Viene riportato un modello di roditore di sovraccarico del volume del cuore sinistro dal rigurgito mitrale. Il rigurgito mitrale della gravità controllata viene indotto avanzando un ago di dimensioni definite nel volantino anteriore della valvola mitrale, in un cuore pulsante, con guida ecografica.
Il rigurgito mitrale (MR) è una lesione valvolare cardiaca ampiamente prevalente, che causa il rimodellamento cardiaco e porta a insufficienza cardiaca congestizia. Anche se i rischi di RM non corretta e la sua prognosi infausta sono noti, i cambiamenti longitudinali nella funzione cardiaca, nella struttura e nel rimodellamento sono incompleti. Questa lacuna di conoscenze ha limitato la nostra comprensione dei tempi ottimali per la correzione MR e del vantaggio che la correzione precoce rispetto a quella tardiva può avere sul ventricolo sinistro. Per studiare i meccanismi molecolari alla base del rimodellamento ventricolare sinistro nell’impostazione della MR, sono necessari modelli animali. Tradizionalmente, il modello di fistola aorto-cavallo è stato utilizzato per indurre il sovraccarico di volume, che differisce da lesioni clinicamente rilevanti come la MR. LA MR rappresenta uno stress emodinamico di sovraccarico di volume a bassa pressione, che richiede modelli animali che imitano questa condizione. Qui, descriviamo un modello di roditore di GRAVE MR in cui il volantino anteriore della valvola mitrale del ratto è perforato con un ago 23G, in un cuore pulsante, con una guida ecocardiografica dell’immagine. La gravità della MR viene valutata e confermata con l’ecocardiografia e viene riportata la riproducibilità del modello.
Il rigurgito mitrale (MR) è una lesione valvolare cardiaca comune, diagnosticata nell’1,7% della popolazione generale degli Stati Uniti e nel 9% della popolazione anziana superiore ai 65 anni di età1. In questa lesione valvolare cardiaca, la chiusura impropria dei volantini della valvola mitrale in sistole, provoca il rigurgito del sangue dal ventricolo sinistro nell’atrio sinistro. Mr può verificarsi a causa di varie eziologie; tuttavia, le lesioni primarie della valvola mitrale (MR primario) vengono diagnosticate e trattate più frequentemente rispetto alla MR2secondaria. MR primario isolato è spesso il risultato della degenerazione mixomatous della valvola mitrale, con conseguente allungamento dei volantini o corde tendinee, o rottura di alcune corde, che contribuiscono alla perdita di coaptazione sistolica della valvola.
MR risultante da tali lesioni valvolari eleva il volume di sangue che riempie il ventricolo sinistro in ogni battito cardiaco, aumentando lo stress della parete diastolica finale e fornendo uno stressante emodinamico che incita all’adattamento e al rimodellamento cardiaco. Il rimodellamento cardiaco in questa lesione è spesso caratterizzato da un significativo allargamento della camera3,4, lieve ipertrofia da parete, con funzione contrattile conservata per periodi di tempo prolungati. Poiché la frazione di espulsione è spesso conservata, la correzione della MR con mezzi chirurgici o transcatetere è spesso ritardata, fino all’insorgenza di sintomi come dispnea, insufficienza cardiaca e aritmie. Tuttavia, la MR non corretta è associata ad alti rischi di eventi avversi cardiaci, anche se attualmente le conoscenze riguardanti i cambiamenti ultrastrutturali alla base di questi eventi sono sconosciute.
I modelli animali di MR forniscono un modello prezioso per studiare tali cambiamenti ultrastrutturali nel cuore e studiare la progressione longitudinale della malattia. In precedenza, i ricercatori hanno indotto la MR in animali di grandi dimensioni, tra cui suini, cani e pecore, creando un ventriculo-atriale shunt5esterno , rottura accordianale intracardiaca6, o perfazione opuscolo7. Mentre le tecniche chirurgiche sono più facili negli animali di grandi dimensioni, questi studi sono stati limitati al follow-up sub-cronico in una piccola dimensione del campione, a causa degli elevati costi di esecuzione di tali studi in animali di grandi dimensioni. Inoltre, l’analisi molecolare del tessuto di questi modelli è spesso difficile a causa di anticorpi specifici per specie limitati e librerie di genomi annotati per l’allineamento.
Piccoli modelli animali di MR possono fornire un’alternativa adatta per studiare questa lesione valvolare e il suo impatto sul rimodellamento cardiaco. Storicamente, è stato utilizzato il modello di ratto della fistola aorto-cavalla (ACF) del sovraccarico del volume cardiaco. Descritta per la prima volta nel 1973 da Stumpe et al.8, una fistola arterio-venosa viene creata chirurgicamente per bypassare il sangue arterioso ad alta pressione dall’aorta discendente nella vena cava inferiore a bassa pressione. L’elevata portata nella fistola induce un drastico sovraccarico di volume su entrambi i lati del cuore, causando significative iperstrofia e disfunzione ventricolare destra e sinistra che si verificano entro pochi giorni dalla creazione dell’ACF9. Nonostante il suo successo, ACF non imita l’emodinamica della MR, un sovraccarico di volume a bassa pressione, che eleva il precarico ma riduce anche il post-carico. A causa di tali limitazioni del modello ACF, abbiamo cercato di sviluppare e caratterizzare un modello di MR che imita meglio il sovraccarico di volume a bassa pressione.
Qui, descriviamo il protocollo per un modello di puntura del volantino valvolare mitrale per creare gravi MR nei ratti10,11. Un ago ipodermico è stato introdotto nel cuore del ratto che batte, e avanzato nel volantino della valvola mitrale anteriore sotto la guida ecocardiografica in tempo reale. La tecnica è altamente riproducibile e un modello relativamente buono che imita la MMr come si vede nei pazienti. La gravità MR è controllata dalle dimensioni dell’ago utilizzato per perforare il foglietto illustrativo mitrale e la gravità della MR può essere valutata utilizzando l’ecocardiografia transesofagea (TEE).
Viene segnalato un modello di roditore riproducibile di grave MR con buona sopravvivenza (93,75% di sopravvivenza dopo l’intervento chirurgico) e senza significative complicazioni post-operatorie. L’imaging in tempo reale con ecocardiografia transesofagea e l’introduzione di un ago nel cuore pulsante per forare il volantino mitrale sono fattibili e possono essere insegnate. Grave MR è stato prodotto con la dimensione dell’ago 23 G in questo studio, che può essere variato come desiderato utilizzando un ago più piccolo …
The authors have nothing to disclose.
Questo lavoro è stato finanziato dalla sovvenzione 19PRE34380625 e 14SDG20380081 dall’American Heart Association a D. Corporan e M. Padala rispettivamente, concede HL135145, HL133667 e HL140325 dai National Institutes of Health a M. Padala, e finanziamenti infrastrutturali dal Carlyle Fraser Heart Center presso l’Ospedale Universitario Emory di Midtown a M. Padala.
23G needle | Mckesson | 16-N231 | |
25G needle, 5/8 inch | McKesson | 1031797 | |
4-0 vicryl | Ethicon | J496H | |
6-0 prolene | Ethicon | 8307H | |
70% ethanol | McKesson | 350600 | |
ACE Light Source | Schott | A20500 | |
ACUSON AcuNav Ultrasound probe | Biosense Webster | 10135936 | 8Fr Intracardiac echo probe |
ACUSON PRIME Ultrasound System | Siemens | SC2000 | |
Betadine | McKesson | 1073829 | |
Blunted microdissecting scissors | Roboz | RS5990 | |
Buprenorphine | Patterson Veterinary | 99628 | |
Carprofen | Patterson Veterinary | 7847425 | |
Chest tube (16G angiocath) | Terumo | SR-OX1651CA | |
Disposable Surgical drapes | Med-Vet | SMS40 | |
Electric Razor | Oster | 78400-XXX | |
Gentamycin | Patterson Veterinary | 78057791 | |
Heat lamp with table clamp | Braintree Scientific | HL-1 120V | |
Hemostatic forceps, curved | Roboz | RS7341 | |
Hemostatic forceps, straight | Roboz | RS7110 | |
Induction chamber | Braintree Scientific | EZ-1785 | |
Injection Plug, Cap, Luer Lock | Exel | 26539 | |
Isoflurane | Patterson Veterinary | 6679401725 | |
Mechanical ventilator | Harvard Apparatus | Inspira ASV | |
Microdissecting forceps | Roboz | RS5135 | |
Microdissecting spring scissors | Roboz | RS5603 | |
Needle holder | Roboz | RS6417 | |
No. 15 surgical blade | McKesson | 1642 | |
Non-woven sponges | McKesson | 446036 | |
Otoscope | Welch Allyn | 23862 | |
Oxygen | Airgas Healthcare | UN1072 | |
Pulse Oximeter | Nonin Medical | 2500A VET | |
Retractor, Blunt 4×4 | Roboz | RS6524 | |
Rodent Surgical Monitor | Indus Instruments | 113970 | The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming |
Scale | Salter Brecknell | LPS 150 | |
Scalpel Handle | Roboz | RS9843 | |
Silk suture 3-0 | McKesson | 220263 | |
Small Animal Anesthesia System | Ohio Medical | AKDL03882 | |
Sterile saline (0.9%) | Baxter | 281322 | |
Sugical Mask | McKesson | 188696 | |
Surgical cap | McKesson | 852952 | |
Surgical gloves | McKesson | 854486 | |
Syringe 10mL | McKesson | 1031801 | |
Syringe 1mL | McKesson | 1031817 | |
Ultra-high frequency probe | Fujifilm Visualsonics | MS250 | |
Ultrasound gel | McKesson | 150690 | |
VEVO Ultrasound System | Fujifilm Visualsonics | VEVO 2100 |