Method Article

Um procedimento de estimulação cardíaca controlada para avaliação das funções diastólicas dependentes da frequência cardíaca em modelos murinos de insuficiência cardíaca

DOI:

10.3791/65384

July 21st, 2023

In This Article

Summary

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O presente protocolo descreve a obtenção da relação pressão-volume por meio da estimulação transesofágica, que serve como uma ferramenta valiosa na avaliação da função diastólica em modelos murinos de insuficiência cardíaca.

Abstract

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A insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEP) é uma condição caracterizada por disfunção diastólica e intolerância ao exercício. Embora testes hemodinâmicos ou ressonância magnética possam ser usados para detectar disfunção diastólica e diagnosticar ICFEP em humanos, tais modalidades são limitadas na pesquisa básica usando modelos de camundongos. Um teste ergométrico em esteira é comumente usado para esse fim em camundongos, mas seus resultados podem ser influenciados pelo peso corporal, força muscular esquelética e estado mental. Aqui, descrevemos um protocolo de estimulação atrial para detectar alterações no desempenho diastólico dependentes da frequência cardíaca (FC) e validar sua utilidade em um modelo de ICFEP em camundongos. O método envolve anestesia, intubação e análise de alça pressão-volume (PV) concomitante à estimulação atrial. Neste trabalho, um cateter de condutância foi inserido por via apical do ventrículo esquerdo e um cateter de estimulação atrial foi colocado no esôfago. Alças PV basais foram coletadas antes que a FC fosse retardada com ivabradina. As alças PV foram coletadas e analisadas em incrementos de FC variando de 400 bpm a 700 bpm via estimulação atrial. Usando esse protocolo, demonstramos claramente o comprometimento diastólico dependente da FC em um modelo de ICFEP metabolicamente induzida. Tanto a constante de tempo de relaxamento (Tau) quanto a relação pressão-volume diastólico final (EDPVR) pioraram à medida que a FC aumentou em comparação com camundongos controle. Em conclusão, este protocolo de estimulação atrial controlada é útil para detectar disfunções cardíacas dependentes de FC. Ele fornece uma nova maneira de estudar os mecanismos subjacentes da disfunção diastólica em modelos de camundongos com ICFEP e pode ajudar a desenvolver novos tratamentos para essa condição.

Introduction

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A insuficiência cardíaca representa uma das principais causas de hospitalização e morte em todo o mundo, e a insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEP) é responsável por cerca de 50% de todos os diagnósticos de insuficiência cardíaca. A ICFEP é caracterizada por disfunção diastólica e intolerância ao exercício, e as anormalidades hemodinâmicas associadas, como disfunção diastólica, podem ser claramente detectadas por meio de testes hemodinâmicos com estresse físico ou ressonância magnética 1,2.

Em modelos experimentais, entretanto, as modalidades disponíveis para....

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Protocol

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Este protocolo animal foi aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais e seguiu as normas para experimentação animal e atividades relacionadas da Universidade de Tóquio. Para o presente estudo, foram utilizados camundongos machos C57/Bl6J com 8-12 semanas de idade. Os animais foram obtidos de fonte comercial (ver Tabela de Materiais). Um modelo de ICFEP foi estabelecido administrando-se uma dieta hiperlipídica por 15 semanas em conjunto com o éster metílico de NG-nitro-L-arginina, conforme descrito anteriormente10.

1. Preparo do cateter e calibração da pressão/volume....

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Results

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Os dados basais da alça PV são exibidos na Figura 1 e na Tabela 1. No início do estudo (na ausência de estimulação), não houve diferenças significativas em parâmetros diastólicos, como a constante de tempo de relaxamento (Tau), a taxa mínima de mudança de pressão (dP/dt min) e EDPVR entre os camundongos controle e HFpFEP. No entanto, os camundongos HFpEF exibiram pressão arterial e pressão arterial (Ea) mais elevadas, como mostrado na Figura 1, .......

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Discussion

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Apresentamos uma metodologia para avaliar as relações pressão-volume com a aplicação da estimulação transesofágica. A intolerância ao exercício é uma das principais características da ICFEP, porém não existem técnicas disponíveis para a avaliação da função cardíaca em camundongos durante o exercício. Nosso protocolo de estimulação artificial oferece uma ferramenta valiosa para detectar disfunção diastólica, que pode não ser aparente em condições de repouso.

Para obter uma alça fotovoltaica de .......

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Disclosures

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Não há interesses financeiros concorrentes.

Acknowledgements

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Este trabalho foi apoiado por bolsas de pesquisa da Fundação Fukuda para Tecnologia Médica (para E.T. e G. N.) e do JSPS KAKENHI Scientific Research Grant-in-Aid 21K08047 (para E.T.).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Sutura de seda 2-0, sterlieAlfresa Pharma Corporation, Osaka, Japão62-9965-57Suprimentos cirúrgicos
Cateter de eletrodo tetrapolar 2-FrFukuda Denshi, Japão e UNIQUE MEDICAL, JapãoSuprimentos cirúrgicosfeitos sob medida
Albumina Soro bovinoNacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japão01859-47
Diversos C57 / BI6J mouseJackson Laboratoryanimais
Cateter de condutânciaMillar Instruments, Houston, TXPVR 1035
Cautério elétrico, Kit de faca de eletrocautérioellman-Japão, Osaka, Japão1-1861-21Suprimentos cirúrgicos
EtomidateTokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tóquio JapãoE0897anestésica
S44G Estimulador de pulso quadradoAstro-Med, Oeste Warwick, RIEquipamento de estimulação
IsofluraneViatris Inc., Tóquio, Japão8803998Anestésico
IvabradinaTokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tóquio JapãoI0847
Software LabChartADInstruments, Sydney, AustráliaLabChart 7Equipamento hemodinâmico
MPVS UltraMillar Instruments, Houston, TXPL3516B49Equipamento hemodinâmico
Brometo de pancroniumSigma Aldrich Co., St. Louis, MO15500-66-0PE10 anestésico
Research Center  Co. Ltd., Tóquio, Japão62101010Suprimentos Cirúrgicos
PowerLab 8/35ADInstruments, Sydney, AustráliaPL3508/PEquipamento hemodinâmico
PVR 1035Millar Instruments, Houston, TX842-0002Equipamento hemodinâmico
Uretano (carbamato de etila)Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japão050-05821anestésica
transônica, Ithaca, NYMA1PRBSuprimentos cirúrgicos
Instrumento de grama Diversos Tubo de polietileno Bio Sonda de fluxo vascular

References

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  1. Backhaus, S. J. Exercise stress real-time cardiac magnetic resonance imaging for noninvasive characterization of heart failure with preserved ejection fraction. Circulation. 143 (15), 1484-1498 (2021).
  2. Borlaug, B. A., Nishimura, R. A., Sorajja, P., Lam, C. S. P., Redfield, M. M.

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Heart Failure ModelsDiastolic DysfunctionAtrial PacingPressure Volume LoopsHFpEF Mouse ModelsCardiac Function AssessmentHeart Rate DependenceConductance CatheterEnd Diastolic PressureRelaxation Time Constant

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