Um procedimento de estimulação cardíaca controlada para avaliação das funções diastólicas dependentes da frequência cardíaca em modelos murinos de insuficiência cardíaca
21 de julho de 2023
O presente protocolo descreve a obtenção da relação pressão-volume por meio da estimulação transesofágica, que serve como uma ferramenta valiosa na avaliação da função diastólica em modelos murinos de insuficiência cardíaca.
A relação relacionada à frequência cardíaca é importante para determinar as características cardíacas, particularmente na ICFEP. Este protocolo tem como objetivo avaliar a função cardíaca dependente da frequência cardíaca. Quaisquer modelos experimentais, modalidades disponíveis para avaliar a função cardíaca relacionada à frequência cardíaca, limitam-se ao teste ergométrico em esteira rolante.
O teste em esteira, no entanto, é influenciado por variáveis como o peso corporal. Para superar essas limitações, desenvolvemos um protocolo de estimulação atrial para detectar mudanças sutis, mas significativas, no desempenho posterior que estão ligadas à frequência cardíaca. Nosso protocolo oferece uma ferramenta variável para identificar disfunção cardíaca, manifestada por alterações da frequência cardíaca.
Apresenta também uma série de abordagens para o estudo da disfunção diastólica em modelos de espelhamento de insuficiência cardíaca, particularmente na ICFEP.
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Visão geral
Este estudo apresenta um protocolo para avaliar a relação pressão-volume através de estimulação transesofágica em modelos de camundongos de insuficiência cardíaca, focando particularmente na função diastólica. O protocolo é projetado para detectar mudanças sutis no desempenho cardíaco relacionadas à frequência cardíaca.
Principais componentes do estudo
Área de pesquisa
- Avaliação da função cardíaca
- Modelos de insuficiência cardíaca
- Avaliação da disfunção diastólica
Fundamentos
- Influência da frequência cardíaca nas características cardíacas
- Limitações dos testes de exercício em esteira
- Necessidade de métodos aprimorados de avaliação da função cardíaca
Métodos utilizados
- Protocolo de estimulação atrial
- Modelos de camundongos de insuficiência cardíaca
- Tecnologia de estimulação transesofágica
Principais resultados
- Identificou com sucesso a disfunção cardíaca ligada às mudanças na frequência cardíaca
- Demonstrou mudanças sutis no desempenho da função cardíaca
- Validou a abordagem para estudar a disfunção diastólica
Conclusões
- O protocolo avalia efetivamente a função diastólica em modelos de insuficiência cardíaca
- Oferece uma nova abordagem para estudar as funções cardíacas dependentes da frequência cardíaca
Perguntas frequentes
Executive Industry Relevance
Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) presents a major translational challenge due to the complexity of diastolic dysfunction and the limitations of conventional preclinical assessment tools. This pacing-controlled protocol enables precise, heart rate-dependent evaluation of diastolic function in murine models, directly addressing the need for mechanistic de-risking and predictive confidence in early cardiovascular drug discovery. By isolating cardiac performance from confounding variables, the method strengthens target validation and informs risk-adjusted portfolio decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of heart rate-dependent diastolic dysfunction in disease-relevant murine models.
- Supports mechanistic de-risking by isolating cardiac-specific effects from systemic influences.
- Improves predictive confidence for target validation in HFpEF research pipelines.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of validated cardiac function assays for downstream compound screening.
- Delivers reproducible, quantitative pressure-volume loop outputs across controlled heart rate increments.
- Enables standardization of diastolic function assessment, supporting scalable screening workflows.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical cardiac phenotyping with human HFpEF pathophysiology by focusing on diastolic impairment.
- Provides continuity from early discovery through preclinical validation of cardiac targets.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by quantifying heart rate-dependent dysfunction.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling robust, quantitative assessment of diastolic function in murine HFpEF models.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and mechanistic clarification of heart rate-dependent cardiac dysfunction.
- Screening: Provides assay-ready, reproducible pressure-volume loop data for compound evaluation.
- Analytics: Generates quantitative outputs such as Tau and EDPVR for comparative analysis across experimental conditions.
- Translational Research: Bridges preclinical findings with clinical HFpEF endpoints by modeling diastolic impairment under controlled pacing.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for cardiac function assessment in diverse heart failure models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cardiac target validation.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of diastolic function assays.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and improves capital efficiency by de-risking early cardiac programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of cardiovascular assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine cardiac surgery and pressure-volume loop analysis.
- Demands specialized instrumentation for atrial pacing and conductance catheterization.
- Necessitates cross-team standardization of data acquisition and analysis protocols.
- Adaptation may be needed for different heart failure models or pacing parameters.
- Potential limitations include anesthesia effects and technical variability in catheter placement.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:15
Instrument and Animal Preparation for Catheterization in a Murine Heart Failure Model
2:35
Surgical Procedure for Left Ventricular Catheterization (Open Chest Approach) in a Murine Heart Failure Model
3:37
Determining the End‐Systolic and End‐Diastolic Pressure‐Volume Relationships in a Murine Heart Failure Model and Transesophageal Pacing
6:42
Saline Calibration and Aortic Flow Calibration in a Murine Heart Failure Model
