Mejora de un modelo de infarto de miocardio porcino pecho cerrado por normalización del tejido y procedimientos de muestreo de sangre
Summary
Aquí demostramos un protocolo para estandarizar los procedimientos de muestreo de un modelo establecido de porcino de infarto agudo de miocardio con el fin de aumentar su valor traslacional en la comprensión de la fisiopatología de la isquemia/reperfusión miocárdica y para probar a nuevos fármacos candidatos.
Abstract
Reperfusión de la isquemia miocárdica (me / R) lesión contribuye a casi la mitad de la zona necrótica después de infarto de miocardio. Hasta la fecha no existe ningún fármaco aprobado para prevenir o reducir del miocardio I / lesiones R. El estudio y la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos de miocardio I / R es esencial para el desarrollo de tratamientos eficaces. Grandes experimentos con animales son un paso importante en los métodos de traslación. El modelo porcino de infarto agudo de miocardio ha sido establecido y descrito por nosotros mismos y otros. El objetivo fue para mejorar aún más el valor del modelo centrándose en detalle en las técnicas de muestreo para su uso en futuros experimentos. Además, hacemos hincapié en medidas pequeñas pero importantes que pueden afectar la calidad de los resultados finales. Para imitar la situación clínica de infarto lesiones R, un catéter de intervención coronaria percutánea (ICP) fue insertado en la arteria descendente anterior izquierda coronaria (CHAVAL) de un cerdo anestesiado. ° ° ° Este modelo mímico infarto agudo de miocardio y el tratamiento de la PCI en seres humanos con la posibilidad de determinar con precisión el área en riesgo así como el necrótico- y tejido isquémico viable. Aquí se utilizó el modelo para investigar el efecto de un inhibidor de péptidos bicíclicos de FXIIa. El modelo puede modificarse para permitir el tiempo de reperfusión estudiar efectos después del infarto de miocardio.
Introduction
Cardiopatía isquémica, en particular infarto de miocardio (MI), es la principal causa de muerte en los países desarrollados 1. Hoy en día, el tratamiento estándar de MI es la intervención coronaria percutánea (PCI), el tratamiento del catéter balón. Uno de los factores críticos que afecta la calidad de vida y pronóstico de los pacientes después de MI aguda tratados con PCI es el tamaño del infarto. La reducción del tamaño puede tener un gran impacto en la supervivencia y pronóstico paciente 2. Isquemia/reperfusión miocárdica (me / R) lesión tiene una influencia significativa en el tamaño del infarto, así que uno de los principales objetivos en la investigación cardiovascular es prevenir o reducir del miocardio I / R lesiones 3. Los mecanismos exactos del daño R están todavía bajo investigación 4. Activación de las cascadas de plasma y las células endoteliales son características distintivas de I / R lesiones 5. Activación del sistema de coagulación está claramente implicado 6,7. Recientemente, el papel de FXII, como un péptido upstream principios implicado en la activación de la fase de contacto de la cascada de la coagulación, se ha demostrado en un FXII noquear a modelo de la rata de cerebral I / R lesión 8. Validación de estos resultados en un modelo porcino es un paso importante en la traducción clínica. Por lo tanto, estamos probando un nuevo inhibidor de FXIIa bicíclicos (proteasa de 80 kDa) en el contexto de miocardio I / lesiones de R en un estudio piloto.
Modelos animales, que imitan la situación clínica de los tratamientos de MI y PCI agudas, son esenciales para mejorar nuestra comprensión de la fisiopatología del miocardio I / lesiones R y para probar nuevos tratamientos. Los cerdos representan un buen modelo animal para clínica del miocardio / lesiones R. Esto no es sólo porque sus corazones son muy similares a los corazones humanos con respecto a la anatomía y la circulación coronaria, pero también muestran respuestas fisiopatológicas similares a miocardio isquemia y reperfusión 9,10. Otros modelos como las ratas y ratones no satisfacen estos criterios y muestran diferencias considerables en comparación con los corazones humanos 11,12, mientras que por ejemplo, los perros tienen muchas más garantías los vasos coronarios en comparación con los seres humanos 13.
El modelo porcino de infarto de miocardio ha sido ampliamente utilizado en investigación cardiovascular investigar cardiopatía isquémica incluyendo miocardio I / R lesiones 14,15,16,17. Este último es una condición inflamatoria, debido a que minimiza la reacción inflamatoria relacionada con esternotomía o toracotomía utilizada en cirugía abierta de tórax es esencial. El modelo de pecho cerrado mediante un ajuste clínico de la angiografía de brazo en C supera este problema. Además, uno de los puntos más importantes es que nuestro protocolo proporciona una distinción precisa entre isquémico (zona de riesgo, AAR) y áreas no isquémica del ventrículo izquierdo (área no peligra, ANR) para que el tamaño del infarto (tejido isquémico necrótico, NIT) puede determinarse con precisión. Nuestro objetivo para este trabajo es definir con claridad una metodología reproducible de un porcino del miocardio I / lesiones R modelo, en particular con respecto a la toma de muestras de tejido miocárdico, que permitirá un análisis más preciso de los mecanismos moleculares de I / lesiones R y un imagen más clara de los efectos de los tratamientos con nuevos fármacos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Del miocardio lesiones R tiene un efecto significativo en el tamaño final del infarto que se traduce directamente en el pronóstico del paciente después de infarto agudo de miocardio3. Comprensión de la fisiopatología del miocardio lesiones de R es el primer paso para reducir o evitar. Del miocardio I / R es una condición aguda que se produce directamente después de la reperfusión de los recipientes ocluidos. I R lesión conduce a la activación de la respuesta inmune innata y el daño celu…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean reconocer el Profesor Christian Heinis el inhibidor FXIIa y el control respectivo. También agradecemos Olgica Beslac, Dr. Daniel Mettler y Kay Nettelbeck de la unidad de Cirugía Experimental, Departamento de investigaciones biomédicas, Universidad de Berna para el soporte técnico. Celine Guillod y Matthias Rausch del Departamento de diagnóstico, intervencional y radiología pediátrica, Hospital Universitario de Berna, Inselspital prestó apoyo con el equipo de rayos x y técnicas. Este proyecto fue financiado por la Swiss National Science Foundation, proyecto Nº 320030_156193. También nos gustaría dar las gracias a Sr. Reto Haenni de comunicación y marketing, Hospital Universitario de Berna, Inselspital para nuestro experimento de grabación de video.
Materials
| ABL 90 Flex, blood gas analyser | Radiometer | – | Blood gas analysis (BGA) |
| ACT Plus | Medtronic | – | Activated clotting time |
| Atropin | Sintetica | – | Atropinum Sulfas, 0,5mg/ml |
| Balance (20-500 Kg) | NAGATA Scale, Tiwan | HTB/HTR | Alternative products can be used |
| Balance (21-4200 g) | Mettler toledo, Switzerland | MS4002SDR | Alternative products can be used |
| Blood collection tubes: EDTA, citrate and serum | S-Monovette, Nuembrecht, Germany | 05.1167.001, 05.1071.001 and 05.1557.001 respectively |
Alternative products can be used |
| BV Pulsera mobile C-arm | Philips | – | Alternative products can be used |
| Centrifuge | Labcare, UK | ALC PK120R | Alternative products can be used |
| Defibrillator Lifepak 12 | Medtronic | – | Alternative products can be used |
| Dextran from Leuconostoc mesenteroides | Sigma-Aldrich, Germany | D3759 | Average M.wt 48000-90000 |
| Digital single lens reflex camera | Sony, Thailand | DSLR-A500/A550 | Alternative products can be used |
| Dissecting forceps | Alternative products can be used | ||
| EMPIRA RX PCI dilatation catheter | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 85R15300S | Diameter 3 mm, length 15 mm, Alternative products can be used |
| EMPIRA RX PCI dilatation catheter | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 85R15350S | Diameter 3.5 mm, length 15 mm, Alternative products can be used |
| Evans Blue | Sigma-Aldrich, Germany | E2129 | Toxic |
| Fabius GS premium respirator | Dräger, Lübeck, Germany | – | Anesthesia work station, Alternative products can be used |
| Fentanyl | Inselspital ISPI | – | Fentanyl 2500mcg/50ml |
| Formaldehyde | Pathology Institute, Bern University | SI148701 | Alternative products can be used |
| FXIIa inhibitor | Provided by Prof. Christian Heinis' laboratory in EPFL | Novel bicyclic peptide | |
| Galeo, coronary guidewire | Biotronik, Germany | 125497 | Alternative products can be used |
| Guidance catheter | Boston Scientific, Florida, USA | 34356-06 | 6F (100 cm, EB3.75). Alternative products can be used |
| Heparin Sodium | Drossapharm, Basel, Switzerland | – | Liquemin, 25000 U.I./5 ml |
| High end electrosurgery | BOWA, Germany | ARC 400 | Electrical source for blood suction. Alternative products can be used |
| Hydro-Guardmini breathing filter | Intersurgical, Lithuania | 1745000 | Filters |
| Image J | National Institute of Health, USA | 1.47v | Alternative products can be used |
| Inflation device, Atrion QL2530 | Atrion medical product, Alabama, USA | 96402 | Alternative products can be used |
| IntelliVue MP 70 | Philips, Boeblingen, Germany | – | Monitor (ECG, heart rate, blood presure and body temperature). Alternative products can be used |
| KCl | Sintetica SA | – | Potassium chloride 15% |
| Ketamine | Vetoquinol | – | Narketan, 1ml/100mg |
| LR-ACT | Medtronic | 402-01 | ACT special syringes |
| Midazolam | Roche | – | Dormicum, 5mg/ml |
| Monopolar scalpel | Alternative products can be used | ||
| Needle holder | Alternative products can be used | ||
| High resolution camera, PathStand Macro Imaging Stand for Grossing | Spotimaging, USA | 1080 p HD resolution. Alternative products can be used | |
| PBS | In-house preparation | – | Alternative products can be used |
| Peripheral venous cannula, 18 G | Alternative products can be used | ||
| PowerLab 4/35 data acquisition system | Adinstruments, Spechbach, Germany | – | |
| Rotamax120T | Heidolph, Germany | 544-41200-00 | Shaker. Alternative can be used |
| Rüschelit-Super Safety Clear Tube | Teleflex, Dublin, Irland | 112480 | Air way tubing, Alternative products can be used |
| Safe Pico Aspirator Syringes | Radiometer | 956-622 | BGA special syringes |
| Saline | Sintetica Bioren | – | NaCl 0,9%. Alternative products can be used |
| Sevorane 1.5% | AbbVie AG | – | Sevorane 250ml 100% |
| Sheath | Cordis, Johnson&Johnson, USA | 504-607 A | AVANTI + / 7 F, Alternative products can be used |
| Space infusion pump | B.Braun Medical AG, Germany | – | For infusion of fentanyl. Alternative products can be used |
| SPR-350 (Millar catheter) | Adinstruments, Texas, USA | 840-8166 | MIKRO-TIP, 5F, 120 cm |
| Sternotomy saw | Alternative products can be used | ||
| Sutures | ETHICON, Johnson&Johnson, USA | Y3110H | Monocryl 3-0 SH-1 Plus. Alternative products can be used |
| Syringes (20, 10 and 5 mL) | CODAN,Baar, Switzerland | 62.7602, 62.6616, 62.5607 respectively |
Used to inject anesthetic materials intramuscularly or directly into the central venous line. Also to inject heparin or FXIIa or the respective control. Alternative products can be used |
| Thorax spreader | Alternative products can be used | ||
| Tissue-tek | SAKURA, Netherlands | 4583 | O.C.T. compound |
| Vascular forceps | Alternative products can be used | ||
| Xenetix 300 contrast media | Guerbet, Zürich, Switzerland | – | Lobitridol, 300 mg iodide/ml |
| Xylazine | Vetoquinol | – | Xylapan, 20mg/1 mL |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium choride | Sigma-Aldrich, Austria | T8877 | |
| 500 μL tubes (eppendorf) | Trefflab, Switzerland | 96.08185.9.03 | Alternative products can be used |
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