Amélioration d’un modèle de porcins infarctus du myocarde de thorax fermé par normalisation des tissus et des procédures d’échantillonnage de sang
Summary
Nous démontrons un protocole visant à normaliser les procédures d’échantillonnage d’un modèle porcin établi d’infarctus aigu du myocarde afin d’augmenter sa valeur translationnelle dans la compréhension de la physiopathologie de l’ischémie/reperfusion myocardique et de tester de nouveaux médicaments candidats.
Abstract
Reperfusion de l’ischémie myocardique (I / R) des blessures contribuent à près de la moitié de la zone nécrosée après infarctus du myocarde. À ce jour il n’y a aucun médicament approuvé pour prévenir ou réduire myocardique je / blessure de R. L’étude et la compréhension des mécanismes physiopathologiques du myocarde j’ai / R blessure est essentiel de développer des traitements efficaces. Grandes expériences animales constituent une étape importante dans les méthodes translationnelles. Le modèle porcin d’infarctus aigu du myocarde a été établi et décrit par nous-mêmes et les autres. Nous avons cherché à améliorer davantage la valeur du modèle en mettant l’accent en détail sur les techniques d’échantillonnage pour utilisation dans des expériences futures. Par ailleurs, nous insistons sur la petites mais importantes des étapes qui peuvent affecter la qualité du résultat final. Pour imiter la situation clinique du myocarde je blessure R, un cathéter intervention coronarienne percutanée (ICP) a été inséré dans le descendant artère coronaire antérieure gauche (LAD) d’un porc anesthésié. ° ° ° Ce modèle imite infarctus aigu du myocarde et le PCI traitement chez l’homme avec la possibilité de déterminer avec précision la zone à risquent ainsi que la nécrose- et tissu ischémique viable. Ici, le modèle a été utilisé pour étudier l’effet d’un inhibiteur de peptide bicyclique de FXIIa. Le modèle peut également être modifié pour permettre des délais plus longs de reperfusion étudier les effets ultérieurs de l’infarctus du myocarde.
Introduction
Cardiopathie ischémique aiguë en particulier infarctus du myocarde (MI), est la principale cause de mortalité dans les pays développés, 1. Aujourd’hui, le traitement standard de MI est une intervention coronarienne percutanée (ICP), le traitement de cathéter à ballonnet. Un des facteurs critiques qui affecte la qualité de vie et le pronostic des patients après infarctus aigu du myocarde imprégnées de PCI sont la taille de l’infarctus du myocarde. La réduction de la taille peut avoir un grand impact sur la survie et le pronostic patient 2. Ischémie/reperfusion myocardique (je / R) blessure a une influence significative sur la taille de l’infarctus du myocarde ainsi l’un des principaux objectifs en recherche cardiovasculaire est pour prévenir ou réduire myocardique je / R blessure 3. Les mécanismes exacts d’I / blessure R sont toujours sous enquête 4. Activation des cascades de plasma et les cellules endothéliales sont les maîtres mots d’I / R blessures 5. L’activation du système de coagulation est clairement impliqué 6,7. Récemment, le rôle de FXII, comme un peptide en amont début impliqué dans l’activation de la cascade de coagulation, phase de contact a été établi dans une FXII assommer modèle de rat de cérébrale j’ai / R blessure 8. Validation de ces résultats dans un modèle porcin est une étape importante dans la traduction clinique. Par conséquent, nous testons un nouvelle bicycliques (80 kDa) FXIIa inhibiteur dans le contexte du myocarde j’ai / blessure de R dans une étude pilote.
Des modèles animaux, qui imitent la situation clinique des traitements aigus de MI et PCI, sont essentielles pour améliorer notre compréhension de la physiopathologie du myocarde j’ai / blessure de R et de tester de nouveaux traitements. Porcs représentent un bon modèle animal pour clinique myocardique je / blessure de R. Ce n’est pas seulement parce que leurs coeurs sont très semblables aux coeurs humains en ce qui concerne l’anatomie et de la circulation coronaire, mais ils montrent également des réponses physiopathologiques similaires à myocardiques ischémie et reperfusion 9,10. Autres modèles tels que les rats et les souris ne pas remplir ces critères et présentent des différences considérables par rapport aux coeurs humains 11,12, alors que les chiens ont par exemple, beaucoup plus des vaisseaux coronaires collatéraux contre les humains 13.
Le modèle porcin infarctus aigu du myocarde a été largement utilisé en recherche cardiovasculaire pour étudier la maladie cardiaque ischémique, y compris myocardique je / R blessure 14,15,16,17. Ce dernier est une condition inflammatoire, à cause de laquelle minimisant la réaction inflammatoire associée à sternotomie ou thoracotomie utilisé dans la chirurgie du thorax ouvert est essentiel. Le modèle de thorax fermé à l’aide d’un contexte clinique de l’angiographie C-bras surmonte ce problème. En outre, un des points plus importants est que notre protocole prévoit une distinction précise entre ischémique (zone à risque, AAR) et les zones non ischémique du ventricule gauche (zone non en péril, ANR) afin que la taille de l’infarctus (tissus ischémiques nécrosés, NIT) peut être déterminée avec précision. Notre objectif pour le présent document est de définir clairement une méthodologie reproductible d’un porc myocardique je / blessure R modèle, en particulier en ce qui concerne le prélèvement de tissu myocardique, qui permettra une analyse plus précise des mécanismes moléculaires d’I / blessure R et un image plus claire des effets des traitements médicamenteux nouveaux.
Protocol
Representative Results
Discussion
Myocardique je / blessure R a un effet significatif sur la taille de l’infarctus final qui se traduit directement dans le pronostic du patient après infarctus du myocarde aigu3. Comprendre la physiopathologie du myocarde j’ai / R blessure est la première étape pour réduire ou empêcher. Myocardique je / R blessure est une affection aiguë qui se produit directement après la reperfusion des vaisseaux obstrués. J’ai / blessure R conduit à l’activation de la réponse immunitaire innée…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier le professeur Christian Heinis qui fournissant l’inhibiteur de la FXIIa et le contrôle respectif. Nous remercions également Olgica Beslac, Dr. Daniel Mettler et Kay Nettelbeck de l’unité de chirurgie expérimentale, département de la recherche biomédicale, Université de Berne pour le support technique. Celine Guillod et Matthias Rausch du Département pour l’interventionnel, de Diagnostic et de radiologie pédiatrique, hôpital universitaire de Berne, Inselspital apporté un soutien avec des appareils à rayons x et des techniques. Ce projet a été financé par la Swiss National Science Foundation, projet n° 320030_156193. Nous tenons également à remercier M. Reto Haenni, de communication et marketing, hôpital universitaire de Berne, Inselspital pour l’enregistrement de notre expérience de la vidéo.
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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