diretrizes institucionais e nacionais. Ao longo do estudo, foi mantida a rigorosa adesão às diretrizes de bem-estar animal, com critérios humanos claramente definidos: ratos com letargia persistente, perda de peso súbita superior a 20%, dificuldade respiratória, incapacidade de comer ou beber normalmente ou complicações pós-operatórias graves foram imediatamente eutanasiados usando uma overdose de isoflurano (5% com fluxo de oxigênio de 1 L/min) para minimizar o sofrimento.
1. Preparação de soluções e reagentes
2. Equipamento
3. Indução de pericardite estéril (SP) em ratos
4. Isolamento cardíaco e perfusão de Langendorff
5. Supressão de movimento e ventilação
6. Carregamento de corante
7. Geometria de imagem e isolamento de sinais
8. Protocolos de aquisição e ritmo
9. Processamento e quantificação de dados
10. Parâmetros críticos e critérios de aceitação
11. Análises Estatísticas
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Indutibilidade AF
Atividade ectópica e reentrada são mecanismos essenciais que contribuem para a iniciação e perpetuação daPOAF 2, O comprimento de onda da reentrada (λ) é determinado pelo produto da ERP e da velocidade de condução (CV), ou seja, λ = ERP × CV. Em corações simulados, o estimulamento S1S2 provocou respostas auriculares estáveis sem arritmia (Figura 2A). Em contraste, corações tratados com SP frequentemente apresentavam respostas anor...
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Este protocolo descreve o mapeamento óptico duplo de APs e CaTs em corações isolados de rato após SP, um modelo de POAF impulsionado pela inflamação. A gravação simultânea de alta resolução dos sinais Vm e Ca2+ através da superfície atrial intacta sob pacing programável permite avaliar APD, tempo até o pico, velocidade de condução, heterogeneidade espacial da repolarização, CaD, amplitude CaT, tempo de CaT até o pico e variabilidade regional do manuseio do Ca. Também permite a...
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Os autores não têm conflitos de interesse a revelar.
Esse trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Nº 82470328, 82170326to Y.D.; Não. 82300350 para J.L.). Gostaríamos de expressar nossa gratidão aos Drs. Guoliang Hao e Gongxin Wang (Instituto de Eletrofisiologia, Academia de Ciências Médicas de Henan, Zhengzhou, China) por sua assistência excepcional no mapeamento óptico.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Blebbistatina | Abcam | ab120425 | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | 10043-52-4 | |
| Câmera CMOS | MappingLab | OMS-PCIE-2002 | |
| Sistema de ECG | Chengdu Techman | BL-420F | |
| FE32 -Medidor | Mettler Toledo | 30254108 | |
| Filtros/espelhos dicróicos | MappingLab | RH237 >700 milhas náuticas; CaT 590 nm | |
| Glicose | Sigma-Aldrich | 921-60-8 | |
| Banho de imgas | MappingLab | N/A | |
| KCl | Sigma-Aldrich | 7447-40-7 | |
| Sistema de perfusão de Langendorff | Radnoti / Custom | N/A | |
| Fonte de LED (530 & maismn; 25 nm) | MappingLab | N/A | |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich | 7786-30-3 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | 7647-14-5 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | 10049-21-5 | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | 144-55-8 | |
| Software OMapRecord4.0 | MappingLab | N/A | |
| Software OMapScope4.0 | MappingLab | N/A | |
| Bomba peristáltica | Cole-Parmer | Masterflex® L/S® | |
| F-127 Plurônico | Invitrogen | P3000MP | |
| RH237 (corante de voltagem) | Thermo Fisher / Invitrogen | S1109 | |
| Rhod-2 AM (indicador CA) | Thermo Fisher / Invitrogen | R1245MP | |
| Ventiladores para Pequenos Animais | YUYANBIO | V-100 | |
| Pentobarbital sódico | Sigma-Aldrich | P3761 | |
| Ratos de Sprague-Dawley (200 e traço; 220 g, masculino) | Fornecedor local certificado | N/A | |
| Pó de talco estéril | Sigma-Aldrich | T1586 | |
| Estimulador | MappingLab | LEDC-2002 | |
| Banho-maria (controlado por temperatura) | Ningbo Xinzhi | SC-15 |
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