Ce protocole décrit une intervention chirurgicale mini-invasive pour le baguage aortique ascendant chez le porc.
Les grands modèles animaux d’insuffisance cardiaque jouent un rôle essentiel dans le développement de nouvelles interventions thérapeutiques en raison de leur taille et de leurs similitudes physiologiques avec les humains. Des efforts ont été consacrés à la création d’un modèle d’insuffisance cardiaque induite par une surcharge de pression et à l’anneau aortique ascendant tout en restant supra-coronaire et non une imitation parfaite de la sténose aortique chez l’homme, ressemblant étroitement à la condition humaine.
Le but de cette étude est de démontrer une approche mini-invasive pour induire une surcharge de pression ventriculaire gauche en plaçant une bande aortique, calibrée avec précision avec des capteurs de pression haute-fidélité introduits par voie percutanée. Cette méthode représente un raffinement de l’intervention chirurgicale (3R), ce qui permet d’obtenir des gradients trans-sténosés homogènes et une variabilité intragroupe réduite. De plus, il permet un rétablissement rapide et sans incident des animaux, ce qui entraîne des taux de mortalité minimes. Tout au long de l’étude, les animaux ont été suivis jusqu’à 2 mois après la chirurgie, en utilisant l’échocardiographie transthoracique et l’analyse de la boucle pression-volume. Cependant, des périodes de suivi plus longues peuvent être obtenues si vous le souhaitez. Ce modèle animal de grande taille s’avère précieux pour tester de nouveaux médicaments, en particulier ceux ciblant l’hypertrophie et les altérations structurelles et fonctionnelles associées à la surcharge de pression ventriculaire gauche.
L’insuffisance cardiaque (IC) est une maladie potentiellement mortelle qui touche des millions de personnes dans le monde, entraînant des impacts sociaux et économiques majeurs1. L’une de ses étiologies significatives est la valvulopathie aortique ou sténose aortique (SA). La sténose aortique est plus fréquente à un âge avancé et se classe comme la deuxième lésion valvulaire la plus fréquente aux États-Unis. La mortalité liée à la SA a également augmenté en Europe, en particulier dans les pays qui n’ont pas accès aux procédures interventionnelles récentes2. Compte tenu de la complexité de l’IC et de la rareté des innovations thérapeutiques, il existe un besoin urgent de modèles animaux fiables capables de reproduire la condition humaine et de faciliter l’expérimentation de nouvelles interventions3. Alors que les modèles de rongeurs sont plus nombreux que les modèles de grands animaux, ces derniers offrent plusieurs avantages en raison de leur taille et de leurs similitudes physiologiques, permettant de tester des doses de médicaments et des dispositifs médicaux destinés à un usage humain.
L’objectif de cette méthode est d’établir un modèle reproductible de rubanement aortique ascendant (AAB) applicable à la plupart des grandes espèces animales utilisées dans la recherche biomédicale. Dans cette étude, la procédure est démontrée chez les porcs à l’aide d’une approche mini-invasive, adhérant aux principes des 3R (remplacement, réduction et raffinement4). Cette approche garantit la création d’un gradient de pression précis, ce qui se traduit par une reproductibilité élevée (réduisant potentiellement le nombre d’animaux requis). De plus, la petite incision chirurgicale (2-3 cm) minimise les agressions chirurgicales, améliorant ainsi le bien-être de l’animal par rapport aux approches plus agressives comme la sternotomie et les thoracotomies plus grandes5 (raffinement). De plus, la fourniture d’une démonstration vidéo de la méthode, ainsi que de descriptions détaillées dans la littérature, pourrait potentiellement réduire le besoin d’animaux utilisés uniquement à des fins de dressage (remplacement), ce qui diminuerait davantage l’utilisation des animaux. Ce modèle peut être adapté à différentes souches/races porcines avec des taux de croissance distincts et induit une surcharge de pression soutenue, conduisant à une hypertrophie significative après 1 ou 2 mois de suivi.
Les méthodes actuelles utilisent la sténose fixe6, sans tenir compte de la variabilité de la taille des animaux, ou calculent le gradient à l’aide de lectures de pression remplies de liquide7, qui sont moins fiables que les capteurs de pression haute-fidélité et sont sensibles à l’amortissement du signal8. Une autre approche utilise une seule mesure de pression distale par rapport à la sténose5. Cependant, l’étalonnage de la sténose par des signaux de pression proximaux et distaux simultanés à l’aide de capteurs de pression haute-fidélité délivrés par voie percutanée représente une optimisation substantielle du protocole, ce qui permet d’améliorer l’homogénéité des groupes. En faisant une démonstration visuelle de cette méthode, d’autres chercheurs devraient être en mesure de la reproduire sans obstacles significatifs, augmentant ainsi la disponibilité de ce modèle tout en favorisant l’application des principes des 3R.
Au cours des dernières années, plusieurs études ont utilisé l’anneau aortique chirurgical comme modèle pour la surcharge de pression ventriculaire gauche et l’insuffisance cardiaque(de 9 à10 de l’aorte ascendante), ce qui a permis aux chercheurs d’obtenir divers phénotypes adaptés à leurs besoins spécifiques. Bien que l’utilisation de tels modèles nécessite un équipement coûteux et des connaissances spécialisées, les informations qu’ils fournisse…
The authors have nothing to disclose.
Ces travaux ont été soutenus et financés dans le cadre du projet QREN 2013/30196, de la Fondation bancaire « la Caixa », du projet Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), LCF/PR/HP17/52190002. JS et EB ont été soutenus par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de la convention de subvention Marie Sklodowska-Curie n° 813716. PdCM a été soutenu par le projet MEDIATOR de la Stichting Life Sciences Health (LSH)-TKI (LSHM 21016).
3-0 PDS II suture | Ethicon | Z683G | Aorta banding |
5-0 prolene | Ethicon | 7472H | Aorta banding |
ACUSON NX2 Ultrasound System | Siemens | (240)11284381 | Vascular Access and Echocardiography |
Arterial Extension 200 cm | PMH | 303.0666 | Anesthesia Maintenance |
Atlan A300 Ventilator | Draeger | 8621300 | Ventilation |
Bone cutters | Fehling | AMP 367.00 | Aorta banding |
Cefazolin 1000 mg | Labesfal | 100063 | Antibiotic |
Chlorhexidine 4% Wash Solution | AGA | 19110008 | Cleaning |
Doyen Intestinal Forceps | Aesculap | EA121R | Intubation |
Echogenic Introducer Needle | Teleflex | AN-04318 | Vascular Access |
Endotracheal tube | Intersurgical | 8040070 | Intubation |
ePTFE vascular graft (5 mm x 40 cm) | GORE-TEX | S0504 | Aorta banding |
Extension line 100 cm | PMH | 303.0394 | Anesthesia Induction |
F.O. Laryngoscope | Luxamed | E1.317.012 | Intubation |
F.O. Miller Blade 4 204 x 17 mm | Luxamed | 3 | Intubation |
Fenestrated Sterile Drape | Bastos Viegas | 4882-256 | Aseptic Technique |
Fentanyl 0.5 mg/10 mL | B.Braun | 5758883 | Anesthesia / Analgesia |
Guidewire 260 cm J-tip | B.Braun | J3 FC-FS 260-035 | Left Ventricle catheterization |
Infusomat Space Infusion Pump | B.Braun | 24101800 | Fluids / Drug administration |
Intercostal retractor | Fehling Surgical | MRP-1 | Thoracotomy |
Introcan Certo IV Catheter 20G | B.Braun | 4251326 | Fluids / Drug administration |
Isotonic Saline Solution 0.9% | B.Braun | 5/44929/1/0918 | Fluids / Drug administration |
Ketamidor 100 mg/mL | Richter pharma | 1121908AB | Anesthesia Induction |
L10-5v Linear Transducer | Siemens | 11284481 | Vascular Access |
Midazolam 15 mg/3 mL | Labesfal | PLB762-POR/2 | Anesthesia Induction |
Mikro-cath | Millar | 63405(1) | Pressure recording |
MP1 guide catheter 6 Fr | Cordis | 67027000 | Left Ventricle catheterization |
Needle Holder | Fehling Surgical | ZYY-5 | Aorta banding |
Non-woven adhesive | Bastos Viegas | 442-002 | Fluids / Drug administration |
P4-2 Phased Array Transducer | Siemens | 11284467 | Echocardiography |
Perfusor Compact Syringe Perfusion Pump | B.Braun | 8717030 | Fluids / Drug administration |
Pressure Signal Conditioner | ADinstruments | PCU-2000 | Pressure recording |
Propofol Lipuro 2% | B.Braun | 357410 | Anesthesia Maintenance |
Radifocus Introducer II Standard Kit B – Introducer Sheath | Terumo | RS+B60K10MQ | Vascular Access |
Radiopaque marker | Scanlan | 1001-83 | Aorta banding |
Scissors | Fehling Surgical | Thoracotomy | |
Skinprep (Chlorhexidine 2% / 70% Isopropyl alcohol) | Vygon | SKPC015ES | Disinfection |
Stopcock manifold (3 ports) | PMH | 310.0489 | Fluids / Drug administration |
Straight forceps | Fehling Surgical | ZYY-1 | Thoracotomy |
Stresnil 40 mg/mL | ecuphar | 572184.2 | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 20 cc | Omnifix B.Braun | 4617207V | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 50 cc | Omnifix B.Braun | 4617509F | Anesthesia Maintenance |
Transdermal fentanyl Patch 50 mcg/h | Mylan | 5022153 | Analgesia |
Ultravist | Bayer | KT0B019 | Angiography |
Universal Hemostasis Valve Adapter | Merit Medical | UHVA08 | Left Ventricle catheterization |
Velcro Limb Immobilizer | PMH | SU-211 | Animal stabilization |
Venofix A, 21 G | B.Braun | 4056337 | Anesthesia Induction |
Vista 120S Patient Monitor | Draeger | MS32997 | Monitoring |
Weck titanium clip | Teleflex | 523760 | Aorta banding |
Weck titanium clip applier | Teleflex | 523166 | Aorta banding |
Zhiem Vision | Iberdata | N/A | Fluoroscopy |