Name: Detecção em Tempo Real dos Efeitos do Ácido Ferúlico no Ventrículo Esquerdo de Rato Usando Cateter de Condutividade Pressão-Volume (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T13:25:00.000+00:00
Duration: 4 min 27 s
Description: Aprenda a técnica de condutância pressão-volume para monitorar em tempo real os efeitos do ácido ferúlico no ventrículo esquerdo de ratos. Este método simplifica o estudo da função cardíaca e avaliação de fármacos.

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Este trabalho foi apoiado pelo Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento Provincial de Sichuan (2022YFS043) e pelo Projeto Especial de Talento de Avanço da Fundação de Jovens da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu (QJJJ2022029).

O protocolo animal foi revisado e aprovado pelo Comitê de Ética de Bem-Estar Animal Experimental da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu (Registro nº 2023-04). Ratos machos da raça Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 8-10 semanas de idade) foram utilizados para o presente estudo. Os ratos foram mantidos em uma câmara de animais e estavam livres para beber e comer.
1. Preparação da solução
<ol><li>Preparar solução de NaCl a 0,9% para ser utilizada para manter a área de trabalho adequadamente úmida.</li>
	<li>Para preparar solução hipertônica de NaCl a 20%, dissolver 2 g de NaCl em 10 mL de água bidestilada (ddH2O). Para determinar a condutividade paralela do miocárdio, é necessário alterar a condutividade do líquido intraventricular.</li>
	<li>Preparar solução de detergente em pó enzimático a 1%. Use-o no final do experimento, para imergir o cateter elétrico pressão-volume na solução por 1-2 h.</li>
	<li>Preparar a solução de AG dissolvendo 10 mg de ácido ferúlico em 20 ml de ddH2O. Filtrar a solução através de uma membrana de 0,22 μm. Injetar no rato 1 mL/kg de solução de ácido ferúlico.</li>
</ol>2. Preparação do sensor
<ol><li>Imergir o sensor de pressão-volume em solução de NaCl a 0,9% a 37 °C por cerca de 30-60 min antes do início do experimento, o que facilita a estabilidade dos dados experimentais.</li>
	<li>Conecte o aparato experimental. O sistema de medição das alças pressão-volume consiste em um cateter pressão-volume, duas unidades de controle, uma unidade de gravação e um software de execução por computador. O módulo de malha pressão-volume do software fornecerá um procedimento experimental de referência.</li>
	<li>Pressione o botão Iniciar e o software gravará automaticamente os dados de monitoramento do sensor de pressão-volume.</li>
	<li>Use o software Miro-Tip Pressure Volume (MPVS) para calibrar a pressão e a condutividade.</li>
</ol>3. Preparação pré-experimental do rato
<ol><li>Administrar cetamina (50 mg/kg) e fentanil (0,25 mg/kg) aos ratos por injeção intramuscular5.</li>
	<li>Apertar os dedos dos ratos para verificar a profundidade anestésica pela ausência de reflexos. A emoção afeta o estado fisiológico de ratos e a dor provoca alterações na função cardíaca16. Use barbeadores de pequenos animais e cremes depilatórios para remover pelos em locais cirúrgicos. Use iodóforo e álcool 75% para limpar a pele para manter a esterilidade.</li>
	<li>Imobilizar ratos totalmente anestesiados em uma placa de aquecimento isotérmica com o dorso em contato com a placa de aquecimento.</li>
	<li>Insira uma sonda de temperatura revestida com vaselina no reto do rato. Manter a temperatura corporal do rato a 37 °C ± 0,5 ajustando a placa de aquecimento. OBS: É necessário manter a via aérea desobstruída durante o experimento.</li>
</ol>4. Inserção do cateter na artéria carótida direita
<ol><li>Incisar a pele do lado direito da linha mediana do pescoço de ratos, longitudinalmente. Faça uma incisão de 4 cm e separe o músculo e o tecido conjuntivo por pinças. A artéria carótida situada no lado direito da traqueia é visível. A artéria carótida direita do rato é vermelho-escura, fortemente pulsátil e tem um nervo vago branco paralelo a ele.</li>
	<li>Separe a artéria carótida de outros tecidos e nervos usando pinças. Coloque três linhas cirúrgicas 5-0 abaixo da artéria carótida limpa. Gotejamento de solução estéril de cloreto de sódio a 0,9% na área cirúrgica para manter a umedecimento da artéria carótida.</li>
	<li>Corte a pele acima da clavícula esquerda e descasque o tecido ao redor da veia jugular. Em seguida, coloque um fio cirúrgico 5-0 sob a veia jugular esquerda.</li>
	<li>Use clipes arteriais para suspender o fluxo sanguíneo proximalmente, usando micro tesouras para cortar uma seção no vaso onde o fluxo sanguíneo parou. É normal que uma pequena quantidade de sangue apareça na secção transversal da ferida. Se o sangue estiver saindo do vaso de forma rápida e intermitente, levante a linha cirúrgica proximal e aplique a pinça arterial novamente.</li>
	<li>Insira o cateter a partir da secção transversal ao longo da artéria carótida profundamente no ventrículo esquerdo. Certifique-se de que o valor mais baixo da pressão sistólica após a entrada no ventrículo esquerdo seja próximo de 0 mmHg.</li>
	<li>Para obter uma relação pressão-volume razoável, ajuste levemente o cateter pressão-volume na câmara ventricular. Para evitar perda maciça de sangue e mudança de posição do cateter devido aos batimentos cardíacos, ligadura a extremidade proximal da linha cirúrgica. NOTA: A temperatura corporal, o nível de anestesia, o sinal de pressão e o sinal de condutância do rato devem permanecer estáveis durante este processo. O trato respiratório do rato deve ser mantido aberto.</li>
</ol>5. Injeção de fármacos e calibração da condutividade
<ol><li>Manter a posição do volume de pressão do cateter na câmara ventricular, após estabilização dos dados, ligar a linha cirúrgica distal à veia jugular ligada e injetar lentamente até 1 mL/kg de solução de ácido ferúlico. Observe por 5-10 min.</li>
	<li>Injetar 50 μL de solução de NaCl a 20% da veia jugular esquerda para remover a condutância paralela gerada pelo miocárdio. A faixa de volume da condutância paralela foi de aproximadamente 130-280 μL5. Repita isso 3x em um intervalo de 2 min.</li>
	<li>Após o teste de pressão ventricular e volume em ratos, retire o sangue da aorta abdominal do rato usando uma agulha de coleta de sangue. Coloque o sangue coletado em um tubo de coleta de heparina sódica e inverta para cima e para baixo 2x para evitar a coagulação do sangue. Eutanasiar os ratos experimentais injetando-se 120 mg/kg de pentobarbital sódico através da veia jugular esquerda.</li>
	<li>Realizar a conversão da condutância medida para o volume sanguíneo real usando tubos de calibração de volume de rato. Coloque o sangue misturado com heparina sódica, sequencialmente, nos orifícios do tubo de calibração, e o cateter detecta os valores de condutância do sangue nos diferentes orifícios e os registra no módulo de monitorização pressão-volume.</li>
</ol>6. Análise dos dados
<ol><li>Ao adicionar o valor de condutividade medido de um volume conhecido de sangue ao local especificado, o software traça automaticamente a curva e extrapola a condutividade do sangue. Use pelo menos três conjuntos de valores de condutividade sanguínea para deduzir a condutividade sanguínea do rato em teste. A condutividade sanguínea é individualizada. Para cada rato sob o teste, realizar este procedimento individualmente.</li>
	<li>Calibração hipertônica: Ao adicionar os dados obtidos de três injeções de solução salina hipertônica a um local especificado, o software calcula médias de condutância paralelas e calibra automaticamente os dados experimentais.</li>
	<li>Utilizar regiões com valores estáveis de pressão arterial e condutância para analisar a função ventricular esquerda de ratos.</li>
	<li>Clique em Analisar e o software calculará automaticamente uma variedade de parâmetros com base na área selecionada, incluindo FE (frações de ejeção do ventrículo esquerdo), SW (trabalho sistólico) e CO (débito cardíaco), etc.</li>
</ol>

Monitoramento da função cardíaca de ratos usando a técnica de condutância pressão-volume

<ol><li>Zaman, R., Epelman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resident+cardiac+macrophages%3A+Heterogeneity+and+function+in+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">Resident cardiac macrophages: Heterogeneity and function in health and disease.</a> Immunity. 55 (9), 1549-1563 (2022).</li>
<li>Schefold, J. C., Filippatos, G., Hasenfuss, G., Anker, S. D., von Haehling, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+failure+and+kidney+dysfunction%3A+epidemiology%2C+mechanisms+and+management%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Nephrol%22%5BJournal%5D)">Heart failure and kidney dysfunction: epidemiology, mechanisms and management.</a> Nat Rev Nephrol. 12 (10), 610-623 (2016).</li>
<li>Medert, R., Bacmeister, L., Segin, S., Freichel, M., Camacho Londoño, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+response+to+%CE%B2-adrenergic+stimulation+determined+by+pressure-volume+loop+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Cardiac response to β-adrenergic stimulation determined by pressure-volume loop analysis.</a> J Vis Exp. (171), e62057(2021).</li>
<li>Hieda, M., Goto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+mechanoenergetics+in+patients+with+acute+myocardial+infarction%3A+From+pressure-volume+loop+diagram+related+to+cardiac+oxygen+consumption%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Fail+Clin%22%5BJournal%5D)">Cardiac mechanoenergetics in patients with acute myocardial infarction: From pressure-volume loop diagram related to cardiac oxygen consumption.</a> Heart Fail Clin. 16 (3), 255-269 (2020).</li>
<li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Bátkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li>
<li>Ziegler, T., Laugwitz, K. L., Kupatt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+pressure+volume+loop+measurements+using+conductance+catheters+to+assess+myocardial+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Left ventricular pressure volume loop measurements using conductance catheters to assess myocardial function in mice.</a> Methods Mol Biol. 2158, 33-41 (2021).</li>
<li>Rosch, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+across+the+range+of+left+ventricular+ejection+fraction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Characteristics of heart failure with preserved ejection fraction across the range of left ventricular ejection fraction.</a> Circulation. 146 (7), 506-518 (2022).</li>
<li>Meyers, T. A., Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+right+ventricular+fibrosis+and+reduction+in+biventricular+cardiac+reserve+in+the+dystrophin-deficient+mdx+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Early right ventricular fibrosis and reduction in biventricular cardiac reserve in the dystrophin-deficient mdx heart.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308 (4), H303-H315 (2015).</li>
<li>Alaerts, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploratory+analysis+of+chromatographic+fingerprints+to+distinguish+rhizoma+Chuanxiong+and+rhizoma+Ligustici%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chromatogr+A%22%5BJournal%5D)">Exploratory analysis of chromatographic fingerprints to distinguish rhizoma Chuanxiong and rhizoma Ligustici.</a> J Chromatogr A. 1217 (49), 7706-7716 (2010).</li>
<li>Serreli, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferulic+acid+derivatives+and+Avenanthramides+modulate+endothelial+function+through+maintenance+of+nitric+oxide+balance+in+HUVEC+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrients%22%5BJournal%5D)">Ferulic acid derivatives and Avenanthramides modulate endothelial function through maintenance of nitric oxide balance in HUVEC cells.</a> Nutrients. 13 (6), 2026(2021).</li>
<li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferulic+acid%3A+A+review+of+its+pharmacology%2C+pharmacokinetics+and+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Ferulic acid: A review of its pharmacology, pharmacokinetics and derivatives.</a> Life Sci. 284, 119921(2021).</li>
<li>Monceaux, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferulic+acid%2C+Pterostilbene%2C+and+Tyrosol+protect+the+heart+from+ER-stress-induced+injury+by+activating+SIRT1-dependent+deacetylation+of+eIF2%CE%B1%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Ferulic acid, Pterostilbene, and Tyrosol protect the heart from ER-stress-induced injury by activating SIRT1-dependent deacetylation of eIF2α.</a> Int J Mol Sci. 23 (12), 6628(2022).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-terminal+truncated+peroxisome+proliferator-activated+receptor-%CE%B3+coactivator-1%CE%B1+alleviates+phenylephrine-induced+mitochondrial+dysfunction+and+decreases+lipid+droplet+accumulation+in+neonatal+rat+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Med+Rep%22%5BJournal%5D)">N-terminal truncated peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α alleviates phenylephrine-induced mitochondrial dysfunction and decreases lipid droplet accumulation in neonatal rat cardiomyocytes.</a> Mol Med Rep. 18 (2), 2142-2152 (2018).</li>
<li>Sun, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shuangxinfang+prevents+S100A9-induced+macrophage%2Fmicroglial+inflammation+to+improve+cardiac+function+and+depression-like+behavior+in+rats+after+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Shuangxinfang prevents S100A9-induced macrophage/microglial inflammation to improve cardiac function and depression-like behavior in rats after acute myocardial infarction.</a> Front Pharmacol. 13, 832590(2022).</li>
<li>Panneerselvam, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferulic+acid+attenuates+arsenic-induced+cardiotoxicity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Appl+Biochem%22%5BJournal%5D)">Ferulic acid attenuates arsenic-induced cardiotoxicity in rats.</a> Biotechnol Appl Biochem. 67 (2), 186-195 (2020).</li>
<li>Hsueh, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiogenic+control+of+affective+behavioural+state%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cardiogenic control of affective behavioural state.</a> Nature. 615 (7951), 292-299 (2023).</li>
<li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+pressure+volume+loops+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Measuring pressure volume loops in the mouse.</a> J Vis Exp. (111), e53810(2016).</li>
<li>Bastos, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasive+left+ventricle+pressure-volume+analysis%3A+overview+and+practical+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Invasive left ventricle pressure-volume analysis: overview and practical clinical implications.</a> Eur Heart J. 41 (12), 1286-1297 (2020).</li>
<li>Wang, L. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+ferulic+acid+on+antioxidant+activity+in+Angelicae+Sinensis+Radix%2C+Chuanxiong+Rhizoma%2C+and+their+combination%5BTitle%5D)+AND+%22Chin+J+Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Effects of ferulic acid on antioxidant activity in Angelicae Sinensis Radix, Chuanxiong Rhizoma, and their combination.</a> Chin J Nat Med. 13 (6), 401-408 (2015).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferulic+acid+increases+intestinal+Lactobacillus+and+improves+cardiac+function+in+TAC+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Pharmacother%22%5BJournal%5D)">Ferulic acid increases intestinal Lactobacillus and improves cardiac function in TAC mice.</a> Biomed Pharmacother. 120, 109482(2019).</li>
<li>Baan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+measurement+of+left+ventricular+volume+in+animals+and+humans+by+conductance+catheter%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter.</a> Circulation. 70 (5), 812-823 (1984).</li>
<li>Dam Lyhne, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+mechanical+ventilation+versus+apnea+on+bi-ventricular+pressure-volume+loop+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of mechanical ventilation versus apnea on bi-ventricular pressure-volume loop recording.</a> Physiol Res. 71 (1), 103-111 (2022).</li>
</ol>

Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

É essencial adotar uma estratégia de dosagem racional para diferentes estados de função cardíaca. A técnica do cateter condutância pressão-volume é a maneira mais intuitiva de estudar a função ventricular esquerda5. Esse método permite que os efeitos de drogas sobre a função cardíaca sejam estudados sob uma perspectiva integral. Descrevemos detalhadamente as várias etapas do experimento. Isso proporcionará alguma facilidade para o estudo da função cardíaca.
A técnica do cateter condutividade volumétrica pressórica é o método mais abrangente e rigoroso. Informações podem ser obtidas em até 30 indicadores em um único experimento, incluindo valores absolutos (pressão e volume) e relativos (FE), e até mesmo algumas informações sobre o metabolismo de drogas.
A temperatura corporal dos ratos foi mantida em 37 °C ± 0,5 durante todo o procedimento experimental5. A perda sanguínea de ratos deve ser minimizada durante o experimento5. O volume sanguíneo do rato deve ser observado durante o experimento17.
A tecnologia do cateter de condução pressão-volume permite a detecção em tempo real do estado dos ventrículos18. Esta tecnologia pode ser muito útil no estudo do efeito de uma única droga ou combinação de drogas no coração. O cateter de condutância medirá diretamente a pressão e a condutância do ventrículo esquerdo. Isso está intimamente relacionado à temperatura corporal e ao grau de anestesia do rato em teste. Neste experimento, após a injeção da solução de ácido ferúlico, as alterações na função ventricular esquerda foram claramente demonstradas pela alça pressão-volume, incluindo uma diminuição da pressão sistólica final e do volume sistólico final (Figura 2A). A fração de ejeção do ventrículo esquerdo dos ratos estava significativamente aumentada, com pico de 89,87% (Figura 2B). A pressão sistólica final do ventrículo esquerdo em ratos foi significativamente reduzida, com valor mínimo de 55,44 μL. Isso é consistente com o efeito farmacológico do ácido ferúlico na redução da pressão arterial, como relatado anteriormente11.
Certos compostos naturais encontrados em alimentos e plantas medicinais podem contribuir para a manutenção da saúde. O ácido ferúlico é um composto fenólico amplamente presente em plantas, incluindo Ligusticum chuanxiong e Angelica sinensis19, que são importantes ingredientes ativos em várias medicinas tradicionais chinesas. Pesquisas atuais relatam que o ácido ferúlico possui múltiplas atividades biológicas, incluindo efeitos anti-inflamatórios, antifibróticos e antiapoptóticos11. É necessário estudar o impacto desse produto natural dos alimentos sobre a função cardíaca no sistema circulatório, embora pesquisas tenham indicado seus efeitos positivos sobre a estrutura morfológicacardíaca12,20.
O cateter pressão-volume pode ser colocado na câmara ventricular do animal experimental para obter pressão ventricular e condutância diretamente. A calibração salina e a calibração da cubeta são utilizadas para a obtenção dos volumes ventriculares verdadeiros. Este experimento permite a obtenção de uma alça pressão-volume contínua, que refletirá visualmente as alterações da função ventricular. Existem dois métodos de acesso à câmara ventricular com o cateter de volume de pressão, incluindo a condição de tórax aberto e a condição de tórax fechado. Na condição de tórax aberto é mais fácil controlar a posição do cateter de volume de pressão na cavidade ventricular. A medida da função ventricular em condições de tórax fechado não requer respiração assistida do animal, é menos prejudicial ao animal e tem maior taxa de sucesso. Além disso, a alça de volume de pressão é observada em condições de tórax fechado para determinar se o cateter de volume de pressão está na cavidade ventricular. Se esse cateter for comprimido pelo miocárdio, a alça de volume de pressão mostrará um pico anormal.
O coração é um órgão vital que bombeia o sangue por todo o corpo. Uma abordagem mais racional para avaliar a função cardíaca é necessária, incluindo as cargas antes e depois, bem como o próprio estado do coração21. As alças pressão-volume são utilizadas para descrever em tempo real as mudanças na pressão e no volume da câmara ventricular central ao longo de todo o ciclo cardíaco. Este protocolo descreve um método completo para medir a função ventricular esquerda com sensores em miniatura. A mudança do modelo de microssensores no protocolo experimental permite a mensuração da função cardíaca em diferentes animais, como porcos, camundongos etc.4,8,22. O uso de cateteres de condutância pressão-volume permite a observação em tempo real dos efeitos dos fármacos sobre a pressão e o volume ventricular esquerdo, bem como o impacto global no sistema circulatório do sujeito experimental. Esta técnica ajuda a minimizar os potenciais efeitos negativos das drogas sobre o coração.

A doença cardiovascular apresenta a maior taxa de mortalidade domundo1. Suas causas incluem estenose de artéria coronária (isquemia miocárdica), bloqueio arterial coronariano (infarto do miocárdio) e lesão de isquemia-reperfusão2. Como o coração está em um ciclo sistólico e diastólico constante, é uma das partes mais exigentes em energia do corpo. Portanto, quando as artérias coronárias têm dificuldade em manter energia e oxigênio suficientes, a função cardíaca inevitavelmente diminui, o que tem um impacto negativo em outros órgãos 3,4. O coração é uma potência no sistema circulatório, e a função cardíaca precisa ser avaliada racionalmente.
A avaliação da função cardíaca pelas relações de pressão e volume ventriculares é considerada um métodoabrangente5. Mudanças em tempo real na pressão e volume ventricular durante todo o ciclo cardíaco compõem a alça pressão-volume. A alça pressão-volume ventricular permite a análise quantitativa da função cardíaca e da capacidade de reserva em termos de diferentes fases e energias do ventrículo. O ventrículo normal apresenta pequeno volume sistólico final, com bom trabalho de batimento e eficiência 5,6,7.
A técnica de cateter de condução pressão-volume é um método invasivo para detectar o estado do ventrículo esquerdo. Ele pode ser usado para obter uma malha contínua de pressão-volume em tempo real8. Os cateteres de condutividade volumétrica de pressão são ferramentas poderosas, e procedimentos de manuseio são essenciais para resultados reprodutíveis e confiáveis, incluindo análise in vivo da condutividade paralela miocárdica durante a calibração de solução salina e medida in vitro da condutividade sanguínea na calibração da cubeta3.
O ácido ferúlico (AG), um ácido fenólico, é amplamente distribuído em reinos vegetais como Avena sativa e Ligusticum chuanxiong hort 9,10. O ácido ferúlico tem efeitos farmacológicos de redução da pressão arterial e arritmia. O AG é um produto natural bioativo com múltiplas funções. A AF pode resistir ao dano oxidativo, reduzir a resposta inflamatória, inibir a agregação plaquetária e prevenir doença coronariana e aterosclerose11. No entanto, a maioria dos estudos sobre o ácido ferúlico tem se concentrado em um aspecto do coração e raramente os efeitos do ácido ferúlico têm sido avaliados no sistema circulatório 12,13,14,15. Descrevemos aqui uma abordagem torácica fechada para anestesia com isoflurano combinada com cetamina (50 mg/kg) com foco na resposta cardíaca à solução de ácido ferúlico durante a injeção da veia jugular.
Descreveremos todo o procedimento para o uso da ferramenta em condições de tórax fechado, incluindo preparo da solução, preparo do transdutor, preparo pré-experimental do rato, inserção do cateter na artéria carótida direita e análise dos dados. A duração do experimento é geralmente inferior a 4 h e é determinada pelos diferentes protocolos experimentais. Em um único experimento, podemos obter informações cardíacas detalhadas, como pressão, volume e frequência cardíaca do ventrículo esquerdo.

<table><tbody><tr><td>Seringa de 1 mL</td><td>Sartorius AG,</td> <td>Alemanha-Manutenção</td><td></td></tr> <tr><td>da temperatura animal</td><td>Rayward Life Technology Co., Ltd</td><td>69020</td><td></td></tr><tr><td>Dual Bio Amp</td><td>Millar, Inc., EUA</td><td>DA-100</td><td></td></tr><tr><td>Detergente em Pó Ativo Enzimático</td><td>Alconox Inc., EUA</td><td>1104</td><td></td></tr><tr><td>Ácido ferúlico</td><td>&nbsp; Macklin Biochemical Co., Ltd, Shanghai, China</td><td>F900027</td><td></td></tr><tr><td>Transdutores de cateter Mikro-Tip, SPR-838NR</td><td>Millar, Inc., EUA</td><td>SPR-838NR</td><td></td></tr><tr><td>Millar Volume de pressão Miro-Tip (MPVS) Ultra</td><td>Millar, Inc., EUA</td><td>SPR-869</td><td></td></tr><tr><td>Pet tosquiadeiras elétricas</td><td>Jinyun County New Concept Home Supplies Co., Ltd.</td><td></td><td></td>-</tr><tr><td>Power Lab 8 / 35</td><td>Millar, Inc., EUA</td><td>PL3508</td><td></td></tr><tr><td>Cloreto de Sódio, NaCl</td><td>&nbsp; Reagente químico de Kelong, Chengdu, China</td><td>KX829463</td><td></td></tr><tr><td>Creme de depilação Veet</td><td>Shanghai Songqi E-commerce Co., Ltd.</td><td></td><td></td>3226470</tr></tbody></table>

detecção em tempo real dos efeitos do Ácido ferúlico no ventrículo esquerdo de rato usando cateter de condutividade pressão-volume

Real-Time Detection of Ferulic Acid Effects on Rat Left Ventricle Using Pressure-Volume Conductivity Catheter

A diminuição da função cardíaca pode ter um impacto negativo em outros órgãos. A relação pressão-volume do ventrículo esquerdo é considerada um método válido para avaliação da função cardíaca. A monitorização em tempo real da função cardíaca é importante para a avaliação medicamentosa. Em condições de tórax fechado, o transdutor em miniatura, que é um componente importante do cateter pressão-volume, entra no ventrículo esquerdo do rato através da artéria carótida direita. O dispositivo visualiza as mudanças na função cardíaca durante o experimento na forma de uma alça pressão-volume. O volume real do ventrículo é calculado alterando a condutividade do sangue injetando 50 μL de uma solução de cloreto de sódio a 20% na veia jugular esquerda do rato. O volume real da cavidade ventricular do rato é calculado medindo a condutividade do sangue em um volume conhecido usando um cateter de condutância pressão-volume. Este protocolo permite a observação contínua dos efeitos das drogas sobre o coração e promoverá o racional para o uso de drogas étnicas especiais em doenças cardiovasculares.

Cada teste (n = 3) baseou-se na entrada de um cateter de condutividade pressão-volume no ventrículo esquerdo. Há alterações significativas de sinal, como aumento acentuado da faixa de pressão, à medida que o cateter entra no ventrículo esquerdo pela artéria carótida (Figura 1). A análise gráfica da relação pressão-volume é completada plotando-se o volume (μL) no eixo Y e a pressão (mmHg) no eixo X. A pressão ventricular esquerda no rato estava entre 10-105 mmHg e os valores de condutância do volume estavam entre 65-115 μL.
O ciclo cardíaco completo é formado pela alça pressão-volume no sentido anti-horário (Figura 2). Alterações significativas na função cardíaca foram observadas em ratos após a administração de ácido ferúlico a eles (Figura 3). A pressão do ventrículo esquerdo no rato estava entre 0-85 mmHg e os valores de condutância do volume estavam entre 30-100 μL.
Como mostrado na Figura 4, ocorrem alterações na alça pressão-volume do ventrículo esquerdo quando solução salina hipertônica foi injetada na veia jugular de ratos. Devido à medida direta dos sinais de pressão e condutividade dentro da cavidade ventricular, a injeção de solução salina hipertônica através da veia jugular esquerda pode causar um aumento nos valores de condutividade. A interferência do miocárdio pode ser eliminada com múltiplas medidas das mudanças nos valores de condutividade.
A condutância volumétrica de pressão foi utilizada para calibração da cubeta (Figura 5). Isto é para converter os valores de condutância medidos em volumétricos.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65858/65858fig01.jpg"> Figura 1: Diferentes alças pressão-volume na artéria carótida e ventrículo criadas por cateteres de condutividade pressão-volume. (A) Existem diferenças significativas na pressão e condutividade entre artérias e ventrículos. (B) A inserção de um sensor em miniatura no ventrículo pode formar uma alça pressão-volume. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65858/65858fig01large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65858/65858fig02.jpg"> Figura 2: Malha pressão-volume. A alça pressão-volume inclui quatro fases: diástole, contração isovolumétrica, sístole e relaxamento isovolumétrico. A área da alça pressão-volume representa o trabalho gerado por uma contração cardíaca. Subtraindo-se o volume sistólico final (VSF) do volume diastólico final (VDF), obtém-se o débito ventricular. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65858/65858fig02large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65858/65858fig03.jpg"> Figura 3: A função ventricular esquerda é afetada em ratos após a injeção de solução de ácido ferúlico. (A) Alça pressão-volume do ventrículo esquerdo sendo afetada. (B) A fração de ejeção (FE) representa a porcentagem do volume sistólico em relação ao volume diastólico final do ventrículo: alteração da fração de ejeção do ventrículo esquerdo com a contagem dos batimentos cardíacos. (C) O volume sistólico final do ventrículo esquerdo varia com o aumento do número de batimentos cardíacos. (D) A relação pressão diastólica final do ventrículo esquerdo com o aumento da frequência cardíaca. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65858/65858fig03large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65858/65858fig04.jpg"> Figura 4: Mudanças de pressão e condutância no ventrículo esquerdo de ratos após a injeção de solução de NaCl a 20% na veia. (A) Dados analisados onde a condutividade foi alterada. (B) O anel de volume de pressão se desloca para a direita devido ao aumento da condutividade. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65858/65858fig04large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65858/65858fig05.jpg"> Figura 5: Cateteres de condutância pressão-volume são usados para medir a condutância de um volume conhecido de cubeta preenchida com sangue de rato. (A) Condutividade de diferentes volumes. (B) Boa correlação da condutividade medida pelos cateteres de condutividade pressão-volume. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65858/65858fig05large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Este protocolo descreve um método de medida da pressão e volume do ventrículo esquerdo utilizando a técnica de condutância pressão-volume. Este método permite o monitoramento contínuo em tempo real dos efeitos das drogas sobre o coração.

Detecção em Tempo Real dos Efeitos do Ácido Ferúlico no Ventrículo Esquerdo de Rato Usando Cateter de Condutividade Pressão-Volume

Decreased cardiac function can have a negative impact on other organs. The left ventricular pressure-volume relationship is considered to be a valid ...

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