Denne protokollen beskriver porcine hjerteinfarkt (MI) modellen ved hjelp av en 90 min med lukket bryst koronar ballong okklusjon av den venstre fremre nedstigende arterie (LAD), etterfulgt av reperfusjon. Videre protokollen i flere effektparametere, slik som hjertefunksjon, hemodynamikk, mikrovaskulær motstand, og infarktstørrelse, er også presentert.
Innføring av nyoppdagede kardiovaskulære legemiddel først inn-i-mann studier avhenger av en strengt regulert etisk og rettslig veikart. En viktig forutsetning er en god forståelse av alle aspekter sikkerhet og effekt som oppnås i et stort dyr modell som gyldig reflektere den menneskelige scenario av hjerteinfarkt (MI). Griser er mye brukt i denne forbindelse, siden deres hjerte størrelse, hemodynamikk og koronaranatomien seg i nærheten av det av mennesker. Her presenterer vi en effektiv protokoll for bruk av porcine MI modellen ved hjelp av en med lukket bryst koronar ballong okklusjon av den venstre fremre nedstigende arterie (LAD), etterfulgt av reperfusjon. Denne tilnærmingen er basert på 90 min av myokardiskemi, indusere stor venstre ventrikkel infarkt i fremre, septal og inferoseptal vegger. Videre presenterer vi protokollene for ulike mål på utfall som gir et bredt spekter av informasjon på hjertet, som for eksempel hjerte systolisk og diastolisk funksjon, hemodynamics, koronare strømningshastighet, mikrovaskulær motstand, og infarktstørrelsen. Denne protokollen kan lett tilpasses for å møte studere spesifikke krav for validering av nye cardioregenerative biologiske på ulike stadier (dvs. rett etter akutt iskemisk fornærmelse, i subakutt innstilling eller selv i kronisk MI gang arrdannelse er fullført). Denne modellen gir derfor et nyttig translasjonsforskning verktøy for å studere MI, påfølgende negativ remodeling, og potensialet for nye cardioregenerative agenter.
Akutt hjerteinfarkt (AMI) og den langvarige følger for eksempel kronisk hjertesvikt (CHF) dypt påvirke pasientens prognose og livskvalitet, enn si de høye kostnader begrensninger pålagt våre tilgjengelige helsetjenester ressurser en. Forekomsten av CHF i den vestlige verden er anslått til 1-2%, hvorav ~ 60% av tilfellene er konsekvensen av AMI som primær årsak to. I USA alene, om lag 5,7 millioner pasienter lider av CHF står for omtrent $ 30 milliard i årlige helseutgifter i 2008, med en anslått tre eksemplarer i kostnadene stiger til $ 97 milliard årlig i 2030 en. Samlet utgjør disse tallene gjør et sterkt argument for utvikling av nye cardioregenerative behandlinger som, for rask oversettelse, er avhengige av en reproduserbar og pålitelig stort dyr hjerteinfarkt modell som nøyaktig etterligner den menneskelige scenario.
Griser (Sus Scrofa) blir i økende grad brukt i cardiovascuLar forskning for farmakologiske og toksikologiske tester tre. En av de egenskapene som er ansvarlige for denne suksessen som en translasjonell forskning verktøyet er deres likhet i hjertefunksjon og anatomi med menneskets hjerte 4,5. For eksempel har gris hjerte-til-kroppsvekt ratio, hjertestørrelse og koronar anatomi distribusjon alle vist seg å være bemerkelsesverdig lik mennesket fire. Videre har cardiomyocyte metabolisme, elektrofysiologiske egenskaper, og som svar på en ischemisk skade som AMI blitt rapportert å vise høy grad av overensstemmelse med den menneskelige situasjon 6,7. Til syvende og sist, for å oppfylle de ovenfor beskrevne kriterier, en standardisert MI-protokoll som produserer robust og bærekraftig MI for testing av eksperimentell nytt legemidler (IND) er nødvendig. Her presenterer vi en slik standardisert modell som bruker en 90 min med lukket bryst koronar ballong okklusjon av den venstre fremre nedstigende arterie (LAD), etterfulgt av reperfusjon, og dermed skape reproduserbar myokardialt infarction dekker anteroapical, septal og inferoseptal veggene i venstre hjertekammer.
Intrakoronar ballong okklusjon av LAD gir en reproduserbar og stabil preklinisk MI modell hos griser som kan brukes for å undersøke sikkerheten og effektiviteten av nye kardiovaskulære behandlinger som etterligner den menneskelige situasjon. Som vist i figur 5 tilveiebringer frem ischemia / reperfusjon infarkt modell plattformen som kan bli ytterligere tilpasset til å undersøke ulike faser av MI og post-MI remodellering, mens den første iskemi / reperfusjonsskade er identisk for begge.
Suksessen til den beskrevne protokoll beskrevet her er avhengig av myocardial ischemia som den mest kritiske fase av protokollen. Riktig plassering av ballongen distal til andre diagonal grenen av LAD er avgjørende for å nå tilstrekkelig infarktstørrelsen samtidig sikre en høy overlevelse. Basert på denne MI-modellen, ble en ~ 15% dødelighet observert, mens omfattende midten og apikale segmenter av anterior, septal og Inferieller vegger var infarkt som sett på CMR og TTC farging (figurene 2A og 2B). Varigheten av iskemi kan skreddersys i henhold til infarktstørrelse. Selv om vi har brukt landrace griser i denne protokollen, minigriser (dvs. Göttminigriser) krever vanligvis lengre varigheter av myokardiskemi (f.eks 150 min okklusjon).
Outcome analyse i prekliniske og kliniske MI studier er ofte basert på LVEF. Selv om lavere LVEF har vært fast forbundet med økt risiko for kardiovaskulær dødelighet, er det fortsatt avhengig hemodynamical parametere som forspenning ni. Uten tvil, gitt at i gjennomsnitt bare 10-15% av LV er infarcted, flere konseptuelle og praktiske begrensninger er knyttet til LVEF være en global mål på LV systolisk funksjon snarere enn å reflektere lokale forbedrings 10. Derfor, de foreslåtte tiltakene for utfallet brukt i denne modellen belyse ulike aspekter av MI og post-MI ombygging og gir dermed etterforskerne midler til å vurdere nøyaktig effekten av nye behandlingsformer på flere nivåer.
For å optimalisere oversettelse fra prekliniske modeller til klinisk praksis, velger vi å bruke store griser i stedet for minigriser. Hemodynamiske målinger, medisindoser og kirurgiske enheter kan lett byttes med klinisk praksis. Sammenlignet med minigriser, store griser får relativt mye vekt. Dette kan forårsake et problem i langsiktig oppfølging, med hensyn til sammenlignbarhet av serieresultater. Kvinne Dalland Landrace griser veier ca 70 kg i en alder av seks måneder. For å hindre rikelig vektøkning i løpet av oppfølgingsperioden, er dyr som holdes på en begrenset diett. Griser får 750 g av skreddersydde lavt kalori mat (inneholdende: protein 15,6%, fett 2.0%, fibre 14,8%, aske 8,8%, 0,9% kalsium, 0,57% fosfor, 0,29% magnesium, kalium og 0,18%) to ganger om dagen, og oppnå omtrent 10 kg i vekt i 4 uker.
e_content "> McCall og medarbeidere har tidligere utgitt en lignende protokoll for hjerteinfarkt hos gris 11. det finnes betydelig overlapping mellom denne protokollen, og deres, understreker preferanse for LAD heller enn venstre cirkumfleks arterie (LCX) eller høyre koronar (RCA ). Vår erfaring, er det en mindre grad av infarktstørrelsen av den totale venstre ventrikkel ved å bruke LCX mens RCA infarkt er ledsaget med høyere sjanse for uønskede ledningsforstyrrelser (dvs. sinusknute dysfunksjon, AV-noden dysfunksjon). One forskjell de to protokollene gjelder bruken av økte farmakologisk blodplatehemmande i denne protokollen, som vi har observert høyere forekomst av ikke-gjenflyt basert på trombedannelse som et resultat av 90 min for hemostase i de okkluderte koronararterie. Denne observasjon er i samsvar med kjent hypercoagulability observert hos gris 12. Selv McCall foreslått å bruke en enkelt høy dose, bolusdose av heparin, this protokoll er avhengig av bruk av heparin i flere lavere doser spredt over hele operasjonen for å minimalisere trombotiske komplikasjoner.I sammendraget presenterer vi et svin MI modell som gjør det mulig for forskerne å gjøre bruk av et effektivt, reproduserbar og fremfor alt praktisk stor dyremodell for human sykdom å studere nye behandlingsformer som et viktig skritt mot en første-i-mannen klinisk studie.
The authors have nothing to disclose.
Cees Verlaan, Joyce Visser, Merel Schurink, og Grace Croft bes anerkjent for deres utmerkede teknisk assistanse med dyreforsøk.
0.9% Saline | Braun | ||
6-0 Prolene | Ethicon | ||
Acetylsalicylic acid | 80 mg (Ratiopharm) | ||
Adenosine | 3mg/ml apotheek UMCU | ||
AdVantage PV loop system | Transonic Scisence | ||
Amiodarone | Cordarone I.V. (Sanofi) | ||
Amiodaron HCl (PCH) | |||
Amoxicilline/ clavulaanzuur | 500/50mg (Sandoz) | ||
Atropinesulfaat | 0,5 mg/ml (PCH) | ||
Bone Marrow Wax | Syneture | ||
Cardiac Defibrillator | Philips | ||
Clopidogrel | Clopidrogel 75A (Apothecon B.V.) | ||
Contrast agent | Telebrix | ||
Endotracheal tube | Covidien | ||
Fentanyl patch | Durogesic® 25 mcg/h (Janssen-Cilag) | ||
Fogarty catheter | Edwards Lifesciences | ||
Gadolinium | Gadovist | ||
Guidewire | Abbott | ||
Heparin | Leo | ||
I.V. cannula | Abbocath® (Hospira venisystems) | ||
Iodine | Jodiumtictuur 2% (Eurovet) | ||
Ketamine | Narketan® 10 Vétoquinol | ||
Midazolam | 5mg/ml (Actavis) | ||
Nitroglycerin | 1mg/ml Pohl Boskamp | ||
Pancuronium bromide | 2mg/ml | ||
Seldinger vascular sheath 8F | Arrow | ||
Sufentanil | 50 mcg/ml (Sufentanil-hameln) | ||
Swann-Ganz catheter | Criticath ref 680078 (Argon) | ||
Synolux | 250 mg (Pfizer) | ||
Tetra-polar catheter | Transonic Scisence | ||
Thiopental | 0,5 g (Inresa) | ||
Triphenyl-tetrazolium chloride | Merck | ||
Venofundin | Braun | ||
Vicryl 2-0 | Ethicon | ||
Volcano ComboMap system | Volcano |