Pericarditis estéril en minicerdos de Aachener como modelo para la miopatía auricular y la fibrilación auricular
Summary
Describimos un modelo de pericarditis estéril en minicerdos para estudiar la miopatía auricular y la fibrilación auricular (FA). Presentamos técnicas quirúrgicas y anestésicas, estrategias de acceso vascular y un protocolo para estudiar la inducibilidad de la FA.
Abstract
La fibrilación auricular (FA) es la arritmia más común causada por la remodelación estructural de las aurículas, también llamada miopatía auricular. Las terapias actuales solo se dirigen a las anomalías eléctricas y no a la miopatía auricular subyacente. Para el desarrollo de nuevas terapias, es necesario un modelo animal grande reproducible de miopatía auricular. Este artículo presenta un modelo de miopatía auricular inducida por pericarditis estéril en minipígs de Aachener. La pericarditis estéril se indujo rociando talco estéril y dejando una capa de gasa estéril sobre la superficie epicárdica auricular. Esto condujo a la inflamación y la fibrosis, dos componentes cruciales de la fisiopatología de la miopatía auricular, lo que hace que las aurículas sean susceptibles a la inducción de la FA. Dos electrodos de marcapasos se colocaron epicárdicamente en cada aurícula y se conectaron a dos marcapasos de diferentes fabricantes. Esta estrategia permitió la estimulación programada auricular no invasiva repetida para determinar la inducibilidad de la FA en puntos de tiempo específicos después de la cirugía. Se utilizaron diferentes protocolos para probar la inducibilidad de la FA. Las ventajas de este modelo son su relevancia clínica, con la inducibilidad de la FA y la rápida inducción de la inflamación y la fibrosis -ambas presentes en la miopatía auricular- y su reproducibilidad. El modelo será útil en el desarrollo de nuevas terapias dirigidas a la miopatía auricular y la FA.
Introduction
La fibrilación auricular (FA) es la arritmia cardíaca más prevalente, lo que lleva a una morbilidad, mortalidad y gastos de atención médica significativos1. En muchos casos, la FA es simplemente el síntoma eléctrico de la miopatía auricular subyacente, que se define por la remodelación estructural, eléctrica, autónoma y contráctil de las aurículas. Esta miopatía auricular puede provocar FA y accidente cerebrovascular 2,3. La mayoría de las terapias solo se dirigen a la remodelación eléctrica, pero no se dirigen a los cambios estructurales subyacentes en las aurículas (inflamación y fibrosis)4,5,6,7. Esta es probablemente una de las razones por las que las terapias actuales son solo marginalmente efectivas, especialmente en la miopatía auricular más avanzada8.
Un modelo animal reproducible es crucial para atacar la inflamación y la fibrosis presentes en la miopatía auricular. Se han desarrollado modelos de taquipaciamiento auricular en varias especies animales grandes 9,10,11,12. En estos modelos, el tejido auricular se estimula continuamente durante largos períodos para inducir cambios eléctricos y, finalmente, estructurales. Las principales desventajas de los modelos de taquipaciamiento son la larga duración antes de que aparezcan los signos estructurales de la miopatía auricular y su relevancia solo para los síndromes clínicos en los que se desarrollan anomalías eléctricas antes de la miopatía auricular. Un riesgo teórico es el fracaso del ritmo-plomo debido a la fibrosis durante el seguimiento prolongado9.
En modelos de pericarditis estéril, se rocía talco estéril sobre la superficie epicárdica de las aurículas para inducir una reacción inflamatoria y fibrótica aguda, dando lugar a miopatía auricular13,14. Los cerdos tienen una anatomía y fisiología cardíaca similar a la de los humanos y, por lo tanto, los modelos porcinos tienen una alta relevancia traslacional. Las ventajas de usar minicerdos son que son más fáciles de manejar debido a su tamaño más pequeño que las cepas de cerdo convencionales y se pueden mantener durante un largo período sin ningún aumento significativo en el peso corporal10. Todas estas razones hacen que la pericarditis estéril en minipigs sea un excelente modelo para la investigación de la miopatía auricular y la fibrilación. Este protocolo y vídeo tienen como objetivo facilitar la configuración de este modelo en diferentes centros de investigación y estandarizar protocolos para estudiar la inducibilidad de la FA.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un modelo animal grande confiable es un activo importante para el estudio de la miopatía auricular y la FA y el desarrollo de nuevas terapias para la FA. La implantación de derivaciones de marcapasos en el epicardio auricular permitió un seguimiento longitudinal y pruebas electrofisiológicas repetitivas, lo cual es difícil en animales pequeños. Los minipigs son fáciles de manejar, y sus corazones son estructural y fisiológicamente similares al corazón humano10.
<p class="jove_content"…Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por una beca de investigación Industrieel OnderzoeksFonds/Strategisch Basisonderzoek (IOF/SBO) (PID34923) y una beca Geconcerteerde Onderzoeksactie (GOA) (PID36444) de la Universidad de Amberes; por una beca de Investigador Clínico Senior (a VFS) y subvenciones de investigación del Fondo para la Investigación Científica de Flandes (números de solicitud 1842219N, G021019N, G0D0520N y G021420N); por una beca de investigación de ERA.Net RUS Plus (2018, Project Consortium 278); por una subvención Vlaamse Interuniversitaire Raad/Interuniversitair Bijzonder OnderzoeksFonds (VLIR/iBOF) (20-VLIR-iBOF-027). Agradecemos a las firmas Abbott y Boston Scientific por patrocinar una gran parte de los líderes de marcapasos y a las firmas, Medtronic y Biotronik, por el préstamo de un programador de marcapasos. Agradecemos al personal de animales de la instalación de animales de la Universidad de Amberes por su excelente cuidado de los animales.
Materials
| Aachener minipig, 6-months old, male, castrated, weight 15-25 kg | Carfil | ||
| Anesthesia and preparation | |||
| ECG electrodes | |||
| Endotracheal tube 6.5 mm ID | Covidien | 115-65OR | |
| External cardioverter-defibrillator | Innomed | Cardio-aid 200B | |
| Heating pad | OK. | OUB 60321 | |
| Intravenous catheter 22 GA, 1 Inch | BD | 381323 | |
| Laryngoscope blade size 4 | Miller | SUS426601 | |
| Monitor | GE Medical systems | 2600040-003 | |
| Respirator | Datex-Ohmeda | 1009-9000-000 | |
| Shaver | Aesculap | GT 104 / REF 985203 | |
| Syringe driver pump | Fresenius Kabi | 082470 | |
| Arterial and central venous line placement | |||
| 3-lumen central venous catheterization set, 7 French, 16 cm, 0.032 Inch guide | Arrow medical | EU-22703-EN | |
| Arteral catheter 3 French, 8 cm | Vygon | 1,15,090 | |
| Caresite Luer access device | B. Braun | 415122-01 | |
| Fluids: IV bags of Plasmalyte, Glucose 5%, NaCl 0.9% (500 mL or 1000 mL) | |||
| heparinized saline | |||
| Needles: 18 Ga / 40 mm and 22 Ga / 40 mm | |||
| Pressure monitoring set, 195 cm | Edwards Lifesciences | T005021M | |
| Pressure tubing 180 cm | Edwards Lifesciences | 50P172 | |
| suture with needle | |||
| Syringes Luerlok: 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, 50 mL | |||
| Ultrasound gel | Zealand coating | 446-1 | |
| Ultrasound with vascular probe | Philips healthcare | EPIQ 7C / REF BZE1723 | |
| Surgical set | |||
| Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-934-25 | |
| 60 degrees curved Debakey forceps | Aesculap | FB403 | |
| Anatomical forceps | AS | 13-102-16 | |
| Debakey forceps | Geister | 10-0634 | |
| Electrocautery module | Alsa | Alsatom SU 140/D MPC | |
| Holders for stainless steel wire | COBE | 013-123 | |
| Mosquito | Leibinger | 32-01008 | |
| Needledriver, fine | Delacroix-Chevalier | 50302-21 | |
| Needledriver, normal | Aesculap | BM 77 | |
| Rib spreader | Martin | 24-178-01 | |
| Scalpel | Swann-Morton | 0511 | no. 24 |
| Scissors for stainless steel wire | Jakobi | 411830 | |
| Spreaders | AS | 16-058-00 | |
| Sternum saw | Eure-Power | 5000020 | |
| Sternum saw blade | MicroAire | ZR-032M | |
| Surgical consumables | |||
| Disinfectant: iodine, chlorhexidine | |||
| Electrocautery pencil with push button, cable 5 m | Dongguan QueenMed Equipment | ESPB4001LQ | |
| Gastric tube | Vygon | 390.12 | |
| Mersilene-0, 75 cm | Ethicon | F2505H | |
| Monocryl 3-0, 70 cm | Ethicon | Y423H | |
| Mouth masks, hair nets | |||
| Oriflex-4 vacuum flask for surgical draining | Oriplast Krayer | VK00352 | |
| Prolene 6-0, 75 cm | Ethicon | 8711H | |
| Stainless steel monofilament non-absorbable suture | Ethicon | W995 | |
| Sterile drapes | 3M | 9010 | |
| Sterile gauze 20 x 10 cm | Stella | 35921 | |
| Sterile gloves | |||
| Sterile surgical gown | |||
| Steritalc PF3 | Novatech | 16863 | |
| Vicryl-0, 75 cm | Ethicon | V324H | |
| Cardiac pacing | |||
| Bipolar pacing lead Fineline II Sterox EZ 58 cm | Boston Scientific | 4474 | |
| Bipolar pacing lead Tendril STS 58 cm | Abbott | 2088TC | |
| Ellegaard Göttingen Minipig Frame 3 | Lomir | DF H1PU | |
| Ellegaard Göttingen Minipig Sling Cover | Lomir | SS CEG1 | |
| Micropace cardiac stimulator | Boston Scientific | EPS 320 | |
| Pacemaker for pacing | Medtronic | Azure XT DR MRI SureScan | |
| Pacemaker for sensing | Biotronik | Eluna 8 DR-T | |
| Pacemaker programmer for pacing | Medtronic | CareLink Encore 29901A | |
| Pacemaker programmer for sensing | Biotronik | ICS 3000 DS CD-W US | |
| Medication | |||
| Adrenaline 1 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
| Atropine 0.5 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
| Catapressan 150 µg/mL, 1 ml clonidine | Boehringer Ingelheim | BE021402 | |
| Cefazoline 2 g powder | Mylan | BE319794 | |
| Cordarone 50 mg/mL, 3 mL amiodarone | Sanofi | ||
| Durogesic 50 µg/h fentanyl patches | Janssen-Cilag | ||
| Glucose 5%, 500 mL | Baxter | AE0063 | |
| Ketalar 50 mg/mL, 10 mL | Pfizer | 804101 | |
| Lanoxin 0.25 mg/mL, 2 mL digoxine | Aspen | ||
| Marcaine 0.5% + adrenaline 1:200,000 | Aspen | ||
| Midazolam 5 mg/ml, 3 mL | B. Braun | 3521740 | |
| Morfine 10 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
| NaCl 0.9%, 500 mL | Baxter | AKE1323 | |
| Nitro Pohl 1 mg/mL, 5 mL nitroglycerine | Pohl Boskamp | ||
| Noradrenaline 1 mg/mL, 4 mL | Aguettant | ||
| Plasmalyte 1000 mL | Baxter | AKE0324 | |
| Propofol 10 mg/mL, 20 mL | B. Braun | 3521810 | |
| Protamine 1400 IU/mL, 5 mL | Leo pharma | ||
| Rapifen 0.5 mg/mL, 2 mL | Janssen-Cilag | 95103 | |
| Seloken 1 mg/mL, 5 mL metoprolol | AstraZeneca | ||
| Sevorane Quick Fill 100% sevoflurane, 250 mL | Abbvie | 1283-415 | |
| Tracrium 10 mg/mL, 5 mL atracurium | Aspen |
Referências
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