Avaliação do resultado principal em um modelo suíno de Infarto Agudo do Miocárdio
Summary
avaliação fiável e exacta resultado é a chave para a tradução de terapias pré-clínicos para o tratamento clínico. O presente artigo descreve como avaliar três parâmetros de resultado primário clinicamente relevantes de desempenho cardíaco e danos em um modelo de infarto do miocárdio porco aguda.
Abstract
Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are therefore required to confine cardiac damage, promote survival and reduce the disease burden of heart failure. Large animal experiments are an essential part in the translational process from experimental to clinical therapies. To optimize clinical translation, robust and representative outcome measures are mandatory. The present manuscript aims to address this need by describing the assessment of three clinically relevant outcome modalities in a pig acute myocardial infarction (AMI) model: infarct size in relation to area at risk (IS/AAR) staining, 3-dimensional transesophageal echocardiography (TEE) and admittance-based pressure-volume (PV) loops. Infarct size is the main determinant driving the transition from AMI to heart failure and can be quantified by IS/AAR staining. Echocardiography is a reliable and robust tool in the assessment of global and regional cardiac function in clinical cardiology. Here, a method for three-dimensional transesophageal echocardiography (3D-TEE) in pigs is provided. Extensive insight into cardiac performance can be obtained by admittance-based pressure-volume (PV) loops, including intrinsic parameters of myocardial function that are pre- and afterload independent. Combined with a clinically feasible experimental study protocol, these outcome measures provide researchers with essential information to determine whether novel therapeutic strategies could yield promising targets for future testing in clinical studies.
Introduction
Insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida (ICFER) é responsável por cerca de 50% de todos os casos de insuficiência cardíaca, afetando aproximadamente 1 – 2% das pessoas no mundo ocidental 1. Sua causa mais comum é infarto agudo do miocárdio (IAM). Como a mortalidade aguda após IAM tem diminuído significativamente devido ao aumento da sensibilização e melhoria das opções de tratamento, a ênfase foi deslocada para a sua seqüelas crônicas; o ser mais proeminente ICDS 2,3. Juntamente com o aumento de custos de cuidados de saúde 4, a crescente epidemia de insuficiência cardíaca sublinha a necessidade de novas terapias e diagnósticos, que pode ser estudado num modelo suíno altamente translacional de remodelação adverso após AMI, como descrito anteriormente 5.
Ambos, determinantes (por exemplo, a dimensão do enfarte) e avaliações funcionais (por exemplo, ecocardiografia) de remodelação adverso são muitas vezes utilizados para testes de eficácia de novos agentes terapêuticos, indicando a necessidade de relmétodos iable e relativamente barato. O objetivo do presente trabalho é o de atender a essa necessidade através da introdução de medidas importantes e confiáveis resultados nos ensaios de eficácia em um modelo suíno de infarto agudo do miocárdio. Estes incluem o tamanho do enfarte (IS) em relação à área em risco (AAR), o ecocardiograma transesofágico 3D (3D-TEE) e da aquisição de loop pressão-volume detalhada baseada admissão (PV).
Tamanho do infarto é o principal determinante da remodelação adversa e sobrevivência após AMI 6. Embora a reperfusão oportuna de miocárdio isquêmico pode salvar cardiomiócitos reversível feridos e limitar o tamanho do infarto, o próprio reperfusão provoca danos adicionais através da geração de estresse oxidativo e uma resposta inflamatória desproporcional (lesão de isquemia-reperfusão (IRI)) 7. Assim, IRI tem sido identificada como um alvo terapêutico promissor. A capacidade de novas terapias para diminuir o tamanho do infarto é quantificada por avaliar o tamanho do infarto em relaçãopara a área em risco (TAA). AAR quantificação é obrigatória para corrigir a variabilidade inter-individual na anatomia coronária de modelos animais, como AAR maior leva a um tamanho do infarto absoluta maior. Desde o tamanho do enfarte está directamente relacionada com o desempenho cardíaco e da contratilidade do miocárdio, as variações na AAR pode influenciar estudar medidas de resultados, independentemente de modalidades de tratamento 8.
Tridimensional ecocardiografia transesofágica (3D-TEE) é um método barato seguro, confiável e, mais importante, clinicamente aplicável para medir a função cardíaca não-invasiva. Considerando ecocardiografia transtorácica (ETT) imagens estão limitados a vista 2D longo paraesternal e eixo curto em suínos 9, 3D-TEE pode ser usado para obter imagens em 3 dimensões completas do ventrículo esquerdo. Portanto, ele não requer aproximações matemáticas de ventrículo esquerdo (VE) volumes, tais como a regra 10 do Simpson modificado. Este último fica aquém do corrrectamente estimar volumes do VE após LV remodelação, devido à falta de geometria cilíndrica 11. Além disso, 3D-T é preferível sobre a ecocardiografia epicárdico como ele não requer intervenções cirúrgicas, que têm sido observados para exercer efeitos cardioprotectores no presente modelo 12. Embora o uso de 2D-T para a avaliação da função miocárdica foi descrito antes 13,14, limitações quanto geometria ventricular são semelhantes aos observados em 2D-ETT e dependem do grau de remodelação do VE. Assim, quanto maior for o enfarte (e, portanto, maior é a probabilidade de falha do coração), as medições de 2D mais prováveis se tornar defeituosa por suposições incorrectas geométricas e quanto maior for a necessidade de técnicas em 3D.
No entanto, a maioria das modalidades de imagem são limitados em sua capacidade de avaliar propriedades funcionais intrínsecas do miocárdio. PV loops de fornecer tais informações adicionais relevantes ea sua aquisição é, portanto,descrito em detalhe abaixo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Remodelação cardíaca é amplamente dependendo do tamanho do infarto do miocárdio e a qualidade de infarto do miocárdio reparar 6,26. Para avaliar o ex de uma forma padronizada, a presente manuscrito fornece um método de elegante de infusão in vivo de azul de Evans combinadas ex vivo com TTC coloração, o qual foi validado e utilizado extensivamente 8,16,27,28. Este método permite a quantificação da área em risco (TAA) e o tamanho do enfarte em relação ao TAA 16….
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors gratefully acknowledge Marlijn Jansen, Joyce Visser, Grace Croft, Martijn van Nieuwburg, Danny Elbersen and Evelyn Velema for their excellent technical support during the animal experiments.
Materials
| 3-dimensional transesophageal echocardiography | |||
| iE33 ultrasound device | Philips | – | |
| X7-2t transducer | Philips | – | |
| Aquasonic® 100 ultrasound transmission gel | Parker Laboratories Inc. | 01-34 | Alternative product can be used |
| Battery handle type C (laryngoscope handle) | Riester | 12303 | |
| Ri-Standard Miller blade MIL 4 (laryngoscope blade) | Riester | 12225 | |
| Qlab 10.0 (3DQ Advanced) analysis software | Philips | – | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pressure-volume loop acquisition | |||
| Cardiac defibrillator | Philips | ||
| 0.9% saline | Braun | ||
| 8F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08803 | Alternative product can be used |
| 9F Radifocus® Introducer II Standard Kit | Terumo | RS*A90K10SQ | Alternative product can be used |
| 8F Fogarty catheter | Edward Life Sciences | 62080814F | Alternative product can be used |
| 7F Criticath™ SP5107H TD catheter (Swan-Ganz) | Becton Dickinson (BD) | 680078 | Alternative product can be used |
| Ultraview SL Patient Monitor and Invasive Command Module (external cardiac output device) | Spacelabs Healthcare | 91387 | Alternative product can be used |
| ADVantage system™ | Transonic SciSense | – | |
| 7F tetra-polar admittance catheter (7.0 VSL Pigtail / no lumen) | Transonic SciSense | – | |
| Multi-channel acquisition system (Iworx 404) | Iworx | – | |
| Labscribe V2.0 analysis software | Iworx | – | Alternative product can be used |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Infarct size / area-at-risk quantification | |||
| Diathermy | – | Alternative product can be used | |
| Lebsch knife | – | Alternative product can be used | |
| Hammer | – | Alternative product can be used | |
| Bone marrow wax | Syneture | Alternative product can be used | |
| Klinkenberg scissors | – | Alternative product can be used | |
| Retractor | – | Alternative product can be used | |
| Surgical scissors | – | ||
| 7F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08703 | Alternative product can be used |
| 8F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08803 | Alternative product can be used |
| 7F JL4 guiding catheter | Boston Scientific | H749 34357-662 | Alternative product can be used |
| 8F JL4 guiding catheter | Boston Scientific | H749 34358-662 | Alternative product can be used |
| COPILOT Bleedback Control Valves | Abbott Vascular | 1003331 | Alternative product can be used |
| BD Connecta™ | Franklin Lakes | 394995 | Alternative product can be used |
| Contrast agent | Telebrix | ||
| Persuader 9 Steerable Guidewire 9 (0.014", 180 cm, straight tip), hydrophilic coating | Medtronic Inc. | 9PSDR180HS | Alternative product can be used |
| SAPPHIRE™ Coronary Dilatation Catheter (PTCA balloon suitable for the size of the particular coronary artery (2.75 – 3.25 mm)) | OrbusNeich | 103-3015 | Alternative product can be used |
| Evans Blue | Sigma-Aldrich | E2129-100G | Toxic. Alternative product can be used |
| 2,3,5-triphenyl-tetrazolium chloride (TTC) | Sigma-Aldrich | T8877-100G | Irritant. Alternative product can be used |
| 9V battery | – | – | |
| Ruler | – | – | |
| Photocamera | Sony | – | |
| ImageJ | National Institutes of Health | – | Alternative product can be used |
Referências
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