Summary

Un modèle porcin préclinique de transplantation orthotopic de coeur

Published: April 27, 2019
doi:

Summary

Ici, nous décrivons un modèle préclinique de grand animal (porcin) de transplantation orthotopic de coeur qui a été fermement établi et utilisé pour étudier de nouvelles stratégies cardioprotective.

Abstract

Cinquante ans après le premier rapport réussi, la transplantation cardiaque demeure le traitement de référence pour les patients admissibles atteints d’insuffisance cardiaque avancée. Plusieurs modèles de transplantation cardiaque pour les petits animaux ont été utilisés pour étudier les effets aigus et à long terme des nouvelles thérapies. Cependant, peu sont testés et ont démontré leur succès dans les essais cliniques. Il est d’une importance cruciale d’évaluer de nouvelles thérapies dans un modèle de grands animaux cliniquement pertinent pour une traduction efficace et fiable des résultats des études de base. Ici, nous décrivons un modèle préclinique de grand animal (porcin) de transplantation orthotopic de coeur qui a été fermement établi et précédemment employé pour étudier de nouvelles stratégies cardioprotective. Cette procédure se concentre sur les lésions aigues d’ischémie-reperfusion et est une méthode fiable pour étudier de nouvelles interventions qui ont été testées et validées dans de plus petits modèles expérimentaux, tels que le modèle murine. Nous démontrons son utilité en évaluant la performance cardiaque pendant la période de poteau-transplantation tôt et d’autres possibilités potentielles permises par le modèle.

Introduction

Cinquante ans après le premier rapport réussi, la transplantation cardiaque demeure le traitement de référence pour les patients admissibles atteints d’insuffisance cardiaque avancée1. Bien que les temps ischémiques de jusqu’à quatre heures soient tolérés convenablement,un temps ischémique de plus de six heures est associé aux résultats inférieurs 2. Le dysfonctionnement primaire de greffe demeure la cause principale de la morbidité et de la mortalité tôt après transplantation2,3. Les causes du dysfonctionnement primaire de greffe sont multifactorielles et incluent l’utilisation des organes marginaux, de lamaladie vasculaire pulmonaire de destinataire, du rejet hyperaigu, et des dommages de irischemia-reperfusion soutenus au moment de la transplantation 3.

De multiples études ont étudié de nouvelles méthodes pour la préservation du cœur des donneurs afin de réduire l’incidence du dysfonctionnement de la greffe primaire4,5,6,7. Il est pratique courante d’évaluer de nouvelles techniques et traitements dans les modèles murins des dommages ischémique-reperfusion ou de la transplantation hétérotopique de coeur. En outre, les modèles de petits animaux permettent des modèles de survie et de suivi à long terme pour étudier le développement du rejet et de la vasculopathie d’allogreffe cardiaque11,12,13. Cependant, la plupart de ces stratégies échouent aux premiers essais pilotes cliniques ou n’atteignent jamais ce stade. Il est d’une importance primordiale d’évaluer de nouvelles thérapies dans un modèle cliniquement pertinent pour une traduction efficace et fiable des résultats des études de base.

Le cœur porcin est souvent considéré comme le plus anatomiquement similaire au cœur humain lors de l’utilisation de modèles de grands animaux. En tant que tel, c’est une plate-forme idéale pour effectuer la recherche chirurgicale cardiaque. Cependant, il y a plusieurs facteurs importants à considérer lors de l’utilisation d’un modèle porcin. Tout d’abord, le tissu est généralement décrit comme fragile et friable, en particulier dans l’atrium droit et l’artère pulmonaire, étant sujette suctuères14. En outre, le cœur de porc est considéré comme sensible à la manipulation et sujette aux arythmies, c’est pourquoi on devrait régulièrement administrer un anti-arythmique à chaque animal au début de l’expérience. Une différence anatomique importante entre le modèle porcin et la transplantation clinique de coeur est la veine hemiazygous gauche dans le porc qui draine directement dans le sinus coronaire. Ceci doit être ligaté pendant la procédure de destinataire pour éviter le saignement continu. Enfin, le modèle porcin est très sensible à l’ischémie, mais il est toujours approprié pour les études aigues dans la transplantation cardiaque15.

Ce manuscrit décrit un modèle préclinique de grand animal (porcin) de transplantation orthotopic de coeur qui a été fermement établi et utilisé pour étudier de nouvelles stratégies cardioprotective5,6,8 ,9.

Protocol

Le comité institutionnel de protection des animaux a approuvé tous les protocoles expérimentaux et les animaux ont été traités à la suite du « Guide pour les soins et l’utilisation des animaux de laboratoire » préparé par l’Institut des ressources animales de laboratoire, Conseil national de recherches, 1996. Des porcs mâles du Yorkshire (40 à 50 kg) ont été utilisés pour effectuer les transplantations cardiaques orthopiques (la taille des animaux peut varier selon la discrétion des enquêteurs et les ob…

Representative Results

Ce modèle préclinique a été utilisé avec succès depuis 19945,6,8,9. Le tableau 1 montre les résultats représentatifs des relations pression-volume et des paramètres échocardiographiques pris à la ligne de base, et 3 h après la transplantation dans un ensemble de 5 expériences. Bien que nous voyons une diminution de la contractilité myocadiale après la transplanta…

Discussion

Ce manuscrit décrit un modèle préclinique de grand animal de transplantation orthotopic de coeur. Divers modèles de petits animaux de transplantation cardiaque hétérotopique ont été utilisés avec succès pour étudier les effets de nouveaux traitements pour améliorer la préservation des organes et diminuer les lésions ischémiques-réperfusion11,12, 13. En outre, les modèles de petits animaux permettent des modèle…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs n’ont aucune reconnaissance.

Materials

Amiodarone Purchased from institutional pharmacy
Angiocath 20G BD 381704
Calcium Chloride 1g/10ml Purchased from institutional pharmacy
Cardioplegia solution This should be chosen at the investigators discretion. 
Cautery Pencil Covidien E2515H
Central Venous Catheter double-lumen Cook Medical C-UDLM-501J-LSC
CPB pack Medtronic Custom-made cardiopulmonary bypass perfusion circuit.
D5W 5% 250ml Baxter JB1064
DLP Aortic Root Cannula/stabber Medtronic 12218
DLP single-lumen venous cannula (24F or 28F) This should be chosen at the investigators discretion. 
Dobutamine Purchased from institutional pharmacy
Electrode Polyhesive Covidien E7507
EOPA arterial cannula (17F or 21F) This should be chosen at the investigators discretion. 
Epinephrine Purchased from institutional pharmacy
Eppendorf Tubes, 1.5 mL Sarstedt  72.690.001
Gloves, nitrile, medium Fischer 27-058-52
Heparin 1000 IU/ml Purchased from institutional pharmacy
Ketalean (Ketamine) inj. 100mg/ml, 50ml/vial Health Canada Requires health canada approval
Lidocaine/Xylocaine 1% Purchased from institutional pharmacy
Magnesium Sulfate 5g/10ml Purchased from institutional pharmacy
Midazolam inj. USP 5mg/ml vial/10ml Health Canada Requires Health canada approval
MPS Quest delivery disposable pack Quest medical 5001102-AS
NACL 0.9% 1L Baxter JB1324
Organ Bag CardioMed 2990
Pipette Tips, 1 mL Fisherbrand 02-707-405
Propofol 1mg/ml Purchased from institutional pharmacy
Rocuronium Purchased from institutional pharmacy
Set Admin Prim NF PB W/Checkvalve Smith Medical 21-0442-25 Intravenous infusion pump line. Researchers should choose infusion lines compatible with the infusion pump available at their facilities
Set Intro Sheath 8.5FRx 10CM Arrow SI-09880
Sofsilk 0 wax coated Covidien S316
Solumedrol 500mg/5ml Purchased from institutional pharmacy
Suction tip Covidien 8888501023
Suction Tubing 1/4" x 120" Med-Rx 70-8120
Suture 5.0 Prolene BB Ethicon 8580H
Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 Ethicon 8521H
Sutures 2.0 Prolene Blu M SH Ethicon 8523H
Sutures BB 4.0 Prolene  Ethicon 8881H
Tracheal Tube, 6.5mm Mallinckrodt 86449

Referências

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Citar este artigo
Ribeiro, R. V. P., Alvarez, J. S., Yu, F., Adamson, M. B., Fukunaga, N., Serrick, C., Bissoondath, V., Meineri, M., Badiwala, M. V., Rao, V. A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation. J. Vis. Exp. (146), e59197, doi:10.3791/59197 (2019).

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