Induction d’un infarctus du myocarde et d’une lésion d’ischémie-reperfusion myocardique chez la souris

Summary

Nous décrivons ici une méthode simple et reproductible qui peut induire un infarctus du myocarde ou une lésion d’ischémie-reperfusion myocardique chez la souris par ligature de précision de l’artère coronaire descendante antérieure gauche par micromanipulation.

Abstract

L’infarctus aigu du myocarde est une maladie cardiovasculaire fréquente avec une mortalité élevée. La lésion de reperfusion myocardique peut contrecarrer les effets bénéfiques de la refusion cardiaque et induire une lésion myocardique secondaire. Un modèle simple et reproductible d’infarctus du myocarde et d’ischémie-reperfusion myocardique est un bon outil pour les chercheurs. Ici, une méthode personnalisable pour créer un modèle d’infarctus du myocarde (IM) et MIRI par ligature de précision de l’artère coronaire descendante antérieure gauche (LAD) par micromanipulation est décrite. Le positionnement précis et reproductible de la ligature du LAD permet d’obtenir des résultats cohérents pour les lésions cardiaques. Les modifications apportées au segment ST peuvent aider à identifier la précision du modèle. Le taux sérique de troponine T cardiaque (cTnT) est utilisé pour évaluer la lésion myocardique, l’échographie cardiaque est utilisée pour évaluer la fonction systolique myocardique et la coloration au chlorure d’Evans-Blue/triphényltétrazolium est utilisée pour mesurer la taille de l’infarctus. En général, ce protocole réduit la durée de la procédure, assure une taille d’infarctus contrôlable et améliore la survie des souris.

Introduction

L’infarctus aigu du myocarde (IAM) est une maladie cardiovasculaire courante dans le monde et entraîne une mortalité élevée¹. Les progrès technologiques rendent la revascularisation précoce et efficace disponible pour les patients atteints d’IAM. Après ces traitements, chez certains patients, une lésion d’ischémie-reperfusion myocardique (IRMI) peut survenir². Ainsi, il est d’une grande importance de comprendre les mécanismes d’action et comment améliorer l’IM/MIRI. Les souris sont largement utilisées comme modèles en raison de leur faible coût, de leur temps de reproduction rapide et de leur facilité à effectuer des modifications génétiques³. Les chercheurs ont développé différentes méthodes pour modéliser MIRI et MI chez l’animal 4,5,6,7,8,9. Cette stratégie favorise la recherche, mais les différents critères et méthodes utilisés compliquent l’interprétation des résultats entre les équipes de recherche.

Chez la souris, l’infarctus du myocarde a été induit par l’isoprotérénol¹⁰, la cryolésion ^{11,12 ou la} cautérisation ¹³. L’infarctus du myocarde peut être facilement induit par l’isoprotérénol, mais le processus physiopathologique est différent de celui de l’infarctus du myocarde clinique. L’infarctus du myocarde induit par la cryolésion a une faible consistance, provoque des lésions myocardiques excessives autour de l’artère coronaire descendante antérieure gauche (LAD) et peut facilement induire une arythmie. L’infarctus du myocarde induit par la cautérisation est très différent du processus naturel de l’infarctus du myocarde, et la réaction inflammatoire dans la zone brûlante est plus intense ; De plus, l’approche chirurgicale présente des difficultés techniques. De plus, certains laboratoires¹⁴ développent un modèle d’IM chez les miniporcs en utilisant la méthode de blocage par ballonnet ou d’embolisation ou de thrombose par technique interventionnelle. Toutes ces méthodes peuvent provoquer directement une occlusion de l’artère coronaire, mais le fait de nécessiter des appareils de coronarographie et, surtout, les artères coronaires trop fines de la souris ne rend pas ces opérations pratiques. Pour MIRI, les différences entre les différents modèles étaient assez modestes, comme l’utilisation de respirateurs / micromanipulation ou non ^5,6.

Ici, une méthode simple et fiable qui peut induire l’IM et le modèle MIRI, adapté des méthodes^{précédemment} publiées 4,5,6,7,8,9,15^, est décrit. Cette méthode permet de simuler des processus physiopathologiques par blocage direct du LAD par ligature. De plus, en soulageant la ligature, ce modèle peut également simuler une lésion de reperfusion. Dans ce protocole, un microscope à dissection est utilisé pour la visualisation LAD. Ensuite, le chercheur peut facilement identifier le DAL. Par la suite, une ligature précise du LAD conduit à une occlusion sanguine et à une ischémie ventriculaire reproductibles et prévisibles. De plus, les modifications de l’électrocardiographie (ECG) peuvent être utilisées pour confirmer l’ischémie et la reperfusion en plus des changements de couleur du LAD observés au microscope. Cette stratégie permet de raccourcir la durée de la procédure, de réduire le risque de complications chirurgicales et de réduire le nombre de souris expérimentales nécessaires. Les méthodes de dosage de la troponine-T, d’échographie cardiaque et de coloration au chlorure de triphényltétrazolium (TTC) sont également décrites. Dans l’ensemble, ce protocole est utile pour les études du mécanisme MI/MIR, ainsi que pour la découverte de médicaments.

Protocol

Des études sur les animaux ont été approuvées par le Comité de protection et d’utilisation des animaux de l’Université des sciences et technologies de Huazhong (Wuhan, Chine). REMARQUE : Les souris mâles C57BL/6J (8-10 semaines) sont utilisées comme modèles. Les souris ont libre accès à la nourriture et à l’eau et sont élevées dans des conditions spécifiques exemptes d’agents pathogènes. La pièce est maintenue sous température (22 °C ± 2 °C) et humidité (45%-65%)…

Representative Results

Le flux de travail expérimental est illustré à la figure 1A. Le chercheur peut programmer les nœuds temporels en fonction de la conception expérimentale au début de l’étude. La durée de la ligature LAD dépend de l’objectif de la recherche. Dans le cas de l’IM, la recherche peut ignorer l’étape de reperfusion. L’échographie cardiaque est disponible à différents stades de l’étude car elle est non invasive, tandis que la coloration Evans-Blue/TTC ne peut être effectu?…

Discussion

Au cours des dernières années, la création de modèles pour l’IM et l’IRMI dans la recherche clinique et scientifique s’est développée rapidement^20,21. Cependant, il reste encore quelques questions, telles que les mécanismes d’action et la façon d’améliorer l’IM/MIRI, qui doivent être résolues. Ici, un protocole modifié pour l’établissement d’un modèle murin de l’IM et de l’IRMI est décrit. Plusieurs points clés doivent être ex…

Materials

0.9 % sodium chloride solution	Kelun Industry Group,China		–
4% paraformaldehyde fixing solution	Servicebio,China	G1101	–
4-0 silk suture	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China	C412	–
8-0 suture	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China	H801	–
Buprenorphine	IsoReag,China	IR-11190	–
Camera	Canon,Japan	EOS 80D	–
Depilatory cream	Veet,French		–
Elecsys Troponin T hs STAT	Roche,Germany		–
Electrochemical luminescence immunoanalyzer	Roche,Germany	Elecsys 2010	–
Evans blue	Sigma,America	E2129	–
Eye scissors	Shanghai Medical Instruments,China	JC2303	–
Haemostatic forceps	Shanghai Medical Instruments,China	J31020	–
High frequency in vivo imaging systems	Visualsonics,Canada	Vevo2100	–
Ibuprofen	PerFeMiKer,China	CLS-12921	–
Intravenous catheter	Introcan,Germany	4254090B	–
Ketamine	Sigma-Aldrich,America	K2753	–
Medical alcohol	Huichang ,China		–
Microneedle holders	Shanghai Medical Instruments,China	WA2040	–
Microscopic shears	Shanghai Medical Instruments,China	WA1040	–
Microsurgical forceps	Shanghai Medical Instruments,China	WA3020	–
Mouse electrocardiograph	Techman,China	BL-420F	–
Needle holders	Shanghai Medical Instruments,China	JC3202	–
operating floor	Chico,China	ZK-HJPT	–
PE-10 tube	Huamei,China		–
Pentobarbital	Merck,America	1030001	–
Rodent Ventilator	Shanghai Alcott Biotech,China	ALC-V8S-P	–
Stereo microscope	Aomei Industry,China	SZM0745-STL3-T3	–
Surgical thermostatic heating pad	Globalebio, China	GE0-20W	–
Triphenyltetrazolium chloride	Servicebio,China	G1017	–
Xylazine	Huamaike Biochemicals and Life Science Research Prouducts,China	323004	–