Küresel olarak, iskemik kalp hastalığı (İHD) ölüm oranı ve hastalar ile sağlık sistemi üzerindeki yükü yalnızca artmıştır. Amerikan Kalp Derneği'ne göre 1990'dan 2021'e kadar İHD'ye atfedilebilecek ölümlerin sayısı dünya çapında %74 arttı1. Bu, Hastalık Kontrol Merkezi'nin yirmi yetişkinden birine koroner arter hastalığı (KAH) teşhisi konduğunu ve yaklaşık beş ölümden birinin kardiyovasküler hastalıktan kaynaklandığını belirttiği Amerika Birleşik Devletleri için de geçerlidir, bu da her 33saniyede bir kardiyovasküler hastalıktan ölen bir kişiye eşdeğerdir2. Bu hastalık yükü, 2019'dan 2020'ye kadar kardiyovasküler hastalığı olan hastalara 250 milyar doların üzerinde harcama yapılan sağlık sistemini zorluyor2. Kardiyovasküler hastalığın her yerde bulunan doğası ve hem hasta hem de sağlayıcı üzerindeki ciddi yük göz önüne alındığında, yenilikçi ve yeni terapötiklere yönelik araştırmalara devam etmek zorunludur.
Bu tür hedeflere ulaşmak için, klinik olarak ilgili hayvan modelleri kullanılmalı, ancak tekrarlanabilir ve translasyonel araştırma standartlarını karşılamak için incelenmelidir. Hayvan modelleri, değişken farmakokinetiklere sahip farklı hayvan türleri, istenen hastalık durumunu indüklemek için farklı protokoller, ilaç dozu ve programlarındaki varyasyonlar, randomize hayvanların zayıf standardizasyonu, takip süresi ve araştırmacıların körleştirilmesi ve son olarak, küçük deneysel gruplamalar dahil olmak üzere çok sayıda nedenden dolayı sorgulanmıştır3. İHD'yi temsil etmek için yalnızca genel hayvan modelinin protokolünü değil, aynı zamanda cerrahi protokolü, hayvan randomizasyonunu, ilaç dağıtımını ve süresini ve sonraki sonuçları da deneysel olarak geliştirdik ve standartlaştırdık. İHD ile ilgili olarak, domuzlar, kalp anatomisi ve fizyolojisi açısından insanlara olan önemli benzerlikleri nedeniyle optimal bir hayvan modelini temsil eder. Daha da önemlisi, domuzlar insanlarla benzer koroner arter dağılımına ve minimum kollateral dolaşıma sahiptir, bu da iskeminin indüklenmesini insanlarda ateroskleroz gelişiminin güvenilir bir temsili haline getirir. Ek olarak, domuzlar insanlara benzer metabolizmaya, proteomik profile ve bağışıklık sistemine sahiptir, bu da terapötiklerin moleküler etkisini analiz etmeyi daha anlamlı hale getirir4. Bunu akılda tutarak, bu protokolde kullanılan hayvan modeli, insan kardiyovasküler patofizyolojisini tekrarlanabilir bir şekilde temsil etmek için en uygun olanıdır.
Laboratuvarımız, LCx üzerine bir ameroid yılanının cerrahi olarak yerleştirilmesini kullanır ve miyokard iskemisinin kronik indüksiyonuna izin verir. İskemiyi kronik olarak indüklemek için bu tekniğin kullanılması, akut ligasyona göre benzersiz avantajlar sağlar. Bunlardan biri, bu cihazı kullanan onlarca yıllık kapsamlı araştırma literatürüdür5. Ek olarak, insanlarda aterosklerotik gelişime bağlı kademeli koroner daralmanın güvenilir klinik simülasyonuna ve son olarak, kan akışının tamamen durması gereken miyokardın korunmasıyla hayvan ölümlerinde iyileşmeye izin verir6. Ameroid yılanın iki parçası vardır: bir titanyum dış halka ve bir iç higroskopik plastik katman. Koroner arterin etrafına yerleştirildiğinde, iç halka daha sonra vücut sıvılarını emecek ve iki ila dört haftalık bir süre boyunca kısıtlayıcı çelik manşon nedeniyle içe doğru şişecektir7. LCx'in etrafına yerleştirme stratejisi, üç ana koroner arterin en küçüğü olduğu ve miyokardın yaklaşık %20'sini etkilediği için mortalite faydaları sağlar7. İskemik alanı düzgün bir şekilde üretmek için, ameroid, geniş marjinal arterleri dallandırmadan önce LCx kalkışına yerleştirilmelidir.
Bu protokol tarafından kullanılan diğer hususlar, iskeminin indüklenmesini belirlemek için doğrulayıcı koroner kan akışı haritalaması ve terapötiklerin miyokardiyal etkilerinin araştırılmasında doğru bölgenin kullanılmasıdır. Bu amaçla, LCx tamamen tıkandığında ameroid yerleştirme sırasında BioPhysics Assay Laboratory, Inc.'den altın mikroküre enjeksiyonu kullanıyoruz. Altın mikrokürelerin en düşük niceliğine sahip bölüm, daha sonra en iskemik sol ventrikül bölgesini temsil edecektir. Deneysel tedavi ile üretilen moleküler modifikasyonları belirlerken haritalamanın önemi göz ardı edilemez. Ek olarak, izotop etiketli mikrokürelerin kullanımı, miyokard perfüzyonunun belirlenmesi için kardiyak manyetik direnç görüntülemeye kıyasla uygun maliyetli bir yöntem sağlar8.
Son olarak, burada açıklanan model, kardiyovasküler hastalık gelişiminde ve ardından terapötik yanıtta cinsiyetler arasındaki iyi bilinen varyasyonu dikkate alır. Çoğu zaman, klinik öncesi hayvan modelleri, insan popülasyonundaki farklılıkları aslına uygun olarak temsil etmekte başarısız olur; Böylece, dişi ve sağlam erkek domuzlar arasında kontrol ve deney gruplarında kullanılan domuzların cinsiyetini eşleştiriyoruz. Bunu daha önce yeni tedavilere cinsiyete dayalı yanıtları belirlemek için kullanmıştık9. Bu protokolün çevrilebilirliğine ek olarak, tedavi gruplarının randomizasyonunun kullanılması ve her domuzun kardiyak fonksiyonel ve miyokardiyal perfüzyon parametrelerini analiz eden araştırmacının körleştirilmesi de söz konusudur.