Врожденный порок сердца (ВПС) является наиболее распространенным врожденным пороком развития, ежегодно во всем мире происходит около миллионародов. Несмотря на то, что современные достижения в области кардиоторакальной хирургии (КТС) и интенсивной терапии позволили снизить уровень смертности, сопутствующие заболевания остаются чрезвычайно распространенными 2,3,4,5. Аномалии развития нервной системы, включая когнитивные и двигательные нарушения, а также трудности в обучении, отмечаются примерно у 25-50% этих пациентов 6,7,8. Было продемонстрировано, что хирургическое вмешательство в первые дни жизни, особенно те, которые требуют остановки кровообращения и сердца (КА), увеличивает заболеваемость9. Гемодинамические изменения во время хирургического вмешательства могут оказать важное влияние на уязвимый развивающийся мозг новорожденного. Экспериментальные модели необходимы для лучшего понимания происхождения этих аномалий и изучения нейропротекторных стратегий для улучшения прогнозов этих пациентов.
Использование животных моделей для изучения этой популяции было широко задокументировано 5,10,11,12,13,14. Примечательно, что поросята представляют собой отличный вариант, учитывая близкое приближение в анатомии сердца (рис. 1), геноме и физиологии, а также их относительно большие размеры по сравнению с другими животными моделями15 (рис. 2). Ранее было описано использование моделей поросят для изучения эффектов как сердечно-легочного шунтирования (ИКБ), так и КА. Эти экспериментальные животные модели полезны для изучения гемодинамических изменений и связанных с ними осложнений со стороны органов-конечных тканей 14,16,17,18,19,20. Эти модели были разработаны для того, чтобы позволить исследователям изучать условия жизни человека в контролируемых условиях, с гибкостью для различных экспериментальных условий. В большинстве исследований сообщается об использовании центральной канюляции, метода, который требует передовых хирургических навыков, требует более эффективного использования ресурсов и затрудняет обеспечение долгосрочной выживаемости. Хотя предыдущие исследования документально подтвердили использование поросят в изучении CPB12,15, лишь немногие предложили технику периферической канюляции.
Этот новый метод периферической канюляции является более простым, менее агрессивным и более осуществимым по сравнению с другимиопубликованными исследованиями. Более того, валидация этого метода на новорожденных и мелких животных является новой и должна быть рассмотрена для использования всеми исследователями, заинтересованными в использовании животной модели для изучения ИБС и связанных с ней сопутствующих заболеваний. Это особенно подходит для лиц, имеющих доступ к лаборатории, оснащенной материалами, ресурсами и персоналом, имеющим опыт проведения экспериментов на животных моделях.
Таким образом, основной целью данного исследования является описание и валидация модели ИКЛ у неонатального поросенка с КА. Протокол направлен на изучение тяжелых повреждений головного мозга и других возможных осложнений хирургии искусственного кровообращения в контролируемых условиях с различными экспериментальными условиями. Этот метод обеспечивает обобщенную, надежную и высококачественную модель, которая может быть использована для широкого спектра экспериментальных протоколов.