5 de abril de 2011
Técnicas de medição da atividade elétrica do coração pelo eletrocardiograma (ECG), e análise de fatores de risco cardíaco e susceptibilidade a arritmias após estado de mal epiléptico (SE) no rato são descritos.
O objetivo geral deste procedimento é avaliar a função cardíaca elétrica e a suscetibilidade a arritmias ventriculares em animais experimentais após convulsões. Isso é realizado primeiramente inserindo um cateter de infusão em uma veia jugular de um animal que sofreu atividade convulsiva. Em seguida, eletrodos são implantados nos músculos torácicos para registrar eletrocardiogramas cardíacos ou ECGs.
Os ECGs são então registrados em condições controle e durante a infusão intravenosa jugular de um agente que induz arritmias cardíacas. Por fim, os registros de ECG são avaliados. Em última análise, podem ser obtidos resultados que demonstram que as convulsões alteram a função cardíaca elétrica e aumentam o risco de arritmias ventriculares letais.
Por meio da análise de registros de ECG, as alterações no ECG induzidas por convulsões podem servir como indicador prognóstico do risco de morte cardíaca súbita. A principal vantagem dessa técnica é que esses procedimentos, não invasivos em humanos, produzem registros da atividade elétrica do coração que podem ser utilizados para prever o risco de arritmias cardíacas letais. Além disso, em modelos animais, as alterações na atividade cardíaca podem ser diretamente relacionadas à suscetibilidade a arritmias.
Este método pode ser utilizado para abordar a questão central no campo dos distúrbios convulsivos, ou seja, a relação entre alterações na atividade elétrica do coração e a morte cardíaca súbita após o estado epiléptico e uma epilepsia. Essas técnicas têm implicações para o tratamento de distúrbios convulsivos, uma vez que identificam indivíduos em risco de disfunção cardíaca decorrente de convulsões.
Utilizando este procedimento não invasivo, poderia-se iniciar uma terapia cardioprotetora para reduzir o risco de morte súbita cardíaca. Embora este método possa fornecer informações sobre disfunções cardíacas associadas a distúrbios convulsivos, ele também pode ser aplicado a qualquer condição patológica que possa ser caracterizada por arritmias ventriculares letais e que possa ser modelada em animais. Geralmente, indivíduos familiarizados com as técnicas cirúrgicas e fundamentais em roedores ou outros animais pequenos não deverão ter dificuldades com este método.
Tivemos inicialmente a ideia de utilizar este método e estávamos em busca de um procedimento rápido, econômico e de fácil execução para avaliar a função cardíaca, que também fosse aplicável ao diagnóstico em humanos. Antes de implantar os eletrodos de ECG no rato para coleta de dados e indução de arritmias durante a administração intravenosa de um agente arritmogênico, como aconitina, construa um cateter para veia jugular a partir de um segmento de 100 milímetros de tubo de polietileno PE 50, chanfrando uma das extremidades e, em seguida, obturando o chanfro. Em seguida, preencha o cateter com solução salina heparinizada. Depois, construa eletrodos para registro de ECG a partir de dois segmentos de 100 milímetros de fio de prata isolado.
Descasque uma extremidade de ambos os fios e solde-os a um conector micro. Em seguida, torça o isolamento para formar um terceiro fio que será usado como terra. Após a soldagem, os fios são selados com epóxi. Descasque cinco milímetros de isolamento da extremidade distal dos fios e descarte para implantar o cateter na veia jugular.
Primeiro, anestesie o animal por meio de uma injeção intraperitoneal de urétano. Esta dose é suficiente para manter o animal no plano anestésico apropriado durante toda a duração do procedimento. Esta é uma cirurgia não sobrevivencial.
Certifique-se de que o animal está no plano adequado de anestesia realizando uma compressão no dedo da pata. Em seguida, retire os pelos do lado direito do pescoço, da clavícula até o queixo, e também os pelos do tórax. A seguir, desinfete a região depilada do pescoço com álcool iodado e faça uma incisão longitudinal na pele acima da artéria carótida, abrindo a incisão com pinça cirúrgica curva de ponta fina.
Se pare delicadamente a pele do músculo subjacente e, em seguida, os músculos que recobrem a veia jugular. Por fim, utilizando técnicas semelhantes, libere a veia jugular do tecido subjacente. Coloque dois pedaços de seda cirúrgica número dois sob a veia jugular e posicione os pontos nas extremidades rostral e caudal.
A maioria das partes da incisão amarra a ligadura rostral para interromper o fluxo através da veia. Retraia a ligadura al para levantar o vaso do tecido subjacente e, usando tesoura microcirúrgica ou uma agulha de 23 graus, faça um pequeno corte.
Em seguida, insira a extremidade romba e biselada do cateter de polietileno PE 50 previamente confeccionado e preenchido com heparina, avançando a ponta cerca de oito milímetros até o nível do átrio direito. Fixe o cateter amarrando a ligadura ao redor do vaso e do cateter. Por fim, feche a ferida com grampos cirúrgicos ou pontos de sutura.
Uma vez implantado o cateter, posicione o animal em decúbito dorsal e desinfete a região raspada do tórax. Para a colocação dos eletrodos, faça duas incisões longitudinais de 10 milímetros, uma no quadrante superior direito e outra no quadrante inferior esquerdo do tórax, e solte a pele sobrejacente para expor os músculos torácicos utilizando fio de seda cirúrgica relativamente fino. Insira uma das pontas expostas de cinco milímetros dos eletrodos de fio de prata nos músculos torácicos em cada uma das áreas expostas.
Feche as incisões com clipes cirúrgicos e conecte o microconector ao dispositivo de registro. Os registros de ECG são realizados usando um sistema de aquisição de dados PowerLab e um computador Macintosh ou hardware e software similares, após um período de equilíbrio de 20 a 30 minutos, durante o qual o animal é colocado sobre uma chapa de metal aterrada e envolto frouxamente em uma toalha. Para manter a temperatura corporal, registre o ECG por 20 minutos e conecte o cateter da veia jugular a uma seringa remota posicionada em uma bomba de infusão programável.
Inicie a infusão de aconitina para administrar uma dose constante de cinco microgramas por quilograma por minuto durante sete minutos, indicando o ponto inicial da infusão no registro computadorizado após a fibrilação ventricular ou ao final do período de infusão. Eutanazie o animal utilizando um procedimento aprovado. O intervalo QT representa a duração total da atividade elétrica ventricular.
Esta figura mostra um registro modelo de ECG e a duração do intervalo QT. Calcule o tempo médio entre o início da onda Q e a terminação da onda T para todas as batidas cardíacas registradas durante um intervalo de cinco minutos obtido no período de gravação controle de 20 minutos para corrigir o intervalo QT em função das diferenças na frequência cardíaca. Utilize a fórmula de Bass mostrada aqui, onde RR é o intervalo médio entre batidas cardíacas.
O intervalo RR é calculado como a duração entre ondas Q sucessivas obtidas durante o período analisado. A dispersão do QT é calculada subtraindo-se o QT mínimo do QT máximo registrado para cada animal. Para analisar a variabilidade da frequência cardíaca, utilize um programa de software como o Lab Chart 7, que analisa a variabilidade nos intervalos RR obtidos durante o período de análise e calcula as variantes temporais e/ou espectrais da frequência cardíaca.
Para a análise da suscetibilidade a arritmias ventriculares, calcule a latência entre o início da infusão de aconitina e a primeira contração ventricular prematura, taquicardia ventricular e fibrilação ventricular. Esta figura ilustra uma medida da VFC no domínio espectral. A raiz quadrada média do desvio padrão do intervalo RR ou R-M-S-S-D em ratos controle e em animais que sofreram SE uma semana antes do teste.
Essa medida da VHR, que representa alterações no controle parassimpático da função cardíaca, é significativamente reduzida em animais após a se. Esta figura mostra que tanto o intervalo QT corrigido quanto a dispersão do QT estão significativamente aumentados. Duas semanas após a se, considerados em conjunto, esses dados indicam que a se aumenta o risco de arritmias ventriculares.
Essa previsão é confirmada pelos resultados que mostram que os períodos de infusão de aconitina necessários para induzir as arritmias experimentais observadas nestes estudos foram significativamente menores em animais após SE. Geralmente, este procedimento pode ser realizado em cerca de uma hora e meia quando executado corretamente. Ao tentar realizar este procedimento, é importante lembrar que o cateter da veia jugular deve ser mantido permeável e que os eletrodos de ECG são construídos e implantados de maneira a produzir o sinal com o mínimo de ruído possível. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como avaliar a atividade elétrica do coração e relacioná-la à suscetibilidade a arritmias ventriculares letais.
Em modelos roedores de patologias associadas à morte cardíaca súbita.
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Este artigo descreve técnicas para medir a atividade elétrica do coração utilizando eletrocardiogramas (ECG) em ratos após convulsões. O foco está na análise de fatores de risco cardíaco e na suscetibilidade a arritmias após o status epiléptico (SE).
Este método permite que as equipes de P&D de biofármacos avaliem o risco cardíaco e a suscetibilidade à arritmia em modelos pré-clínicos de distúrbios convulsivos, apoiando a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas para terapias cardioprotetoras. Ao quantificar indicadores derivados do ECG, como o intervalo QT, dispersão QT e variabilidade da frequência cardíaca, a abordagem fornece confiança preditiva na avaliação da suscetibilidade à arritmia ventricular. O método integra a biologia descoberta com a avaliação translacional de segurança, orientando decisões de avançar ou interromper no estágio inicial dos processos de desenvolvimento de fármacos.
O método se insere no continuum de descoberta, desde o teste de hipóteses sobre alvos até a identificação de compostos líderes e a avaliação pré-clínica de segurança, especialmente para compostos ativos no sistema nervoso central com potencial risco cardíaco.