Ligadura de la arteria coronaria descendente anterior izquierda para la investigación de isquemia-reperfusión: mejora del modelo a través de modificaciones técnicas y control de calidad

Summary

En este documento, presentamos un protocolo centrado en el control de calidad de la ligadura de la arteria coronaria descendente anterior izquierda mediante la modificación técnica del procedimiento tradicional en ratas para la investigación de isquemia-reperfusión miocárdica aguda.

Abstract

La enfermedad coronaria es la principal causa de muerte a nivel mundial. El cese completo del flujo sanguíneo en las arterias coronarias causa infarto de miocardio con elevación del segmento ST (IAMCEST), lo que resulta en shock cardiogénico y arritmia fatal, que se asocian con una alta mortalidad. La intervención coronaria primaria (ICP) para reanalizar la arteria coronaria mejora significativamente los resultados del IAMCEST, pero los avances logrados para acortar el tiempo de puerta a balón no han logrado reducir la mortalidad hospitalaria, lo que sugiere que se requieren estrategias terapéuticas adicionales. La ligadura de la arteria coronaria descendente anterior izquierda (LAD) en ratas es un modelo animal para la investigación de RI miocárdica aguda que es comparable al escenario clínico en el que se utiliza la recanalización coronaria rápida a través de ICP para el IAMCEST; sin embargo, el IAMCEST inducido por PCI es una operación técnicamente desafiante y complicada asociada con una alta mortalidad y una gran variación en el tamaño del infarto. Identificamos la posición ideal para la ligadura de LAD, creamos un dispositivo para controlar un asa de trampa y apoyamos una maniobra quirúrgica modificada, reduciendo así el daño tisular, para establecer un protocolo de investigación de isquemia-reperfusión miocárdica aguda (RI) confiable y reproducible para ratas. Esta es una cirugía de no supervivencia. También proponemos un método para validar la calidad de los resultados del estudio, que es un paso crítico para determinar la precisión de los análisis bioquímicos posteriores.

Introduction

La cardiopatía isquémica es una de las principales causas de muerte en todo el mundo ^1,2. Además del control de los factores de riesgo modificables para la prevención del desarrollo de la enfermedad coronaria, las estrategias terapéuticas son crucialmente necesarias para el síndrome coronario agudo ^3,4. Se ha encontrado que el shock cardiogénico y la arritmia fatal en el infarto agudo de miocardio con elevación del segmento ST (IAMCEST) aumentan la probabilidad de mortalidad hospitalaria 5,6,7,8. La intervención coronaria percutánea primaria (ICP) es el tratamiento preferido para el IAMCEST 9,10,11; Sin embargo, los efectos terapéuticos tienen un techo cuando el tiempo puerta a balón es <90 min^12,13. Se requieren estrategias adicionales para mejorar aún más los resultados clínicos de la enfermedad 14,15,16,17,18,19.

Un experimento agudo de isquemia-reperfusión miocárdica (RI) que involucra la ligadura de la arteria descendente anterior izquierda (LAD) en ratas es uno de los modelos animales comparable al escenario clínico en el que se requieren tiempos cortos de puerta a balón para que los pacientes con IAMCEST rescaten al corazón del daño isquémico. Sin embargo, el IAMCEST inducido por cirugía en animales pequeños a menudo es técnicamente desafiante porque es una operación compleja asociada con una alta mortalidad y una alta variación en el tamaño del infarto 20,21,22,23,24. Para superar el desafío técnico, el presente estudio desarrolló un modelo animal integral y efectivo en ratas (porque son más grandes que los ratones) para establecer un protocolo de investigación de RI miocárdica aguda confiable y reproducible a través de modificaciones técnicas. El protocolo propuesto resulta en menos complicaciones quirúrgicas, menos daño tisular y menos probabilidad de mortalidad durante la cirugía. Además, se utilizó un procedimiento para medir el tamaño del infarto y el área de riesgo (AAR) y, así, verificar la calidad de los resultados del estudio. El protocolo propuesto se puede utilizar para investigar los procesos fisiopatológicos del estrés agudo de la RI miocárdica para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas contra el daño.

Protocol

Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo de acuerdo con la Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio, publicada por los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (publicación de los NIH no. 85-23, revisada en 1996). El protocolo del estudio fue aprobado por y de acuerdo con las directrices del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Católica Fu-Jen. 1. Preparación antes de la cirugía Preparación …

Representative Results

Al final de la isquemia miocárdica y la reperfusión, se debe evaluar la calidad de la ligadura de LAD antes de realizar análisis bioquímicos o moleculares adicionales. La suficiencia de la oclusión de LAD a través de la ligadura se determinó inyectando 1 ml de colorante azul de Evan al 2% a través del catéter venoso central. Luego, el miocardio con perfusión coronaria se tiñó de azul en comparación con la región no perfundida, que permaneció roja (Figura 1A<…

Discussion

El protocolo propuesto tiene varias características distintivas, como identificar la posición exacta para la ligadura de LAD, crear un dispositivo para controlar un asa de trampa en una sola sutura y apoyar una maniobra quirúrgica modificada para reducir el daño tisular, lo que permite a los investigadores ligar la LAD de manera precisa, segura y consistente, así como controlar el estado del asa de la trampa instantáneamente para la investigación de IR miocárdica aguda.

La ubicación d…

Materials

Evan’s blue	Sigma Aldrich	E2129
Forceps	Shinva
Pentobarbital	Sigma Aldrich	1507002
Scalpel blades	Shinva	s2646
Scalpel handles	Shinva
Silk sutures	SharpointTM	DC-2150N
Surgical needle	AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution	Solarbio	T8170-1
Ventilator	Harvard Rodent Ventilator