Kapalı göğüs domuz miyokard infarktüsü manken standardizasyon doku ve kan örnekleme prosedürleri tarafından geliştirilmesi
Summary
Burada biz miyokardiyal iskemi/reperfüzyon hasarı Patofizyoloji anlamada translasyonel değerini artırmak için örnekleme prosedürleri akut miyokard infarktüsü, kurulan bir domuz modelinin standart hale getirmek için bir protokol göstermek ve yeni ilaç adaylarının sınamak için.
Abstract
Miyokardiyal iskemi reperfüzyon (ı / R) yaralanma nekrotik alan neredeyse yarısı akut miyokard infarktüsü sonrası katkıda bulunur. Bugüne kadar miyokardiyal önlemek veya azaltmak için onaylı bir ilaç yok ben / R yaralanma. Çalışma ve miyokardiyal patofizyolojik mekanizmaları anlama / R yaralanma başarılı tedavileri geliştirmek esastır. Büyük hayvan deneyleri translasyonel yöntemleri konusunda önemli bir adım vardır. Akut Miyokard İnfarktüsünde domuz modeli kurulan ve kendimizi ve diğerleri tarafından açıklanan. Daha fazla değer modelinin örnekleme teknikleri kullanmak gelecekteki deneyler için ayrıntılı olarak odaklanarak geliştirmek amaçlanmıştır. Ayrıca, biz kesin sonuçları kalitesini etkileyebilir küçük ama önemli adımları vurgulamak. Miyokardiyal klinik durumu taklit etmek için ben / R yaralanma, Perkütan koroner girişim (PCI) kateter sol ön inen koroner arter (DOSTUM) imzalat domuz eklenmiş. Bu modeli taklit eder akut miyokard infarktüsü ve PCI tedavi doğru yönü alanını belirleme imkanı ile insanlarda risk nekrotik yanı sıra ° ° °- ve uygun iskemik doku. Burada model bicyclic peptid inhibitörü olan FXIIa etkisini araştırmak için kullanıldı. Model uzun reperfüzyon süreleri akut miyokard infarktüsü sonrası etkilerini incelemek izin vermek için de değiştirilebilir.
Introduction
İskemik kalp hastalığı, özellikle akut miyokard infarktüsü (mı), gelişmiş ülkelerde 1ölüm ana nedenidir. Bugün, MI standart tedavisinde Perkütan koroner girişim (PCI), balon kateter tedavi ‘s. Yaşam kalitesini etkileyen önemli faktörlerden biri ve prognoz akut MI PCI tedavi sonra hastaların infarktüsü boyutudur. Boyutu azaltma hastanın hayatta kalma ve prognoz 2üzerinde büyük bir etkisi olabilir. Miyokardiyal iskemi/reperfüzyon (ı / R) yaralanma var enfarkt boyutu üzerinde önemli bir etkiye kardiyovasküler araştırma ana amaçlarından biri miyokardiyal azaltmak veya önlemek için bu nedenle ben / R yaralanma 3. Ben tam mekanizmaları / R yaralanma altında hala 4soruşturma. Plazma cascades ve endotel hücre aktivasyonu vardır ben işaretlerinden / R yaralanma 5. Koagülasyon sisteminin harekete geçirmek açıkça dahil 6,7‘ dir. Son zamanlarda, bir FXII FXII, rol bir erken ters yönde peptid koagülasyon cascade kişi faz aktivasyonu dahil olarak gösterilmiştir fare modeli beyin vurmak / R yaralanma 8. Bu sonuçlar bir domuz modeli doğrulama klinik Çeviri içine önemli bir adımdır. Bu nedenle, bir roman bicyclic (80 kDa proteaz) FXIIa inhibitörü miyokardiyal bağlamında test ediyoruz ben / R yaralanma bir pilot çalışma içinde.
Akut MI ve PCI tedavilerinin klinik durumu taklit, hayvan modelleri bizim anlama miyokardiyal Patofizyoloji ben geliştirmek için gerekli / R yaralanma ve roman tedavi seçenekleri test etmek için. Domuzlar temsil etmek için iyi bir hayvan model klinik miyokardiyal ben / R yaralanma. Çünkü kalpleri çok anatomi ve koroner kan dolaşımı ile ilgili olarak insan kalpleri benzer, ancak onlar da miyokardiyal iskemi ve reperfüzyon 9,10benzer patofizyolojik yanıtları göstermek değil. Sıçanlar ve fareler gibi diğer modeller değil bu kriterleri yerine getirmek ve köpekler, örneğin, pek çok daha fazla teminat koroner damarları ile karşılaştırıldığında insanlar var ise insan kalpleri 11,12‘ ye, karşılaştırıldığında önemli farkları göster 13.
Domuz akut miyokard infarktüsü modeli yaygın kardiyovasküler araştırma iskemik kalp hastalığı miyokard dahil olmak üzere araştırma için kullanılmıştır ben / R yaralanma 14,15,16,17. İkinci hangi en aza indirilmesi nedeniyle inflamatuar reaksiyon yöntemdir için ilgili bir enflamatuar, veya koşul aç-göğüs cerrahisinde kullanılan Torakotomi esastır. Klinik bir C-kol anjiyografi ayarı kullanarak kapalı göğüs modeli bu sorunun üstesinden gelir. Ayrıca, en önemli noktalarından biri enfarktüsü boyutu (nekrotik iskemik doku, NIT)-ebilmek bizim iletişim kuralı iskemik (alan) risk, AAR üst ve sol ventrikül (alan değil risk ANR) iskemik olmayan alanları arasında doğru bir ayrım sağlar olduğunu doğru bir şekilde kararlı olmak. Amacımız bu kağıt için açıkça bir domuz miyokardiyal tekrarlanabilir bir metodoloji tanımlamaktır ben / R yaralanma modeli, özellikle ben moleküler mekanizmaları daha kesin bir analiz için izin verir miyokard doku örnekleme ile ilgili olarak / R yaralanma ve bir yeni ilaç tedavileri etkileri daha net görüntü.
Protocol
Representative Results
Discussion
Miyokardiyal ben / R yaralanma sonra akut miyokard infarktüsünde3hastanın prognozu doğrudan çevrilen son enfarktüsü boyutu üzerinde önemli bir etkiye sahip. Miyokardiyal Patofizyoloji anlama ben / R yaralanma azaltmak veya önlemek için ilk adımdır. Miyokardiyal ben / R yaralanma tehlikesi damarları doğrudan reperfüzyon sonra oluşan akut bir durumu. Ben / R yaralanma yol açar doğuştan gelen bağışıklık yanıtının harekete geçirmek ve hücresel hasar oluşur, reperfüzyon …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Profesör Christian Heinis FXIIa inhibitörü ve ilgili denetim sağlamak için kabul etmek istiyorum. Ayrıca minnetle anıyoruz Olgica Beslac, Dr. Daniel Mettler ve Kay Nettelbeck deneysel cerrahi birimi bölümü Biyomedikal Araştırma, Bern Üniversitesi teknik destek için. Celine Guillod ve Matthias Rausch tanı, Interventional ve pediatrik Radyoloji, Bern Üniversitesi Hastanesi, bölümünden Inselspital x ışını donanımları ve teknikleri ile destek sağlamıştır. Bu proje İsviçre Ulusal Bilim Vakfı tarafından proje no. 320030_156193 finanse edildi. Ayrıca Bay Reto Haenni iletişim ve pazarlama, Bern Üniversitesi Hastanesi, Inselspital video bizim deneme kaydı için teşekkür etmek istiyorum.
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 |
References
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update. Circulation. 133, e338-e360 (2016).
- Miller, T. D., et al. Infarct size after acute myocardial infarction measured by quantitative tomographic 99mTc sestamibi imaging predicts subsequent mortality. Circulation. 92, 334-341 (1995).
- Ovize, M., et al. Postconditioning and protection from reperfusion injury: where do we stand? Position Paper from the Working Group of Cellular Biology of the Heart of the European Society of Cardiology. Cardiovasc Res. 87, 406-423 (2010).
- Neri, M., Riezzo, I., Pascale, N., Pomara, C., Turillazzi, E. Ischemia/Reperfusion Injury following Acute Myocardial Infarction: A Critical Issue for Clinicians and Forensic Pathologists. Mediators Inflamm. 2017, 1-14 (2017).
- Yang, Q., He, G. -. W., Underwood, M. J., Yu, C. -. M. Cellular and molecular mechanisms of endothelial ischemia/reperfusion injury: perspectives and implications for postischemic myocardial protection. Am J Transl Res. 8, 765-777 (2016).
- Massberg, S., et al. Platelet-Endothelial Cell Interactions During Ischemia/Reperfusion: The Role of P-Selectin. Blood. 92, 507-515 (1998).
- Wang, J., et al. Antithrombin is protective against myocardial ischemia and reperfusion injury. J Thromb and Haemost. 11, 1020-1028 (2013).
- Hopp, S., et al. Targeting coagulation factor XII as a novel therapeutic option in brain trauma. Ann Neurol. 79, 970-982 (2016).
- Crick, S. J., Sheppard, M. N., Ho, S. Y., Gebstein, L., Anderson, R. H. Anatomy of the pig heart: comparisons with normal human cardiac structure. J Anat. 193 (Pt 1), 105-119 (1998).
- Heusch, G., Skyschally, A., Schulz, R. The in-situ pig heart with regional ischemia/reperfusion – ready for translation. J Mol Cell Cardiol. 50, 951-963 (2011).
- Poirier, P. Exercise, heart rate variability, and longevity: the cocoon mystery?. Circulation. , 2085-2087 (2014).
- Milani-Nejad, N., Janssen, P. M. L. Small and large animal models in cardiac contraction research: advantages and disadvantages. Pharmacol Ther. 141, 235-249 (2014).
- Bloor, C. M., White, F. C. Functional development of the coronary collateral circulation during coronary artery occlusion in the conscious dog. Am J Pathol. 67, 483-500 (1972).
- Banz, Y. Locally targeted cytoprotection with dextran sulfate attenuates experimental porcine myocardial ischaemia/reperfusion injury. Eur Heart J. 26, 2334-2343 (2005).
- Krombach, G. A., Kinzel, S., Mahnken, A. H., Günther, R. W., Buecker, A. Minimally Invasive Close-Chest Method for Creating Reperfused or Occlusive Myocardial Infarction in Swine. Invest Radiol. 40, 14 (2005).
- Suzuki, Y., Lyons, J. K., Yeung, A. C., Ikeno, F. In vivo porcine model of reperfused myocardial infarction: in situ double staining to measure precise infarct area/area at risk. Catheter Cardiovasc Interv. 71, 100-107 (2008).
- McCall, F. C., et al. Myocardial infarction and intramyocardial injection models in swine. Nat Protoc. 7, 1479-1496 (2012).
- Koudstaal, S., et al. Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs. J Vis Exp. , e51269 (2014).
- Kamat, P., et al. Dexrazoxane Shows No Protective Effect in the Acute Phase of Reperfusion during Myocardial Infarction in Pigs. PLoS One. 11, e0168541 (2016).
- Carden, D. L., Granger, D. N. Pathophysiology of ischaemia-reperfusion injury. J Pathol. 190, 255-266 (2000).
- Pérez de Prado, A., et al. Closed-chest experimental porcine model of acute myocardial infarction-reperfusion. J Pharmacol Toxicol Methods. 60, 301-306 (2009).
- Lown, B., Levine, S. A. The carotid sinus. Clinical value of its stimulation. Circulation. 23, 766-789 (1961).
- Regueiro-Purriños, M., et al. Ventricular Arrhythmias and Mortality Associated with Isoflurane and Sevoflurane in a Porcine Model of Myocardial Infarction. J Am Assoc Lab Anim Sci. , (2011).
- Roberts, L. N. Evans blue toxicity. Can Med Assoc J. 71, 489-491 (1954).
- Ellenbroek, G. H. J. M., et al. Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction. J Vis Exp. , e54021 (2016).
