Evaluación ecocardiográfica integral de la función del ventrículo derecho en un modelo de rata de hipertensión arterial pulmonar
Summary
El presente protocolo describe la caracterización ecocardiográfica de la morfología y función del ventrículo derecho en un modelo de rata de hipertensión arterial pulmonar.
Abstract
La hipertensión arterial pulmonar (HAP) es una enfermedad progresiva causada por vasoconstricción y remodelación de las arterias pequeñas de los pulmones. Esta remodelación conduce a un aumento de la resistencia vascular pulmonar, empeoramiento de la función ventricular derecha y muerte prematura. Las terapias actualmente aprobadas para la HAP se dirigen principalmente a las vías vasodilatadoras pulmonares; sin embargo, las modalidades terapéuticas emergentes recientes se centran en otras vías novedosas involucradas en la patogénesis de la enfermedad, incluida la remodelación del ventrículo derecho (VD). Las técnicas de imagen que permiten la evaluación longitudinal de nuevas terapias son muy útiles para determinar la eficacia de nuevos fármacos en estudios preclínicos. La ecocardiografía transtorácica no invasiva sigue siendo el enfoque estándar para evaluar la función cardíaca y se usa ampliamente en modelos de roedores. Sin embargo, la evaluación ecocardiográfica del VD puede ser difícil debido a su posición y estructura anatómicas. Además, faltan guías estandarizadas para la ecocardiografía en modelos preclínicos de roedores, lo que dificulta la realización de una evaluación uniforme de la función del VD en estudios en diferentes laboratorios. En estudios preclínicos, el modelo de lesión por monocrotalina (MCT) en ratas se utiliza ampliamente para evaluar la eficacia del fármaco para tratar la HAP. Este protocolo describe la evaluación ecocardiográfica del VD en ratas con HAP ingenuas e inducidas por MCT.
Introduction
La HAP es una enfermedad progresiva definida como una presión arterial pulmonar media en reposo superior a 20 mmHg1. Los cambios patológicos en la HAP incluyen remodelación de la arteria pulmonar (AF), vasoconstricción, inflamación y activación y proliferación de fibroblastos. Estos cambios patológicos conducen a aumento de la resistencia vascular pulmonar y, consecuentemente, remodelación ventricular derecha, hipertrofia e insuficiencia2. La HAP es una enfermedad compleja que implica la diafonía entre varias vías de señalización. Los medicamentos actualmente aprobados para tratar la HAP se dirigen principalmente a las vías vasodilatadoras, incluida la vía del óxido nítrico-guanosina monofosfato cíclico, la vía de la prostaciclina y la vía de la endotelina. Las terapias dirigidas a estas vías se han utilizado tanto como monoterapias como en terapias combinadas 3,4. A pesar de los avances en el tratamiento de la HAP en la última década, los hallazgos del registro REVEAL con sede en los Estados Unidos muestran una tasa de supervivencia pobre a 5 años para los pacientes recién diagnosticados5. Más recientemente, las modalidades terapéuticas emergentes se han centrado en agentes modificadores de la enfermedad que pueden afectar la fisiopatología multifactorial de la remodelación vascular que ocurre en la HAP con la esperanza de interrumpir la enfermedad6.
Los modelos animales de HAP son herramientas invaluables para evaluar la eficacia de nuevos tratamientos farmacológicos. El modelo de rata HAP inducida por MCT es un modelo animal ampliamente utilizado caracterizado por la remodelación de los vasos arteriales pulmonares, lo que a su vez conduce a un aumento de la resistencia vascular pulmonar y a la hipertrofia y disfunción del ventrículo derecho 7,8. Para evaluar la eficacia de los nuevos tratamientos, los investigadores normalmente se centran en la evaluación terminal de la presión del VD sin considerar la evaluación longitudinal de la presión del PA, la morfología del VD y la función del VD. El uso de técnicas de imagen no invasivas y no terminales es crucial para un examen exhaustivo de la progresión de la enfermedad en modelos animales. La ecocardiografía transtorácica sigue siendo el enfoque estándar para evaluar la morfología y la función del corazón en modelos animales debido a su bajo costo y facilidad de uso en comparación con otras modalidades de imagen, como la resonancia magnética. Sin embargo, la evaluación ecocardiográfica del VD puede ser difícil debido al posicionamiento del VD debajo de la sombra del esternón, su trabeculación bien desarrollada y su forma anatómica, todo lo cual dificulta la delineación del borde endocárdico 9,10,11.
Este artículo tiene como objetivo describir un protocolo integral para evaluar las dimensiones, áreas y volúmenes del VD, y la función sistólica y diastólica en HAP inducida por MCT y naif en ratas Sprague Dawley (SD). Además, este protocolo detalla un método para evaluar las dimensiones ecocardiográficas en la aurícula derecha normal y dilatada.
Protocol
Representative Results
Discussion
La evaluación ecocardiográfica del VD es una valiosa herramienta de descubrimiento para el cribado de la eficacia de nuevos tratamientos en modelos animales de HAP. La caracterización en profundidad de la estructura y función del VD es necesaria como dianas novedosas en el tratamiento de la remodelación del RV de abordajede HAP 4,14. Este estudio describe un protocolo detallado que permite la caracterización exitosa de la estructura y función del VD.
<…Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por NHLBI K01 HL155241 y AHA CDA849387 otorgado al autor P.C.R.
Materials
| 0.9% sodium cloride injection USP | Baxter | 2B1324 | |
| Braided cotton rolls | 4MD Medical Solutions | RIHD201205 | |
| Depilating agent | Wallgreens | Nair Hair Remover | |
| Electrode gel | Parker Laboratories | 15-60 | |
| High frequency ultrasound image system and imaging station | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | |
| Isoflurane | MedVet | RXISO-250 | |
| Male sprague Dawley rats | Charles River Laboratories | CD 001 | CD IGS Rats (Crl:CD(SD)) |
| Monocrotaline (MCT) | Sigma-Aldrich | C2401 | |
| Rectal temperature probe | Physitemp | RET-3 | |
| Sealed induction chambers | Scivena Scientific | RES644 | 3 L size |
| Solid-state array ultrasound transducer | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo MicroScan transducer MS250S | |
| Stainless steel digital calipers | VWR Digital Calipers | 62379-531 | |
| Ultrasound gel | Parker Laboratories | 11-08 | |
| Vevo Lab software | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Verison 5.5.1 |
Referências
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