Denne protokol beskriver porcin myokardieinfarkt (MI) model ved hjælp af en 90 min lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion. Desuden protokollen for flere outcome parametre, såsom hjertefunktion, hæmodynamik microvascular modstand og infarktstørrelse, er også præsenteret.
Indførelse af nyopdagede kardiovaskulære lægemidler i first-in-man forsøg afhænger af en strengt reguleret etisk og juridisk køreplan. En vigtig forudsætning er en god forståelse af alle sikkerheds-og effektivitetsaspekter opnået i et stort dyr model, der gyldigt afspejle den menneskelige scenario for myokardieinfarkt (MI). Svin er almindeligt anvendt i denne forbindelse, da deres hjertefunktion størrelse, hæmodynamik og koronar anatomi er tæt på mennesker. Her præsenteres en effektiv protokol til at bruge den porcine MI model ved hjælp af et lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion. Denne tilgang er baseret på 90 min af myokardie iskæmi, overtalelse stor venstre ventrikel infarkt af den forreste, septal og inferoseptal vægge. Desuden præsenterer vi protokoller for forskellige mål for udfald, der giver en bred vifte af information på hjertet, såsom hjerte-systolisk og diastolisk funktion, hemodynamics, koronar strømningshastighed, mikrovaskulære modstand, og infarktstørrelse. Denne protokol kan let skræddersyes til at studere specifikke krav til validering af nye cardioregenerative Biologics på forskellige stadier (dvs. umiddelbart efter akut iskæmisk fornærmelse, i subakut indstilling eller endog i den kroniske MI når ardannelse er afsluttet). Denne model giver derfor et nyttigt translationel værktøj til at studere MI, efterfølgende negativ ombygninger, og potentialet af nye cardioregenerative agenter.
Akut myokardieinfarkt (AMI) og senfølger såsom kronisk hjertesvigt (CHF) dybt påvirke patientens prognose og livskvalitet, endsige de høje omkostninger begrænsninger pålagt vores tilgængelige sundhedsydelser ressourcer 1.. Forekomsten af CHF i den vestlige verden er anslået til 1-2%, hvoraf ~ 60% af tilfældene er en følge af AMI som primær årsag 2. Alene i USA, omkring 5,7 millioner patienter lider af CHF tegner sig for ca 30 milliarder dollar i årlige udgifter til sundhedsvæsenet i 2008, med en forventet tre eksemplarer i omkostningerne stiger til 97 milliarder dollar om året i 2030 1. Tilsammen disse numre gør et stærkt argument for udvikling af nye cardioregenerative behandlinger, for hurtig oversættelse, er afhængige af en reproducerbar og pålidelig store dyr myokardieinfarkt model, der præcist efterligner den menneskelige scenario.
Svin (Sus scrofa) er i stigende grad anvendes i cardiovascuLAR forskning til farmakologiske og toksikologiske undersøgelser 3. Et af de træk, der er ansvarlige for denne succes som en translationel forskning værktøj er deres lighed i hjertets funktion og anatomi med det menneskelige hjerte 4,5. For eksempel har gris hjerte-til-legemsvægt-forhold, hjerte størrelse og koronar anatomi fordeling alle vist sig at være bemærkelsesværdigt lig Man 4. Desuden har cardiomyocyte stofskifte, elektrofysiologiske egenskaber, og svar på en iskæmisk fornærmelse såsom AMI blevet rapporteret at vise høje niveauer af aftale med den menneskelige situation 6,7. I sidste ende, for at opfylde de ovenfor beskrevne kriterier, en standardiseret MI-protokol, der producerer en robust og holdbar MI til afprøvning af testpræparater nye lægemidler (IND) er nødvendig. Her præsenteres en sådan standardiseret model, der anvender en 90 min lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion, og dermed skabe reproducerbar myocardial ifarction dækker anteroapical, septal og inferoseptal vægge venstre ventrikel.
Intrakoronar ballon okklusion af LAD giver en reproducerbar og konsistent prækliniske MI model i svin, der kan anvendes til at undersøge sikkerheden og effektiviteten af nye kardiovaskulære sygdomme, som nøje efterligner den humane situation. Som vist i figur 5, tilvejebringer den præsenterede iskæmi / reperfusion infarkt model platform, der yderligere kan skræddersys til at undersøge forskellige faser af MI og post-MI remodeling mens den indledende iskæmi / reperfusionsskade er identisk for begge.
Succesen af den beskrevne protokollen beskrevet her er afhængig af myocardial iskæmi som den mest kritiske fase af protokollen. Korrekt placering af ballonen distalt til den anden diagonal gren af LAD er afgørende for at nå tilstrækkelig infarktstørrelse samtidig sikre en høj overlevelsesrate. Baseret på denne MI model blev en ~ 15% dødelighed observeret, mens omfattende midten og apikale segmenter af den forreste, septal og Inferieller vægge var infarkt som set på CMR og TTC-farvning (figur 2A og 2B). Varigheden af iskæmi kan tilpasses efter den ønskede infarktstørrelse. Selvom vi har brugt Landrace svin i denne protokol, minigrise (dvs. Göttingen minigrise) kræver normalt længere varigheder af myokardie iskæmi (fx 150 min okklusion).
Outcome analyse i prækliniske og kliniske MI studier er ofte baseret på LVEF. Selv lavere LVEF er solidt forbundet med øget risiko for kardiovaskulær mortalitet, er det stadig afhængig af hemodynamical parametre såsom forbelastning 9. Velsagtens, da kun 10-15% af LV i gennemsnit er infarktramt flere konceptuelle og praktiske begrænsninger er relateret til LVEF være en global måling af LV systolisk funktion snarere end afspejle lokal forbedring 10. Derfor er det foreslåede foranstaltninger af resultat anvendes i denne model belyse forskellige aspekter af MI og post-MI remodeling hvilket giver efterforskerne mulighed for nøjagtigt at vurdere effekten af nye behandlinger på flere niveauer.
For at optimere oversættelse fra prækliniske modeller til klinisk praksis, vælger vi at bruge store grise i stedet for minigrise. Hæmodynamiske målinger, medicindosering og kirurgiske enheder kan nemt udskiftes med klinisk praksis. Sammenlignet med minigrise, store grise får relativt meget vægt. Dette kan forårsage et problem på længere sigt følge op med hensyn til sammenligneligheden af serielle resultater. Kvindelige Dalland Landrace svin vejer cirka 70 kg i en alder af 6 måneder. For at forhindre rigelige vægtøgning under opfølgningsperioden, er dyr, der holdes på en diæt. Svin får 750 g specialfremstillede lavt kalorieindhold fødevarer (som indeholder: proteiner 15,6%, fedt 2,0%, fibre 14,8%, aske 8,8%, calcium 0,9% fosfor 0,57%, magnesium 0,29% og kalium 0,18%) to gange dagligt og vinde omkring 10 kg af vægten i 4 uger.
e_content "> McCall og kolleger har tidligere udgivet en lignende protokol for myokardieinfarkt hos svin 11. betydeligt overlap eksisterer mellem denne protokol og deres, understreger præference for LAD snarere end den venstre cirkumfleks arterie (LCX) eller højre kranspulsåre (RCA ). Det er vores erfaring, at der er en mindre grad af infarkt størrelsen af den samlede venstre ventrikel ved hjælp af LCX mens RCA infarkt er ledsaget med større chance for uønskede ledningsforstyrrelser (dvs. sinusknudedysfunktion, AV-knuden dysfunktion). En forskel mellem de to protokoller vedrører brugen af øget farmakologisk trombocythæmning i denne protokol, som vi har observeret højere no-reflow baseret på trombedannelse som resultatet af 90 min af hæmostase i tilstoppet koronararterie. Denne observation er i overensstemmelse med kendt hyperkoagulabilitet observeret hos svin 12. Selv McCall foreslået at bruge en enkelt høj dosis heparin bolusinjektion, This protokol bygger på anvendelsen af heparin i multiple lavere doser fordelt over hele operationen for at minimere trombotiske komplikationer.Sammenfattende præsenterer vi en svine-MI-model, der gør det muligt for forskerne at gøre brug af en effektiv, reproducerbar og frem for alt praktisk store dyremodel af sygdom hos mennesker til at studere nye lægemidler som et vigtigt skridt i retning af en first-in-man kliniske forsøg.
The authors have nothing to disclose.
Cees Verlaan, Joyce Visser, Merel Schurink, og Grace Croft bedes anerkendt for deres fremragende teknisk bistand med dyreforsøg.
0.9% Saline | Braun | ||
6-0 Prolene | Ethicon | ||
Acetylsalicylic acid | 80 mg (Ratiopharm) | ||
Adenosine | 3mg/ml apotheek UMCU | ||
AdVantage PV loop system | Transonic Scisence | ||
Amiodarone | Cordarone I.V. (Sanofi) | ||
Amiodaron HCl (PCH) | |||
Amoxicilline/ clavulaanzuur | 500/50mg (Sandoz) | ||
Atropinesulfaat | 0,5 mg/ml (PCH) | ||
Bone Marrow Wax | Syneture | ||
Cardiac Defibrillator | Philips | ||
Clopidogrel | Clopidrogel 75A (Apothecon B.V.) | ||
Contrast agent | Telebrix | ||
Endotracheal tube | Covidien | ||
Fentanyl patch | Durogesic® 25 mcg/h (Janssen-Cilag) | ||
Fogarty catheter | Edwards Lifesciences | ||
Gadolinium | Gadovist | ||
Guidewire | Abbott | ||
Heparin | Leo | ||
I.V. cannula | Abbocath® (Hospira venisystems) | ||
Iodine | Jodiumtictuur 2% (Eurovet) | ||
Ketamine | Narketan® 10 Vétoquinol | ||
Midazolam | 5mg/ml (Actavis) | ||
Nitroglycerin | 1mg/ml Pohl Boskamp | ||
Pancuronium bromide | 2mg/ml | ||
Seldinger vascular sheath 8F | Arrow | ||
Sufentanil | 50 mcg/ml (Sufentanil-hameln) | ||
Swann-Ganz catheter | Criticath ref 680078 (Argon) | ||
Synolux | 250 mg (Pfizer) | ||
Tetra-polar catheter | Transonic Scisence | ||
Thiopental | 0,5 g (Inresa) | ||
Triphenyl-tetrazolium chloride | Merck | ||
Venofundin | Braun | ||
Vicryl 2-0 | Ethicon | ||
Volcano ComboMap system | Volcano |