AIS, LAD koroner arterinin yerelleştirilmesi ve ligasyon bölgesinin belirlenmesi için anatomik referans noktası olarak kullanılmıştır (Şekil 1A–C). AIS belirlendikten sonra; torakotomi, kalbin açığa çıkarılması, LAD ligasyonu, torasik kapatma ve postoperatif iyileşmeyi içeren MI indüksiyonu için ardışık cerrahi iş akışı, Şekil 2A–L'de gösterildiği gibi uygulanmıştır. Basitleştirilmiş protokol, farelerde MI'nın hızlı ve tekrarlanabilir bir şekilde indüklenmesini sağlamıştır. Bu protokolün güvenilir bir şekilde uygulanabilmesi için uzun bir uygulama eğitimi gereklidir; trakeal entübasyon ve AIS rehberliğinde yapılan ligasyon, öğrenme eğrisi en dik olan iki aşamadır. Eğitimin erken dönemlerinde, postoperatif ilk 7 gün içindeki perioperatif mortalite %50 veya daha üzerine çıkabilir ve model indüksiyon başarı oranı %30 veya altına düşebilir. Bu tekniklerde uzmanlaşıldığında, cerrahi başarı oranı tutarlı bir şekilde %90'ın üzerine çıkar. Mevcut çalışmada, postoperatif ilk 7 gün boyunca perioperatif ölüm meydana gelmemiştir. Tüm eğitim prosedürleri, onaylanmış aynı kurumsal hayvan kullanım protokolü altında gerçekleştirilmiştir.
LAD ligasyonunu takiben, belirgin Q dalgası derinleşmesi, yukarı-konveks morfolojili ST segment yükselmesi, hiperakut T dalgası pikleri (ki bunlar tipik olarak subakut fazda T dalgası inversiyonuna dönüşür), genişlemiş amplitüda ile artmış QRS kompleksi voltajı ve belirgin taşikardi dahil olmak üzere karakteristik elektrokardiyografik anomaliler gözlemlenmiştir (Şekil 3A). Makroskobik inceleme, NC grubuna kıyasla MI grubunda ligasyon bölgesinin distalinde lokalize miyokardiyal soluklaşma ve ventriküler dilatasyon göstermiştir (Şekil 3B). Histopatolojik inceleme; hematoksilen ve eozin (H&E), Masson trikrom ve Sirius Red boyamalarıyla gösterildiği üzere, MI grubunda düzensiz miyokardiyal lifler, genişlemiş hücreler arası boşluklar, inflamatuar hücre infiltrasyonu, kollajen depozisyonu ve miyokardiyal yapısal bozulma göstermiştir (Şekil 3C). Masson trikrom boyalı kesitlerin kantitatif analizi, MI grubunda CVF'nin NC grubundan anlamlı derecede daha yüksek olduğunu göstermiştir (18.24% ± 1.67%'ye karşı 0.05% ± 0.01%; P < 0.001; Şekil 3D).

Şekil 3: Farelerde sol ön inen koroner arter ligasyonundan sonraki elektrokardiyografik, makroskobik anatomik ve histopatolojik değişiklikler. (A) Normal kontrol (NC) ve miyokard enfarktüsü (MI) gruplarında cerrahi işlemden hemen sonra kaydedilen temsili elektrokardiyogramlar (EKG). (B) NC ve MI gruplarına ait kalplerin temsili makroskobik görüntüleri. Ölçek çubukları = 1 mm. (C) NC ve MI gruplarından hematoksilin ve eozin (H&E; sol), Masson trikrom (orta) ve Sirius Red (sağ) ile boyanmış temsili transvers kalp kesitleri. Masson trikrom boyalı kesitlerde kollajen mavi, miyokard ise kırmızı görünür; Sirius Red boyalı kesitlerde kollajen, sarı arka plan üzerinde kırmızı görünür. Ölçek çubukları = 1,000 µm. (D) NC ve MI gruplarında, kollajen pozitif alanın toplam sol ventrikül alanına bölünmesiyle hesaplanan ve yüzde olarak ifade edilen kollajen hacim fraksiyonu (CVF). Veriler ortalama ± standart hata (SEM) olarak sunulmuştur; grup başına n = 8 fare. NC grubuna göre istatistiksel anlamlılık **P < 0.001 olarak belirtilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Kardiyak fonksiyonel bozulma ekokardiyografi ile doğrulanmıştır. Temsili M-mod görüntüleri, MI grubunda azalmış sol ventrikül kontraktilitesini göstermiştir (Şekil 4A). Kantitatif analiz, NC grubuyla karşılaştırıldığında MI grubunda sol ventrikül EF ve FS'nin anlamlı derecede azaldığını göstermiştir (Şekil 4B,C). ELISA, bozulmuş kalp fonksiyonu ve inflamatuar yanıt ile tutarlı olarak, MI grubunda BNP, TNF-α, NF-κB p65 ve IL-1β serum konsantrasyonlarının anlamlı derecede arttığını göstermiştir (Şekil 4D–G).

Şekil 4: Sol ön inen koroner arter ligasyonundan sonraki kardiyak fonksiyonel değişiklikler ve serum biyobelirteç seviyeleri. (A) Normal kontrol (NC) ve miyokard enfarktüsü (MI) gruplarından temsili M-mod ekokardiyografik görüntüler. (B) Sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu (EF). (C) Sol ventrikül fraksiyonel kısalma (FS). (D–G) Enzim bağlantılı immünosorbent assay (ELISA) ile ölçülen (D) B tipi natriüretik peptid (BNP), (E) tümör nekroz faktörü-α (TNF-α), (F) nükleer faktör-κB p65 (NF-κB p65) ve (G) interlökin-1β (IL-1β) serum konsantrasyonları. EF ve FS yüzde olarak; BNP, TNF-α ve IL-1β pg/mL olarak; NF-κB p65 ise ng/mL olarak ifade edilmiştir. Veriler ortalama ± standart hata (SEM) olarak sunulmuştur; grup başına n = 8 fare. NC grubuna göre istatistiksel anlamlılık *P < 0.01 ve **P < 0.001 olarak belirtilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Doku şeffaflaştırılmış kalplerin üç boyutlu floresan görüntülemesi, LAD'nin AIS altındaki seyrini ortaya koymuş ve anatomik olarak tanımlanan bölgedeki ligasyonun koroner oklüzyon oluşturduğunu göstermiştir (Şekil 5A–F). Topluca bu bulgular, grup başına sekiz hayvandan oluşan bu ilk seride; sol ventrikül disfonksiyonu, miyokardiyal fibroz ve sistemik inflamasyon ile karakterize bir MI fenotipinin başarıyla indüklendiğini kanıtlamaktadır. Mevcut çalışma, örneklem büyüklüğünün kapsamlı validasyonunu, uzun süreli model stabilitesini veya AIS ile LAD arasındaki anatomik uyumu sağlamaktan ziyade, AIS rehberliğindeki MI modelini kurmak ve fizibilitesini göstermek amacıyla tasarlanmıştır. Buna bağlı olarak, bu hususlar mevcut çalışmanın kısıtlılıkları olarak kabul edilmiş ve Tartışma bölümünde ele alınmıştır. Özellikle, fonksiyonel ve biyokimyasal değerlendirmeler MI sonrası akut faz ile sınırlandırılmış olup, AIS ile LAD arasındaki ilişki kalitatif olarak gösterilmiş ancak henüz yeterince büyük bir kohortta kantitatif olarak belirlenmemiştir.

Şekil 5: Şeffaflaştırılmış fare koroner damar sisteminin üç boyutlu floresan görüntülemesi. Şeffaflaştırılmış bütün kalpler, koroner damar sistemini görselleştirmek için Evans Blue ile ve çekirdekleri görselleştirmek için 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) ile işaretlenmiş, ardından ışık sayfası floresan görüntüleme ve üç boyutlu rekonstrüksiyon uygulanmıştır. (A–C) (A) DAPI kanalını, (B) Evans Blue kanalını ve (C) birleştirilmiş kanalları gösteren tüm kalp rekonstrüksiyonları. Ölçek çubukları = 1,000 µm. (D–F) Koroner vasküler bölgenin (D) DAPI kanalını, (E) Evans Blue kanalını ve (F) birleştirilmiş kanalları gösteren büyütülmüş görünümleri. Ölçek çubukları = 400 µm. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Her prosedür optimal bir model sağlamaz ve suboptimal sonuçların fark edilmesi sorun giderme açısından önemlidir. Ligasyonun çok proksimal olarak yerleştirilmesi veya iğnenin çok derine itilmesi, şiddetli kalp yetmezliği, aritmi veya ventrikül rüptürünün eşlik ettiği aşırı büyük bir enfarkte yol açarak erken ölümlere neden olabilir. Aksine, ligasyonun çok distal veya çok yüzeysel yerleştirilmesi, yalnızca küçük bir enfarkt oluşturabilir veya enfarkt oluşumunu tetikleyemeyebilir. Bu nedenle, başarılı model indüksiyonu birden fazla kriter kullanılarak değerlendirilmelidir. Cerrahi sırasında, ligasyon bölgesinin distalindeki miyokardın beyazlaması, koroner oklüzyonun anlık bir göstergesidir; ancak bu bulgu her zaman kolayca görünür olmayabilir. Ameliyat sonrası ekokardiyografi ve histopatolojik inceleme, modelin başarıyla kurulduğuna dair ek onay sağlar. Ek Şekil 1 , histopatolojik incelemenin belirgin bir inflamatuar hücre infiltrasyonu veya fibrozis göstermediği, başarısız bir model örneğini göstermektedir.
Ek Şekil 1. Başarısız bir miyokard enfarktüsü modelinden temsili histolojik bulgular. Miyokard enfarktüsü indüksiyonunun başarısız olduğu bir fareden alınan, (A) hematoksilin ve eozin (H&E), (B) Masson trikrom ve (C) Sirius Red ile boyanmış temsili transvers kalp kesitleri. Başarılı miyokard enfarktüsü indüksiyonu ile karşılaştırıldığında, bu kesitler, başarısız koroner arter oklüzyonu ile uyumlu olarak sol ventrikül miyokardiumunda belirgin bir inflamatuar hücre infiltrasyonu veya fibrotik yeniden yapılanma göstermemektedir. Ölçek çubukları = 1,000 µm.Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.