Um modelo de roedor de sobrecarga de volume do coração esquerdo da regurgitação mitral é relatado. A regurgitação mitral da gravidade controlada é induzida pelo avanço de uma agulha de dimensões definidas no folheto anterior da válvula mitral, em um coração pulsante, com orientação de ultrassom.
A regurgitação mitral (Mr) é uma lesão de válvula cardíaca amplamente prevalente, que causa remodelagem cardíaca e leva à insuficiência cardíaca congestiva. Embora os riscos de RM não corrigido e seu prognóstico ruim sejam conhecidos, as alterações longitudinais na função cardíaca, estrutura e remodelação são incompletamente compreendidas. Essa lacuna de conhecimento limitou nossa compreensão do tempo ideal para a correção da RM, e o benefício que a correção precoce versus tardia da RM pode ter no ventrículo esquerdo. Para investigar os mecanismos moleculares que estão por trás da remodelação ventricular esquerda no cenário da RM, modelos animais são necessários. Tradicionalmente, o modelo de fístula aorto-caval tem sido usado para induzir a sobrecarga de volume, que difere de lesões clinicamente relevantes, como mr. Mr. representa um estressor hemodinâmico de baixo volume de pressão, que requer modelos animais que imitam essa condição. Aqui, descrevemos um modelo de roedor de RM grave em que o folheto anterior da válvula mitral de rato é perfurado com uma agulha 23G, em um coração batendo, com orientação de imagem ecocardiográfica. A gravidade da RM é avaliada e confirmada com ecocardiografia, e a reprodutibilidade do modelo é relatada.
A regurgitação mitral (RM) é uma lesão comum da válvula cardíaca, diagnosticada em 1,7% da população geral dos EUA e em 9% da população idosa maior que 65 anos1. Nesta lesão da válvula cardíaca, o fechamento inadequado dos folhetos da válvula mitral em sístole, causa regurgitação de sangue do ventrículo esquerdo no átrio esquerdo. A RM pode ocorrer devido a várias etiologias; no entanto, as lesões primárias da válvula mitral (RM primária) são diagnosticadas e tratadas com maior freqüência em comparação com a RM secundária2. A RM primária isolada é frequentemente resultado da degeneração miomatosa da válvula mitral, resultando em alongamento dos folhetos ou chordae tendineae, ou ruptura de alguns chordae, que contribuem para a perda de coaptação sistólica da válvula.
A RMr resultante dessas lesões da válvula eleva o volume sanguíneo preenchendo o ventrículo esquerdo em cada batimento cardíaco, aumentando o estresse da parede diastólica final e fornecendo um estressor hemodinâmico que incita a adaptação cardíaca e a remodelagem. A remodelagem cardíaca nesta lesão é frequentemente caracterizada por um alargamento significativo da câmara3,4, hipertrofia de parede leve, com função contratativa preservada por períodos prolongados de tempo. Uma vez que a fração de ejeção é frequentemente preservada, a correção da RM usando meios cirúrgicos ou transcateter é muitas vezes retardada, até o início de sintomas como dispnéia, insuficiência cardíaca e arritmias. No entanto, a RM não corrigida está associada a altos riscos de eventos adversos cardíacos, embora atualmente o conhecimento sobre as mudanças ultraestruturais subjacentes a esses eventos seja desconhecido.
Os modelos animais de RM fornecem um modelo valioso para investigar tais alterações ultraestruturais no coração, e estudar a progressão longitudinal da doença. Anteriormente, os pesquisadores induziram a RM em animais de grande porte, incluindo suínos, cães e ovelhas, criando um shunt ventriculo-atrial externo5, ruptura intracardíaca do acorde6, ou perforação defolheto7. Embora as técnicas cirúrgicas sejam mais fáceis em animais de grande porte, esses estudos têm sido limitados ao acompanhamento subcrônico em um pequeno tamanho amostral, devido aos altos custos de realização desses estudos em animais de grande porte. Além disso, a análise molecular dos tecidos desses modelos é muitas vezes desafiadora devido a anticorpos específicos de espécies limitadas e bibliotecas de genomas anotados para alinhamento.
Pequenos modelos animais de RM podem fornecer uma alternativa adequada para estudar esta lesão valvar e seu impacto na remodelagem cardíaca. Historicamente, o modelo de rato de fístula aorto-caval (ACF) de sobrecarga de volume cardíaco tem sido usado. Descrita pela primeira vez em 1973 por Stumpe et al.8, uma fístula arterio-venosa é cirurgicamente criada para contornar o sangue arterial de alta pressão da aorta descendente para a veia cava inferior de baixa pressão. A alta taxa de fluxo na fístula induz uma drástica sobrecarga de volume em ambos os lados do coração, causando hipertrofia ventricular direita e esquerda significativa e disfunção ocorrida dentro de dias após a criação do ACF9. Apesar de seu sucesso, a ACF não imita a hemodinâmica da RM, uma sobrecarga de volume de baixa pressão, que eleva a pré-carga, mas também reduz a pós-carga. Devido a tais limitações do modelo ACF, buscou-se desenvolver e caracterizar um modelo de RM que imitasse melhor a sobrecarga de volume de baixa pressão.
Aqui descrevemos o protocolo para um modelo de punção de folheto de válvula mitral para criar RM grave em ratos10,11. Uma agulha hipodérmica foi introduzida no coração de rato batendo, e avançou para o folheto da válvula mitral anterior sob orientação ecocardiográfica em tempo real. A técnica é altamente reproduzível e um modelo relativamente bom que imita a RM como visto em pacientes. A gravidade da RM é controlada pelo tamanho da agulha usada para perfurar o folheto mitral e a gravidade da RM pode ser avaliada utilizando-se a ecocardiografia transesofágica (TEE).
É relatado um modelo de roedor reprodutível de RM grave com boa sobrevida (93,75% de sobrevivência após a cirurgia) e sem complicações pós-operatórias significativas. Imagens em tempo real com ecocardiografia transesofágica e introdução de uma agulha no coração pulsante para perfurar o folheto mitral são viáveis e podem ser ensinadas. A RM grave foi produzida com o tamanho da agulha de 23 G neste estudo, que pode ser variado conforme desejado usando uma agulha menor ou maior. A RM induzida neste modelo cri…
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho foi financiado pela subvenção 19PRE34380625 e 14SDG20380081 da American Heart Association to D. Corporan e M. Padala, respectivamente, concede HL135145, HL133667 e HL140325 dos Institutos Nacionais de Saúde para M. Padala, e financiamento de infra-estrutura do Centro Cardíaco Carlyle Fraser no Emory University Hospital Midtown para M. Padala.
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 |