Legatura delle arterie coronarie discendenti anteriori sinistre per la ricerca sull'ischemia-riperfusione: miglioramento del modello tramite modifiche tecniche e controllo qualità

Summary

Qui presentiamo un protocollo incentrato sul controllo di qualità della legatura dell’arteria coronaria discendente anteriore sinistra modificando tecnicamente la procedura tradizionale nei ratti per la ricerca acuta sull’ischemia-riperfusione miocardica.

Abstract

La malattia coronarica è la principale causa di morte a livello globale. La completa cessazione del flusso sanguigno nelle arterie coronarie provoca infarto miocardico con elevazione del segmento ST (STEMI), con conseguente shock cardiogeno e aritmia fatale, che sono associati ad alta mortalità. L’intervento coronarico primario (PCI) per la ricanalizzazione dell’arteria coronaria migliora significativamente i risultati di STEMI, ma i progressi compiuti nel ridurre il tempo da porta a palloncino non sono riusciti a ridurre la mortalità ospedaliera, suggerendo che sono necessarie ulteriori strategie terapeutiche. La legatura dell’arteria coronaria discendente anteriore sinistra (LAD) nei ratti è un modello animale per la ricerca IR miocardica acuta paragonabile allo scenario clinico in cui viene utilizzata la rapida ricanalizzazione coronarica attraverso PCI per STEMI; tuttavia, lo STEMI indotto da PCI è un’operazione tecnicamente impegnativa e complicata associata a un’elevata mortalità e a grandi variazioni nelle dimensioni dell’infarto. Abbiamo identificato la posizione ideale per la legatura LAD, creato un gadget per controllare un anello di rullante e supportato una manovra chirurgica modificata, riducendo così il danno tissutale, per stabilire un protocollo di ricerca sull’ischemia-riperfusione miocardica acuta (IR) affidabile e riproducibile per i ratti. Questo è un intervento chirurgico di non sopravvivenza. Proponiamo anche un metodo per convalidare la qualità dei risultati dello studio, che è un passo fondamentale per determinare l’accuratezza delle successive analisi biochimiche.

Introduction

La cardiopatia ischemica è una delle principali cause di morte in tutto il mondo ^1,2. Oltre al controllo dei fattori di rischio modificabili per prevenire lo sviluppo di malattia coronarica, le strategie terapeutiche sono necessarie in modo cruciale per la sindrome coronarica acuta ^3,4. È stato riscontrato che lo shock cardiogeno e l’aritmia fatale nell’infarto miocardico acuto con elevazione del tratto ST (STEMI) aumentano la probabilità di mortalità ospedaliera 5,6,7,8. L’intervento coronarico percutaneo primario (PCI) è il trattamento preferito per STEMI 9,10,11; Tuttavia, gli effetti terapeutici hanno un limite quando il tempo door-to-balloon è <90 min^12,13. Sono necessarie ulteriori strategie per migliorare ulteriormente gli esiti clinici della malattia 14,15,16,17,18,19.

Un esperimento acuto di ischemia-riperfusione miocardica (IR) che coinvolge la legatura dell’arteria discendente anteriore sinistra (LAD) nei ratti è uno dei modelli animali paragonabili allo scenario clinico in cui sono necessari brevi tempi door-to-balloon per i pazienti con STEMI per salvare il cuore dal danno ischemico. Tuttavia, lo STEMI indotto dalla chirurgia nei piccoli animali è spesso tecnicamente impegnativo perché è un’operazione complessa associata ad alta mortalità e alta variazione delle dimensioni dell’infarto 20,21,22,23,24. Per superare la sfida tecnica, il presente studio ha sviluppato un modello animale completo ed efficace nei ratti (perché sono più grandi dei topi) per stabilire un protocollo di ricerca IR miocardica acuta affidabile e riproducibile attraverso modifiche tecniche. Il protocollo proposto si traduce in un minor numero di complicanze chirurgiche, meno danni ai tessuti e meno probabilità di mortalità durante l’intervento chirurgico. Inoltre, è stata utilizzata una procedura per misurare le dimensioni dell’infarto e l’area a rischio (AAR) e, quindi, verificare la qualità dei risultati dello studio. Il protocollo proposto può essere utilizzato per studiare i processi fisiopatologici dello stress IR miocardico acuto per sviluppare nuove strategie terapeutiche contro il danno.

Protocol

Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati condotti in conformità con la Guida per la cura e l’uso degli animali da laboratorio, pubblicata dal National Institutes of Health degli Stati Uniti (pubblicazione NIH n. 85-23, rivista nel 1996). Il protocollo di studio è stato approvato e in conformità con le linee guida del Comitato istituzionale per la cura e l’uso degli animali presso l’Università cattolica Fu-Jen. 1. Preparazione prima dell’intervento chirurgico <l…

Representative Results

Al termine dell’ischemia miocardica e della riperfusione, la qualità della legatura del LAD deve essere valutata prima di ulteriori analisi biochimiche o molecolari. La sufficienza dell’occlusione di LAD attraverso la legatura è stata determinata iniettando 1 mL di colorante blu di Evan al 2% attraverso il catetere venoso centrale. Quindi, il miocardio con perfusione coronarica è stato colorato di blu rispetto alla regione non perfusa, che è rimasta rossa (Figura 1A</s…

Discussion

Il protocollo proposto ha diverse caratteristiche distintive, come l’identificazione della posizione esatta per la legatura LAD, la creazione di un gadget per controllare un anello di rullante in una singola sutura e il supporto di una manovra chirurgica modificata per ridurre il danno tissutale, consentendo così ai ricercatori di legare il LAD in modo accurato, sicuro e coerente, nonché di controllare istantaneamente lo stato del loop del rullante per la ricerca IR miocardica acuta.

La posi…

Materials

Evan’s blue	Sigma Aldrich	E2129
Forceps	Shinva
Pentobarbital	Sigma Aldrich	1507002
Scalpel blades	Shinva	s2646
Scalpel handles	Shinva
Silk sutures	SharpointTM	DC-2150N
Surgical needle	AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution	Solarbio	T8170-1
Ventilator	Harvard Rodent Ventilator