Denne protokol beskriver opnåelse af trykvolumenforholdet gennem transesophageal pacing, som tjener som et værdifuldt værktøj til evaluering af diastolisk funktion i musemodeller af hjertesvigt.
Hjertesvigt med bevaret udstødningsfraktion (HFpEF) er en tilstand præget af diastolisk dysfunktion og træningsintolerance. Mens træningsstressede hæmodynamiske tests eller MR kan bruges til at detektere diastolisk dysfunktion og diagnosticere HFpEF hos mennesker, er sådanne modaliteter begrænsede i grundforskning ved hjælp af musemodeller. En løbebånd øvelsestest er almindeligt anvendt til dette formål hos mus, men dens resultater kan påvirkes af kropsvægt, skeletmuskelstyrke og mental tilstand. Her beskriver vi en atrie-pacing-protokol til at detektere pulsafhængige (HR)-afhængige ændringer i diastolisk ydeevne og validere dens anvendelighed i en musemodel af HFpEF. Metoden involverer bedøvelse, intubation og udførelse af trykvolumen (PV) loopanalyse samtidig med atriel pacing. I dette arbejde blev et konduktanskateter indsat via en venstre ventrikulær apikal tilgang, og et atrielt pacingkateter blev anbragt i spiserøret. Baseline PV-sløjfer blev indsamlet, før HR blev bremset med ivabradin. PV-sløjfer blev indsamlet og analyseret ved HR-trin fra 400 bpm til 700 bpm via atrietempo. Ved hjælp af denne protokol demonstrerede vi tydeligt HR-afhængig diastolisk svækkelse i en metabolisk induceret HFpEF-model. Både afslapningstidskonstanten (Tau) og det diastoliske tryk-volumen-forhold (EDPVR) blev forværret, da HR steg sammenlignet med kontrolmus. Afslutningsvis er denne atriale pacing-kontrollerede protokol nyttig til påvisning af HR-afhængige hjertedysfunktioner. Det giver en ny måde at studere de underliggende mekanismer for diastolisk dysfunktion i HFpEF-musemodeller og kan hjælpe med at udvikle nye behandlinger for denne tilstand.
Hjertesvigt udgør en førende årsag til hospitalsindlæggelse og død over hele kloden, og hjertesvigt med bevaret udstødningsfraktion (HFpEF) tegner sig for omkring 50% af alle hjertesvigtdiagnoser. HFpEF er karakteriseret ved diastolisk dysfunktion og nedsat træningstolerance, og de tilknyttede hæmodynamiske abnormiteter, såsom diastolisk dysfunktion, kan tydeligt påvises gennem træningsstresset hæmodynamisk test eller MR-scanninger 1,2.
I eksperimentelle modeller er tilgængelige metoder til vurdering af de fysiologiske abnormiteter relateret til HFpEF imidlertid begrænsede 3,4. Treadmill træningstest (TMT) bruges til at bestemme køretid og afstand, hvilket kan afspejle træningsstress hjertehæmodynamik; Denne metode er imidlertid modtagelig for interferens fra fremmede variabler såsom kropsvægt, skeletmuskelstyrke og mental status.
For at omgå disse begrænsninger har vi udtænkt en protokol for atrielt tempo, der registrerer subtile, men afgørende ændringer i diastolisk ydeevne baseret på pulsen (HR) og har valideret dens anvendelighed i en musemodel af HFpEF5. Flere fysiologiske faktorer bidrager til træningsrelateret hjertefunktion, herunder det sympatiske nerve- og catecholaminrespons, perifer vasodilatation, endotelrespons og hjertefrekvens6. Blandt disse er HR-trykforholdet (også kaldet Bowditch-effekten) imidlertid kendt som en kritisk determinant for hjertefysiologiske træk 7,8,9.
Protokollen indebærer udførelse af en konventionel trykvolumenanalyse ved baseline for at vurdere den systoliske og diastoliske funktion, herunder parametre som trykudviklingshastigheden (dp / dt), det endesystoliske tryk-volumenforhold (ESPVR) og det diastoliske trykvolumenforhold (EDPVR). Det skal dog bemærkes, at disse parametre påvirkes af HR, som kan variere mellem dyr på grund af forskelle i deres indre hjertefrekvens. Derudover bør virkningerne af anæstesi på HR også overvejes. For at løse dette blev HR standardiseret ved at administrere atrietempo samtidig med ivabradin, og hjerteparametermålinger blev udført ved trinvise hjertefrekvenser. Især adskilte det HR-afhængige hjerterespons HFpEF-mus fra kontrolgruppemusene, mens der ikke blev observeret signifikante forskelle i baseline PV-loop-målingerne (ved hjælp af den indre hjertefrekvens)5.
Selvom denne tempoprotokol kan virke relativt kompliceret, overstiger dens succesrate 90%, når den forstås godt. Denne protokol ville give en nyttig måde at studere de underliggende mekanismer for diastolisk dysfunktion i HFpEF musemodeller og hjælpe med udviklingen af nye behandlinger for denne tilstand.
Vi præsenterer en metode til vurdering af trykvolumenforhold med anvendelsen af transesophageal pacing. Træningsintolerance er et af de vigtigste kendetegn ved HFpEF, men der er ingen teknikker til rådighed til evaluering af hjertefunktionen hos mus under træning. Vores pacing-protokol tilbyder et værdifuldt værktøj til at detektere diastolisk dysfunktion, som muligvis ikke er synlig under hvileforhold.
For at opnå en solcellesløjfe af nøjagtig og ensartet kvalitet skal følgende tri…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af forskningsbevillinger fra Fukuda Foundation for Medical Technology (til E.T. og G. N.) og JSPS KAKENHI Scientific Research Grant-in-Aid 21K08047 (til E.T.).
2-0 silk suture, sterlie | Alfresa Pharma Corporation, Osaka, Japan | 62-9965-57 | Surgical Supplies |
2-Fr tetrapolar electrode catheter | Fukuda Denshi, Japan and UNIQUE MEDICAL, Japan | custom-made | Surgical Supplies |
Albumin Bovine Serum | Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japan | 01859-47 | Miscellaneous |
C57/BI6J mouse | Jackson Laboratory | animals | |
Conductance catheter | Millar Instruments, Houston, TX | PVR 1035 | |
Electrical cautery, Electrocautery Knife Kit | ellman-Japan,Osaka, Japan | 1-1861-21 | Surgical Supplies |
Etomidate | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | E0897 | Anesthetic |
Grass Instrument S44G Square Pulse Stimulator | Astro-Med, West Warwick, RI | Pacing equipment | |
Isoflurane | Viatris Inc., Tokyo, Japan | 8803998 | Anesthetic |
Ivabradine | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | I0847 | Miscellaneous |
LabChart software | ADInstruments, Sydney, Australia | LabChart 7 | Hemodynamic equipment |
MPVS Ultra | Millar Instruments, Houston, TX | PL3516B49 | Hemodynamic equipment |
Pancronium bromide | Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO | 15500-66-0 | Anesthetic |
PE10 polyethylene tube | Bio Research Center Co. Ltd., Tokyo, Japan | 62101010 | Surgical Supplies |
PowerLab 8/35 | ADInstruments, Sydney, Australia | PL3508/P | Hemodynamic equipment |
PVR 1035 | Millar Instruments, Houston, TX | 842-0002 | Hemodynamic equipment |
Urethane (Ethyl Carbamate) | Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan | 050-05821 | Anesthetic |
Vascular Flow Probe | Transonic, Ithaca, NY | MA1PRB | Surgical Supplies |