Método invasivo semiseminal para inducir el infarto de miocardio en ratas y la evaluación de la función cardíaca mediante un sistema cardíaco de trabajo aislado

A pesar de las mejoras significativas en el tratamiento, el número de pacientes que desarrollan insuficiencia cardíaca después del infarto agudo de miocardio sigue aumentando. Para observar la transición de la MI aguda a la insuficiencia cardíaca, necesitamos modelos animales reproducibles. Demostramos un modelo de MI que es relativamente fácil, reproducible y causa mínima incomodidad a los animales.

Además, el aparato cardíaco aislado proporciona una preparación altamente reproducible que puede ser estudiada en un tiempo y de manera rentable. En colaboración con otros grupos de investigación de todo el mundo, estamos utilizando esta técnica para aclarar la seguridad y eficacia de nuevos fármacos y enfoques terapéuticos que mejoran la reparación y la función del miocárdico después de la demostración MI.Visual de los pasos más críticos de este protocolo como la intubación o el nivel de oclusión laD puede ayudar a prevenir los escollos comunes. La descripción paso a paso permite resultados reproducibles incluso si se realiza por investigadores no entrenados.

Milat Inci, técnico de laboratorio, está realizando las mediciones del corazón de trabajo, y Michael Koch, matemático e ingeniero electrónico, está contribuyendo en el análisis computacional. Después de anestesiar a la rata, intubarla con un tubo de calibre 14 y ventilación controlada por volumen con una mezcla de oxígeno, aire e isoflurano. Coloque la rata en una mesa de operaciones calentada en una posición supina y fije las extremidades delanteras con cinta adhesiva.

A continuación, coloque las sondas ECG por vía subcutánea en las extremidades del animal. Utilice un bisturí para hacer una incisión que comienza dos milímetros parasternales en el tórax izquierdo a nivel del tercer espacio intercostal y continuando hasta la línea axilar anterior a nivel del quinto espacio intercostal. Mueva suavemente los músculos superficiales para que se puedan ver las costillas.

Realizar la toracotomía a nivel del cuarto espacio intercostal e insertar un retractor para ganar visibilidad del corazón y el pulmón. A continuación, abra cuidadosamente el pericardio para evitar el sangrado. Para inducir la reperfusión de isquemia durante un tiempo definido, ocluir la arteria descendente anterior izquierda con un torniquete.

Después de romper el miocardio, identifique la arteria izquierda y coloque la sutura de dos a tres milímetros debajo de su borde en el margen ventral del corazón. Vuelva a abrir la arteria retirando el torniquete después de 30 minutos. Alternativamente, la arteria se puede ocluirse permanentemente haciendo de seis a siete nudos con una sutura 6-0 para cerrar la ligadura.

Utilice una sutura monofilamento 4-0 para cerrar el tórax con tres suturas de un solo botón. Antes de apretar la última sutura, retire cualquier aire residual del tórax con una jeringa de 10 milímetros para evitar un neumotórax. Reemplace los músculos y apague la anestesia volátil.

A continuación, suturar la piel con una sutura continua de 4-0. Administrar un spray antiséptico para proteger contra la infección y la mordedura de la sutura. Para la anestesia profunda, administrar una mezcla de xilazina cuatro miligramos por kilogramo de peso corporal y ketamina 100 miligramos por kilogramo de peso corporal intraperitonealmente antes de ecocardiografía o mediciones del corazón de trabajo.

Para la ecocardiografía, coloque la rata en una posición supina en la bandeja de calentamiento y obtenga vistas de eje corto parasternal de la cavidad ventricular izquierda a nivel del músculo papilar. A continuación, realice la ecocardiografía en modo M para medir la fracción de eyección ventricular izquierda y la morfología. Para cosechar los órganos, realice una inyección intravenosa de heparina.

Luego usa un bisturí para hacer una incisión cutánea debajo del xofoide y extiende paralela a las costillas en ambos lados con tijeras. Corta las costillas en la línea axilar delantera y agarra el xifoide para levantar el pecho. Retire las adherencias anatómicas o fibrosas rompiendo cuidadosamente el tejido con dos pares de fórceps.

Tome muestras de sangre de la vena cava con una jeringa de cinco mililitros. A continuación, realice la escisión de todo el corazón en el nivel de entrada y salida. Sumerja el corazón en el amortiguador Krebs-Henseleit helado y móntelo en el sistema cardíaco aislado perfundido por eritrocitos cannulando la aorta.

Comience con el modo Langendorff. Y después de 15 minutos, cambia al modo corazón de trabajo. Cannula la aurícula izquierda a través de una vena pulmonar.

Luego cambie la dirección del flujo abriendo el clip que ocluye la cánula auricular que resulta en una perfusión a la aurícula izquierda y un flujo sanguíneo fisiológico en el corazón izquierdo. Registre las mediciones hemodinámicas durante 20 minutos en el modo corazón de trabajo, recogiendo gotas de sangre de los coronarios con una jeringa de dos mililitros para medir el flujo coronario cada cinco minutos. Realice mediciones continuas del flujo auricular izquierdo y del flujo aórtico con una sonda.

Si es necesario, inserte un catéter de alta fidelidad retrógrado a través de la válvula aórtica en el ventrículo izquierdo y mida la presión sistólica ventricular izquierda. Concluya el análisis calculando el volumen del trazo y el trabajo cardíaco externo como se describe en el manuscrito del texto. Se realizaron cortes y manchas histológicas para probar la reproducibilidad del procedimiento.

La cicatriz fibrosa en MIR y animales tratados fue comparable con la formación de cicatrices de los animales falsos, mientras que la diferencia en la fibrosis entre grupos falsos y MIR fue significativa. Además, los animales tratados con MIR e isquémica remota mostraron fibrosis significativamente reducida en comparación con los animales tratados con MIR. La ecografía in vivo se utilizó para medir la fracción de eyección, los diámetros diastólicos extremos y sistólicos finales del LV.

El análisis mostró una reducción significativa de la función cardíaca debido al tratamiento MIR, pero RIPerc conservó los parámetros hemodinámicos. Los datos hemodinámicos ex vivo mostraron la eficacia del procedimiento, ya que el grupo MIR mostró disminuciones significativas en la presión sistólica del VI, la salida cardíaca, el volumen de accidente cerebrovascular y el trabajo cardíaco externo. Al intentar este procedimiento, es importante recordar que el posicionamiento adecuado de la sutura ocluida y el montaje del corazón en el aparato cardíaco aislado aumentan significativamente la posibilidad de obtener resultados reproducibles.

Hay muchas maneras de evaluar la función cardíaca en el animal intacto a través de instrumentación aguda o crónica o incluso de manera no invasiva por ecocardiografía o RMN. Sin embargo, el corazón reperfundido aislado sigue siendo una herramienta de investigación prominente y ofrece toda una serie de ventajas únicas.