Un'immagine guidata Transtral Valve Opuscolo Puntura Modello di Puntura del Sovraccarico di Volume Controllato da Rigurgitazione Mitrale nel Ratto

Summary

Viene riportato un modello di roditore di sovraccarico del volume del cuore sinistro dal rigurgito mitrale. Il rigurgito mitrale della gravità controllata viene indotto avanzando un ago di dimensioni definite nel volantino anteriore della valvola mitrale, in un cuore pulsante, con guida ecografica.

Abstract

Il rigurgito mitrale (MR) è una lesione valvolare cardiaca ampiamente prevalente, che causa il rimodellamento cardiaco e porta a insufficienza cardiaca congestizia. Anche se i rischi di RM non corretta e la sua prognosi infausta sono noti, i cambiamenti longitudinali nella funzione cardiaca, nella struttura e nel rimodellamento sono incompleti. Questa lacuna di conoscenze ha limitato la nostra comprensione dei tempi ottimali per la correzione MR e del vantaggio che la correzione precoce rispetto a quella tardiva può avere sul ventricolo sinistro. Per studiare i meccanismi molecolari alla base del rimodellamento ventricolare sinistro nell’impostazione della MR, sono necessari modelli animali. Tradizionalmente, il modello di fistola aorto-cavallo è stato utilizzato per indurre il sovraccarico di volume, che differisce da lesioni clinicamente rilevanti come la MR. LA MR rappresenta uno stress emodinamico di sovraccarico di volume a bassa pressione, che richiede modelli animali che imitano questa condizione. Qui, descriviamo un modello di roditore di GRAVE MR in cui il volantino anteriore della valvola mitrale del ratto è perforato con un ago 23G, in un cuore pulsante, con una guida ecocardiografica dell’immagine. La gravità della MR viene valutata e confermata con l’ecocardiografia e viene riportata la riproducibilità del modello.

Introduction

Il rigurgito mitrale (MR) è una lesione valvolare cardiaca comune, diagnosticata nell’1,7% della popolazione generale degli Stati Uniti e nel 9% della popolazione anziana superiore ai 65 anni di età¹. In questa lesione valvolare cardiaca, la chiusura impropria dei volantini della valvola mitrale in sistole, provoca il rigurgito del sangue dal ventricolo sinistro nell’atrio sinistro. Mr può verificarsi a causa di varie eziologie; tuttavia, le lesioni primarie della valvola mitrale (MR primario) vengono diagnosticate e trattate più frequentemente rispetto alla MR²secondaria. MR primario isolato è spesso il risultato della degenerazione mixomatous della valvola mitrale, con conseguente allungamento dei volantini o corde tendinee, o rottura di alcune corde, che contribuiscono alla perdita di coaptazione sistolica della valvola.

MR risultante da tali lesioni valvolari eleva il volume di sangue che riempie il ventricolo sinistro in ogni battito cardiaco, aumentando lo stress della parete diastolica finale e fornendo uno stressante emodinamico che incita all’adattamento e al rimodellamento cardiaco. Il rimodellamento cardiaco in questa lesione è spesso caratterizzato da un significativo allargamento della camera^3,4, lieve ipertrofia da parete, con funzione contrattile conservata per periodi di tempo prolungati. Poiché la frazione di espulsione è spesso conservata, la correzione della MR con mezzi chirurgici o transcatetere è spesso ritardata, fino all’insorgenza di sintomi come dispnea, insufficienza cardiaca e aritmie. Tuttavia, la MR non corretta è associata ad alti rischi di eventi avversi cardiaci, anche se attualmente le conoscenze riguardanti i cambiamenti ultrastrutturali alla base di questi eventi sono sconosciute.

I modelli animali di MR forniscono un modello prezioso per studiare tali cambiamenti ultrastrutturali nel cuore e studiare la progressione longitudinale della malattia. In precedenza, i ricercatori hanno indotto la MR in animali di grandi dimensioni, tra cui suini, cani e pecore, creando un ventriculo-atriale shunt⁵esterno , rottura accordianale intracardiaca⁶, o perfazione opuscolo⁷. Mentre le tecniche chirurgiche sono più facili negli animali di grandi dimensioni, questi studi sono stati limitati al follow-up sub-cronico in una piccola dimensione del campione, a causa degli elevati costi di esecuzione di tali studi in animali di grandi dimensioni. Inoltre, l’analisi molecolare del tessuto di questi modelli è spesso difficile a causa di anticorpi specifici per specie limitati e librerie di genomi annotati per l’allineamento.

Piccoli modelli animali di MR possono fornire un’alternativa adatta per studiare questa lesione valvolare e il suo impatto sul rimodellamento cardiaco. Storicamente, è stato utilizzato il modello di ratto della fistola aorto-cavalla (ACF) del sovraccarico del volume cardiaco. Descritta per la prima volta nel 1973 da Stumpe et al.⁸, una fistola arterio-venosa viene creata chirurgicamente per bypassare il sangue arterioso ad alta pressione dall’aorta discendente nella vena cava inferiore a bassa pressione. L’elevata portata nella fistola induce un drastico sovraccarico di volume su entrambi i lati del cuore, causando significative iperstrofia e disfunzione ventricolare destra e sinistra che si verificano entro pochi giorni dalla creazione dell’ACF⁹. Nonostante il suo successo, ACF non imita l’emodinamica della MR, un sovraccarico di volume a bassa pressione, che eleva il precarico ma riduce anche il post-carico. A causa di tali limitazioni del modello ACF, abbiamo cercato di sviluppare e caratterizzare un modello di MR che imita meglio il sovraccarico di volume a bassa pressione.

Qui, descriviamo il protocollo per un modello di puntura del volantino valvolare mitrale per creare gravi MR nei ratti^10,11. Un ago ipodermico è stato introdotto nel cuore del ratto che batte, e avanzato nel volantino della valvola mitrale anteriore sotto la guida ecocardiografica in tempo reale. La tecnica è altamente riproducibile e un modello relativamente buono che imita la MMr come si vede nei pazienti. La gravità MR è controllata dalle dimensioni dell’ago utilizzato per perforare il foglietto illustrativo mitrale e la gravità della MR può essere valutata utilizzando l’ecocardiografia transesofagea (TEE).

Protocol

Le procedure sono state approvate dall’Animal Care and Use Program dell’Università Emory con il numero di protocollo EM63Rr, data di approvazione 06/06/2017. 1. Preparazione pre-chirurgica Sterilizzare a vapore gli strumenti chirurgici prima della procedura. Il giorno della procedura, trasferire i ratti dall’alloggiamento alla chirurgia e pesarli. Disegnare farmaci pre-operatori e post-operatori in base al peso: due dosi di Carprofen (2,5 mg/kg ciascuna), una dos…

Representative Results

Fattibilità e riproducibilitàIl modello MR proposto è altamente riproducibile, con un foro ben definito nel foglietto illustrativo mitrale raggiunto nel 100% dei ratti utilizzati in questo studio. Figura 6A illustra la direzione dell’ago come viene inserito nella valvola mitrale. Figura 6B raffigura un foro nel volantino valvolare mitrale da un ratto rappresentativo espian…

Discussion

Viene segnalato un modello di roditore riproducibile di grave MR con buona sopravvivenza (93,75% di sopravvivenza dopo l’intervento chirurgico) e senza significative complicazioni post-operatorie. L’imaging in tempo reale con ecocardiografia transesofagea e l’introduzione di un ago nel cuore pulsante per forare il volantino mitrale sono fattibili e possono essere insegnate. Grave MR è stato prodotto con la dimensione dell’ago 23 G in questo studio, che può essere variato come desiderato utilizzando un ago più piccolo …

Materials

23G needle	Mckesson	16-N231
25G needle, 5/8 inch	McKesson	1031797
4-0 vicryl	Ethicon	J496H
6-0 prolene	Ethicon	8307H
70% ethanol	McKesson	350600
ACE Light Source	Schott	A20500
ACUSON AcuNav Ultrasound probe	Biosense Webster	10135936	8Fr Intracardiac echo probe
ACUSON PRIME Ultrasound System	Siemens	SC2000
Betadine	McKesson	1073829
Blunted microdissecting scissors	Roboz	RS5990
Buprenorphine	Patterson Veterinary	99628
Carprofen	Patterson Veterinary	7847425
Chest tube (16G angiocath)	Terumo	SR-OX1651CA
Disposable Surgical drapes	Med-Vet	SMS40
Electric Razor	Oster	78400-XXX
Gentamycin	Patterson Veterinary	78057791
Heat lamp with table clamp	Braintree Scientific	HL-1 120V
Hemostatic forceps, curved	Roboz	RS7341
Hemostatic forceps, straight	Roboz	RS7110
Induction chamber	Braintree Scientific	EZ-1785
Injection Plug, Cap, Luer Lock	Exel	26539
Isoflurane	Patterson Veterinary	6679401725
Mechanical ventilator	Harvard Apparatus	Inspira ASV
Microdissecting forceps	Roboz	RS5135
Microdissecting spring scissors	Roboz	RS5603
Needle holder	Roboz	RS6417
No. 15 surgical blade	McKesson	1642
Non-woven sponges	McKesson	446036
Otoscope	Welch Allyn	23862
Oxygen	Airgas Healthcare	UN1072
Pulse Oximeter	Nonin Medical	2500A VET
Retractor, Blunt 4×4	Roboz	RS6524
Rodent Surgical Monitor	Indus Instruments	113970	The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming
Scale	Salter Brecknell	LPS 150
Scalpel Handle	Roboz	RS9843
Silk suture 3-0	McKesson	220263
Small Animal Anesthesia System	Ohio Medical	AKDL03882
Sterile saline (0.9%)	Baxter	281322
Sugical Mask	McKesson	188696
Surgical cap	McKesson	852952
Surgical gloves	McKesson	854486
Syringe 10mL	McKesson	1031801
Syringe 1mL	McKesson	1031817
Ultra-high frequency probe	Fujifilm Visualsonics	MS250
Ultrasound gel	McKesson	150690
VEVO Ultrasound System	Fujifilm Visualsonics	VEVO 2100