Nous décrivons un modèle de péricardite stérile chez les minipigs pour étudier la myopathie auriculaire et la fibrillation auriculaire (FA). Nous présentons des techniques chirurgicales et anesthésiques, des stratégies d’accès vasculaire et un protocole pour étudier l’inductibilité de la FA.
La fibrillation auriculaire (FA) est l’arythmie la plus courante causée par le remodelage structurel des oreillettes, également appelée myopathie auriculaire. Les thérapies actuelles ne ciblent que les anomalies électriques et non la myopathie auriculaire sous-jacente. Pour le développement de nouvelles thérapies, un grand modèle animal reproductible de myopathie auriculaire est nécessaire. Cet article présente un modèle de myopathie auriculaire induite par la péricardite stérile chez les minipigs d’Aachener. La péricardite stérile a été induite par la pulvérisation de talc stérile et laissant une couche de gaze stérile sur la surface épicardique auriculaire. Cela a conduit à l’inflammation et à la fibrose, deux composants cruciaux de la physiopathologie de la myopathie auriculaire, rendant les oreillettes sensibles à l’induction de la FA. Deux électrodes de stimulateurs cardiaques ont été positionnées de manière épicardique sur chaque atrium et connectées à deux stimulateurs cardiaques de fabricants différents. Cette stratégie a permis une stimulation auriculaire programmée non invasive répétée pour déterminer l’inductibilité de la FA à des moments précis après la chirurgie. Différents protocoles pour tester l’inductibilité af ont été utilisés. Les avantages de ce modèle sont sa pertinence clinique, avec l’inductibilité de la FA et l’induction rapide de l’inflammation et de la fibrose – toutes deux présentes dans la myopathie auriculaire – et sa reproductibilité. Le modèle sera utile dans le développement de nouvelles thérapies ciblant la myopathie auriculaire et la FA.
La fibrillation auriculaire (FA) est l’arythmie cardiaque la plus répandue, entraînant une morbidité, une mortalité et des frais de santé importants1. Dans de nombreux cas, la FA n’est que le symptôme électrique de la myopathie auriculaire sous-jacente, qui est définie par le remodelage structurel, électrique, autonome et contractile des oreillettes. Cette myopathie auriculaire peut entraîner une FA et un accident vasculaire cérébral 2,3. La plupart des thérapies ne ciblent que le remodelage électrique, mais ne ciblent pas les changements structurels sous-jacents dans les oreillettes (inflammation et fibrose)4,5,6,7. C’est probablement l’une des raisons pour lesquelles les thérapies actuelles ne sont que marginalement efficaces, en particulier dans la myopathie auriculaire plus avancée8.
Un modèle animal reproductible est crucial pour cibler l’inflammation et la fibrose présentes dans la myopathie auriculaire. Des modèles de tachypacing auriculaire ont été développés chez plusieurs grandes espèces animales 9,10,11,12. Dans ces modèles, le tissu auriculaire est rythmé en continu pendant de longues périodes pour induire des changements électriques et éventuellement structurels. Les principaux inconvénients des modèles de tachypacing sont la longue durée avant l’apparition des signes structurels de myopathie auriculaire et leur pertinence uniquement pour les syndromes cliniques dans lesquels des anomalies électriques se développent avant la myopathie auriculaire. Un risque théorique est l’échec de la stimulation du plomb dû à la fibrose au cours d’un long suivi9.
Dans les modèles de péricardite stérile, du talc stérile est pulvérisé sur la surface épicardique des oreillettes pour induire une réaction inflammatoire et fibrotique aiguë, entraînant une myopathie auriculaire 13,14. Les porcs ont une anatomie et une physiologie cardiaques similaires à celles des humains et, par conséquent, les modèles porcins ont une grande pertinence translationnelle. Les avantages de l’utilisation de minipigs sont qu’ils sont plus faciles à manipuler en raison de leur plus petite taille que les souches de porc conventionnelles et peuvent être maintenus pendant une longue période sans augmentation significative du poids corporel10. Toutes ces raisons font de la péricardite stérile chez les minipigs un excellent modèle pour l’investigation de la myopathie auriculaire et de la fibrillation. Ce protocole et cette vidéo visent à faciliter la mise en place de ce modèle dans différents centres de recherche et à normaliser les protocoles pour étudier l’inductibilité de la FA.
Un modèle animal de grande taille fiable est un atout majeur pour l’étude de la myopathie auriculaire et de la FA et le développement de nouvelles thérapies pour la FA. L’implantation de sondes de stimulateur cardiaque sur l’épicarde auriculaire a permis un suivi longitudinal et des tests électrophysiologiques répétitifs, ce qui est difficile chez les petits animaux. Les mini-cochons sont faciles à manipuler et leur cœur est structurellement et physiologiquement similaire au cœur humain…
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par une bourse de recherche Industrieel OnderzoeksFonds/Strategisch Basisonderzoek (IOF/SBO) (PID34923) et une bourse Geconcerteerde Onderzoeksactie (GOA) (PID36444) de l’Université d’Anvers; par une bourse de chercheur clinique principal (à VFS) et des subventions de recherche du Fonds pour la recherche scientifique de Flandre (numéros de demande 1842219N, G021019N, G0D0520N et G021420N); par une subvention de recherche de ERA.Net RUS Plus (2018, Consortium de projet 278); par une subvention du Vlaamse Interuniversitaire Raad/Interuniversitair Bijzonder OnderzoeksFonds (VLIR/iBOF) (20-VLIR-iBOF-027). Nous remercions les cabinets Abbott et Boston Scientific d’avoir parrainé une grande partie des responsables de stimulateurs cardiaques et les sociétés, Medtronic et Biotronik, pour le prêt d’un programmeur de stimulateurs cardiaques. Nous remercions le personnel animalier de l’animalerie de l’Université d’Anvers pour leurs excellents soins aux animaux.
Aachener minipig, 6-months old, male, castrated, weight 15-25 kg | Carfil | ||
Anesthesia and preparation | |||
ECG electrodes | |||
Endotracheal tube 6.5 mm ID | Covidien | 115-65OR | |
External cardioverter-defibrillator | Innomed | Cardio-aid 200B | |
Heating pad | OK. | OUB 60321 | |
Intravenous catheter 22 GA, 1 Inch | BD | 381323 | |
Laryngoscope blade size 4 | Miller | SUS426601 | |
Monitor | GE Medical systems | 2600040-003 | |
Respirator | Datex-Ohmeda | 1009-9000-000 | |
Shaver | Aesculap | GT 104 / REF 985203 | |
Syringe driver pump | Fresenius Kabi | 082470 | |
Arterial and central venous line placement | |||
3-lumen central venous catheterization set, 7 French, 16 cm, 0.032 Inch guide | Arrow medical | EU-22703-EN | |
Arteral catheter 3 French, 8 cm | Vygon | 1,15,090 | |
Caresite Luer access device | B. Braun | 415122-01 | |
Fluids: IV bags of Plasmalyte, Glucose 5%, NaCl 0.9% (500 mL or 1000 mL) | |||
heparinized saline | |||
Needles: 18 Ga / 40 mm and 22 Ga / 40 mm | |||
Pressure monitoring set, 195 cm | Edwards Lifesciences | T005021M | |
Pressure tubing 180 cm | Edwards Lifesciences | 50P172 | |
suture with needle | |||
Syringes Luerlok: 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, 50 mL | |||
Ultrasound gel | Zealand coating | 446-1 | |
Ultrasound with vascular probe | Philips healthcare | EPIQ 7C / REF BZE1723 | |
Surgical set | |||
Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-934-25 | |
60 degrees curved Debakey forceps | Aesculap | FB403 | |
Anatomical forceps | AS | 13-102-16 | |
Debakey forceps | Geister | 10-0634 | |
Electrocautery module | Alsa | Alsatom SU 140/D MPC | |
Holders for stainless steel wire | COBE | 013-123 | |
Mosquito | Leibinger | 32-01008 | |
Needledriver, fine | Delacroix-Chevalier | 50302-21 | |
Needledriver, normal | Aesculap | BM 77 | |
Rib spreader | Martin | 24-178-01 | |
Scalpel | Swann-Morton | 0511 | no. 24 |
Scissors for stainless steel wire | Jakobi | 411830 | |
Spreaders | AS | 16-058-00 | |
Sternum saw | Eure-Power | 5000020 | |
Sternum saw blade | MicroAire | ZR-032M | |
Surgical consumables | |||
Disinfectant: iodine, chlorhexidine | |||
Electrocautery pencil with push button, cable 5 m | Dongguan QueenMed Equipment | ESPB4001LQ | |
Gastric tube | Vygon | 390.12 | |
Mersilene-0, 75 cm | Ethicon | F2505H | |
Monocryl 3-0, 70 cm | Ethicon | Y423H | |
Mouth masks, hair nets | |||
Oriflex-4 vacuum flask for surgical draining | Oriplast Krayer | VK00352 | |
Prolene 6-0, 75 cm | Ethicon | 8711H | |
Stainless steel monofilament non-absorbable suture | Ethicon | W995 | |
Sterile drapes | 3M | 9010 | |
Sterile gauze 20 x 10 cm | Stella | 35921 | |
Sterile gloves | |||
Sterile surgical gown | |||
Steritalc PF3 | Novatech | 16863 | |
Vicryl-0, 75 cm | Ethicon | V324H | |
Cardiac pacing | |||
Bipolar pacing lead Fineline II Sterox EZ 58 cm | Boston Scientific | 4474 | |
Bipolar pacing lead Tendril STS 58 cm | Abbott | 2088TC | |
Ellegaard Göttingen Minipig Frame 3 | Lomir | DF H1PU | |
Ellegaard Göttingen Minipig Sling Cover | Lomir | SS CEG1 | |
Micropace cardiac stimulator | Boston Scientific | EPS 320 | |
Pacemaker for pacing | Medtronic | Azure XT DR MRI SureScan | |
Pacemaker for sensing | Biotronik | Eluna 8 DR-T | |
Pacemaker programmer for pacing | Medtronic | CareLink Encore 29901A | |
Pacemaker programmer for sensing | Biotronik | ICS 3000 DS CD-W US | |
Medication | |||
Adrenaline 1 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Atropine 0.5 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Catapressan 150 µg/mL, 1 ml clonidine | Boehringer Ingelheim | BE021402 | |
Cefazoline 2 g powder | Mylan | BE319794 | |
Cordarone 50 mg/mL, 3 mL amiodarone | Sanofi | ||
Durogesic 50 µg/h fentanyl patches | Janssen-Cilag | ||
Glucose 5%, 500 mL | Baxter | AE0063 | |
Ketalar 50 mg/mL, 10 mL | Pfizer | 804101 | |
Lanoxin 0.25 mg/mL, 2 mL digoxine | Aspen | ||
Marcaine 0.5% + adrenaline 1:200,000 | Aspen | ||
Midazolam 5 mg/ml, 3 mL | B. Braun | 3521740 | |
Morfine 10 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
NaCl 0.9%, 500 mL | Baxter | AKE1323 | |
Nitro Pohl 1 mg/mL, 5 mL nitroglycerine | Pohl Boskamp | ||
Noradrenaline 1 mg/mL, 4 mL | Aguettant | ||
Plasmalyte 1000 mL | Baxter | AKE0324 | |
Propofol 10 mg/mL, 20 mL | B. Braun | 3521810 | |
Protamine 1400 IU/mL, 5 mL | Leo pharma | ||
Rapifen 0.5 mg/mL, 2 mL | Janssen-Cilag | 95103 | |
Seloken 1 mg/mL, 5 mL metoprolol | AstraZeneca | ||
Sevorane Quick Fill 100% sevoflurane, 250 mL | Abbvie | 1283-415 | |
Tracrium 10 mg/mL, 5 mL atracurium | Aspen |