Testando a eficácia de agentes farmacológicos em um Delivery Model Pericárdica alvo na Suína

O objetivo geral do experimento a seguir é identificar agentes farmacológicos administrados no espaço pericárdico que possam reduzir efeitos colaterais durante procedimentos cirúrgicos ou melhorar os resultados de transplantes. Eletrodos de estimulação são posicionados no átrio direito e no ventrículo direito com o objetivo de determinar o período refratário. Um estudo de estimulação elétrica por pulso no programador determina o período refratário dos átrios, do nó átrio-ventricular e dos ventrículos.

Um choque é aplicado ao apêndice atrial esquerdo para induzir fibrilação atrial com o objetivo de determinar a carga de FA. A droga é administrada no espaço pericárdico. O período refratário e a carga de FA são avaliados aos 30 minutos e 60 minutos após a administração pericárdica para comparação com os valores basais.

Em seguida, a cardioplegia é administrada por meio de uma cânula por via aórtica e o coração é paralisado. Assim, diversos agentes farmacológicos que possam reduzir a incidência de arritmias cardíacas e/ou lesões isquêmicas podem ser avaliados quanto à sua praticabilidade durante cirurgias cardíacas e transplantes. A escolha do suíno apresenta várias vantagens.

Permite a colocação de múltiplos cateteres sensores e eletrodos de marca-passo. A anatomia cardíaca do suíno assemelha-se à de um ser humano adulto. Um suporte pericárdico cirúrgico é facilmente formado nos animais, e seus volumes de líquido pericárdico, comportamentos hemodinâmicos e propriedades eletrofisiológicas são semelhantes aos dos humanos.

Vários procedimentos clínicos poderiam se beneficiar da administração de terapêuticas no pericárdio, incluindo a entrega de fármacos, procedimentos cirúrgicos cardíacos e recuperação de órgãos para transplante. Este método também pode ajudar a responder perguntas clínicas importantes relacionadas ao diagnóstico e tratamento cardíacos, como quais agentes são mais eficazes para administração pericárdica com o objetivo de reduzir a carga de FA e/ou prevenir arritmias associadas a procedimentos cardíacos. Um suíno de 70 a 80 quilogramas é anestesiado e entubado, recebendo isoflurano administrado em uma combinação de ar ambiente e oxigênio.

Antes de prosseguir, certifique-se de que o suíno está em um plano profundo de anestesia verificando a ausência de tônus mandibular. Inicie a cirurgia acessando cuidadosamente a jugular externa direita e a artéria carótida com eletrocautério e dissecação romba. Após a exposição, insira um cateter Swan-Ganz de 8,5 french na jugular externa e infle o balão até 1,5 mL.

Em seguida, avance o cateter através do átrio direito até o ventrículo, passando pela válvula pulmonar e descendo pela artéria pulmonar até sentir uma pressão de cunha. Nesse momento, desinfle o balão e mantenha o cateter nessa posição. Registre a pressão atrial direita e a pressão na artéria pulmonar utilizando o balão.

Em seguida, posicione um cateter de pressão com balão de cinco french na jugular externa e avance-o até o ventrículo direito. Posicione outro cateter de pressão com balão de 5F na artéria carótida, passe-o através da válvula aórtica e posicione-o no ventrículo esquerdo. Em seguida, faça a lavagem de todos os cateteres de pressão com solução salina heparinizada a 20 unidades por mililitro e registre todos os dados de pressão provenientes do ventrículo esquerdo, ventrículo direito, pressão da artéria pulmonar e pressão atrial direita.

O próximo passo é acessar cuidadosamente a jugular externa esquerda. Após a acesso, posicione dois introdutores hemostáticos de 11 french na jugular e fixe-os com sutura. Em seguida, posicione cateteres orientáveis dentro dos introdutores.

Agora, comece a utilizar orientação fluoroscópica. Posicione os eletrodos de fixação ativa na orelha auricular direita e no ápice do ventrículo direito. Conecte os cabos do analisador aos eletrodos implantados e, utilizando um programador, realize o teste de captação.

Defina os parâmetros como oito dobras, 0,25 milissegundos e ajuste o ritmo em 10 batimentos por minuto acima da frequência intrínseca naquele momento, ou ainda mais alto. Em seguida, registre a impedância relativa para cada derivação. A seguir, faça uma incisão medial do processo xifoide até próximo ao ponto de inserção dos músculos esternocleidomastoideus.

Em seguida, faça um corte de cisalhamento nas porções restantes da estrutura óssea esternal e, para retrair o esterno, dissecar o ligamento esterno-pericárdico. Com o esterno retratado, realize uma dissecação romba para separar o pericárdio dos revestimentos pleurais. A seguir, faça uma incisão medial-sagital de três a cinco centímetros no pericárdio e crie uma alça pericárdica com pontos em nó quadrado em cada canto.

Por fim, posicione um eletrodo temporário bipolar na região apical do ventrículo esquerdo e insira um eletrodo temporário de estimulação unipolar em forma de ponta na orelha auricular esquerda. Para começar, inicie um estudo de EPS. Primeiro, programe uma indução por rajada dos parâmetros do estudo de EPS para esperar estímulos com intervalos de 400 ou 300 milissegundos.

A seguir, programe um ritmo de pelo menos 300 milissegundos e reduza o ritmo até que as câmaras cardíacas deixem de contrair. Isso é observado pela detecção das pontas de estimulação e determina o período refratário relativo. Em seguida, conecte o estimulador de graminha à aurícula esquerda por meio da ponta de estimulação percutânea.

Configure-o para emitir pulsos de dois segundos a quatro hertz. Verifique essas configurações com um osciloscópio. Agora, aplique um único pulso ao apêndice atrial esquerdo para reduzir a fibrilação atrial, ou FA. Para determinar a carga relativa de FA, utilize o estimulador grass uma vez por minuto, até dez vezes, até que uma FA seja mantida por um minuto.

Em seguida, permita que o animal permaneça em FA por até 10 minutos. Essa duração representa a carga de FA. Se o coração não cessar a fibrilação após 10 minutos, aplique um choque aos átrios com placas diretas de cinco joules para ressincronizar o coração.

Inicie a administração pericárdica do agente farmacêutico potencialmente protetor. O período refratário e a carga de FA são determinados novamente 30 minutos e 60 minutos após a administração pericárdica do agente farmacêutico. Para explantar o coração, primeiro implante a cânula na via aórtica.

Disseque cuidadosamente o tecido pericárdico ao redor da aorta ascendente e remova o pericárdio. Em seguida, fixe a cânula com pontos de ethibond 2,0 na aorta ascendente, a cerca de dois a três centímetros de distância um do outro. Após fixar os pontos, administre 30.000 unidades de heparina por via intravenosa.

Em seguida, suturar a cânula da rota aórtica à aorta. Com o sistema de infusão pressurizado, remover o bisel do fio guia e colocar uma pinça na cânula para interromper o fluxo. A seguir, preparar a cardioplegia fria de Saint Thomas para administração a 150 milímetros de mercúrio.

Fixe um cateter de irrigação ao cardioplegista pressurizado com uma torneira de três vias. Em seguida, fixe a torneira ao cateter de cânula da raiz aórtica. Agora, realize uma pinça cruzada.

E lave o coração com cardioplegia em direção à válvula aórtica, fechando assim a válvula e perfundindo as artérias coronárias. Para evitar que o coração fique superpressurizado, faça uma incisão na artéria pulmonar. Uma vez que o coração estiver parado, excise-o e transfira-o para tampão frio de Krebs-Henseleit.

Para reanimar o coração, canule os vasos graus utilizando métodos visíveis do coração. Uma vez que o coração perfundido esteja dentro de cinco graus de 37 graus Celsius, restabeleça um ritmo sinusal nativo usando choques de 34 joules aos ventrículos por meio de eletrodos em placas epicárdicas. Monitore a função cardíaca por uma hora por meio das mesmas pressões medidas in situ.

A cada cinco minutos, colete uma amostra de um CC do seio coronário. A cada 10 minutos, calcule a espessura da parede ventricular e as frações de ejeção. Utilizando o protocolo descrito, observou-se um aumento significativo nos períodos refratários efetivos ventriculares após infusão de DHA in situ.

A medição da pressão máxima após a reanimação mostrou um aumento da pressão ventricular esquerda nos corações tratados com DHA em comparação com os controles. A pressão ventricular esquerda nos corações tratados foi significativamente maior em diversos pontos temporais. Esta técnica permite a avaliação de agentes terapêuticos direcionados a alvos específicos, que poderiam ser utilizados translacionalmente em pacientes submetidos a procedimentos cardíacos, incluindo cirurgia, ou na recuperação de corações para transplante.

O emprego desta abordagem experimental pode abrir caminho para que cirurgiões e pesquisadores explorem novos agentes e estratégias terapêuticas capazes de mitigar a fibrilação atrial, reduzir danos miocárdicos e diminuir as lesões associadas de reperfusão.