$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной заболеваемости и смертности во всем мире, при этом инфаркт миокарда (ИМ) вносит значительный вклад в развитие как острых, так и хронических сердечных заболеваний1. Несмотря на достижения в области фармакологии и интервенционного лечения, регенеративная способность сердца взрослого человека ограничена, что часто приводит к неблагоприятному ремоделированию и прогрессированию до сердечной недостаточности. Следовательно, терапия на основе стволовых клеток привлекла внимание как потенциальная стратегия восстановления поврежденного миокарда, сохранения сердечной функции и улучшения клинических исходов4.
Надежные доклинические модели имеют важное значение для оценки безопасности, эффективности и стратегий доставки этих методов лечения. Среди моделей мелких животных крысы имеют ряд преимуществ, включая управляемый размер сердца, хорошо описанную технику инфаркта и трансляционно релевантныереакции на ремоделирование сердца. Традиционно интрамиокардиальное введение стволовых клеток в моделях ИМ крыс достигается с помощью торакотомии, что позволяет непосредственно визуализировать место инъекции6. Тем не менее, этот подход является инвазивным, создает значительные процедурные риски и препятствует повторным вмешательствам в лонгитюдных исследованиях. Кроме того, ему не хватает согласованности с клиническими методами доставки, такими как катетерная или чрескожная инъекция7.
Интрамиокардиальная инъекция (ЭГИ) под контролем эхокардиографии является минимально инвазивной альтернативой, которая обеспечивает целенаправленную доставку терапевтических агентов под визуальным контролем в режиме реального времени. Несмотря на то, что EGI хорошо зарекомендовала себя на мышиных моделях, ее использование в моделях крыс было ограничено. ЭГИ более широко развита у мышей, чем у крыс, в первую очередь потому, что большинство исследований сердечно-сосудистой системы исторически были сосредоточены на мышах как на доминирующей доклинической модели. Кроме того, меньший размер и анатомия сердца мышей позволили оптимизировать процедуры под ультразвуковым контролем9. Напротив, крысы имеют более толстую грудную стенку и большую дыхательную подвижность, что затрудняет стабильную визуализацию с высоким разрешением во время процедур10.
Достижения в области технологии высокочастотного ультразвука сделали ЭГИ у крыс возможными, повысив клиническую значимость их использования. Тем не менее, истончение передней стенки левого желудочка (LVAW) в инфарктных областях остается основной проблемой для EGI у грызунов. У крыс толщина стенки часто уменьшается до менее чем 1 мм, в то время как стандартные иглы 27 G или 28 G имеют длину скоса 1,25-1,5 мм, что увеличивает риск перфорации желудочков или плохо направленной доставки клеток. Чтобы устранить это ограничение, мы усовершенствовали технику EGI на крысах с использованием игл Spinocan размером 29 G x 88 мм. Эти иглы имеют длину скоса 1 мм, что позволяет точную, атравматичную доставку клеток в истонченный миокард инфарктной и периинфарктной областей. Процедура проводится с помощью трансторакальной эхокардиографии высокого разрешения, позволяющей визуализировать как анатомические ориентиры, так и траекторию иглы в режиме реального времени.
Этот усовершенствованный протокол ЭГИ обеспечивает минимально инвазивный, воспроизводимый метод адресной доставки терапевтических агентов в периинфарктный миокард у крыс с острым и хроническим ИМ, независимо от толщины LVAW. Он облегчает инъекции в жизнеспособные пограничные зоны - критически важные места для достижения терапевтического эффекта - при этом значительно снижая хирургическую нагрузку и время восстановления по сравнению с открытыми подходами к грудной клетке. Кроме того, он поддерживает продольные исследования, включающие повторные инъекции и последующую визуализацию, тем самым сокращая количество животных в соответствии с принципом 3R (Замена, Сокращение, Уточнение)11. Протокол может быть адаптирован для доставки фармакологических агентов, генной терапии, биоматериалов и различных типов стволовых клеток. Стандартизируя EGI в моделях крыс и согласовывая их с методами клинической доставки, этот подход повышает воспроизводимость в лабораториях и повышает трансляционную значимость доклинических кардиологических исследований.