Modello ovino cronico di insufficienza ventricolare destra e rigurgito funzionale tricuspide
Summary
L’insufficienza ventricolare destra e il rigurgito tricuspide funzionale sono associati a cardiopatia del lato sinistro e ipertensione polmonare, che contribuiscono in modo significativo alla morbilità e alla mortalità nei pazienti. Stabilire un modello ovino cronico per studiare l’insufficienza ventricolare destra e il rigurgito funzionale della tricuspide aiuterà a comprenderne i meccanismi, la progressione e i possibili trattamenti.
Abstract
La fisiopatologia del grave rigurgito funzionale tricuspide (FTR) associata a disfunzione ventricolare destra è poco conosciuta, portando a risultati clinici non ottimali. Abbiamo deciso di stabilire un modello ovino cronico di FTR e insufficienza cardiaca destra per studiare i meccanismi di FTR. Venti pecore maschi adulti (6-12 mesi, 62 ± 7 kg) sono state sottoposte a toracotomia sinistra ed ecocardiografia basale. Una banda dell’arteria polmonare (PAB) è stata posizionata e cinturata attorno all’arteria polmonare principale (PA) per almeno raddoppiare la pressione dell’arteria polmonare sistolica (SPAP), inducendo sovraccarico di pressione ventricolare destra (RV) e segni di dilatazione RV. PAB ha aumentato acutamente lo SPAP da 21 ± 2 mmHg a 62 ± 2 mmHg. Gli animali sono stati seguiti per 8 settimane, i sintomi di insufficienza cardiaca sono stati trattati con diuretici e l’ecocardiografia di sorveglianza è stata utilizzata per valutare la raccolta di liquido pleurico e addominale. Tre animali sono morti durante il periodo di follow-up a causa di ictus, emorragia e insufficienza cardiaca acuta. Dopo 2 mesi, sono stati eseguiti una sternotomia mediana e un’ecocardiografia epicardica. Dei 17 animali sopravvissuti, 3 hanno sviluppato un lieve rigurgito tricuspide, 3 hanno sviluppato un moderato rigurgito tricuspide e 11 hanno sviluppato un grave rigurgito tricuspide. Otto settimane di bendaggio dell’arteria polmonare hanno portato a un modello ovino cronico stabile di disfunzione ventricolare destra e FTR significativo. Questa grande piattaforma animale può essere utilizzata per studiare ulteriormente le basi strutturali e molecolari del fallimento del RV e del rigurgito funzionale della tricuspide.
Introduction
L’insufficienza ventricolare destra (RVF) è riconosciuta come un fattore importante che contribuisce alla morbilità e alla mortalità dei pazienti cardiaci. Le cause più comuni di RVF sono la cardiopatia sinistra e l’ipertensione polmonare1. Durante la progressione della RVF, il rigurgito tricuspide funzionale (FTR) può insorgere come conseguenza della disfunzione ventricolare destra (RV), della dilatazione anulare e del rimodellamento subvalvolare. La FTR da moderata a grave è un predittore indipendente di mortalità 2,3 e si stima che l’80%-90% dei casi di rigurgito tricuspide siano funzionali in natura4. La stessa FTR può promuovere il rimodellamento ventricolare avverso influenzando il postcarico o il precarico5. La valvola tricuspide è stata storicamente considerata la valvola dimenticata6 e si riteneva che il trattamento della cardiopatia del lato sinistro avrebbe risolto la patologia RV associata e FTR7. Dati recenti hanno dimostrato che questa è una strategia errata e le attuali linee guida cliniche sostengono un approccio molto più aggressivo alla FTR4. Tuttavia, la fisiopatologia della FTR grave associata a disfunzione ventricolare destra è ancora poco conosciuta, portando a risultati clinici non ottimali8. I modelli animali di grandi dimensioni attualmente disponibili di RVF si basano su pressione, volume o sovraccarico misto. Abbiamo precedentemente descritto un grande modello animale di RVF e TR, ma solo in un ambiente acuto9.
L’attuale studio si concentra su un modello ovino cronico di bendaggio dell’arteria polmonare (PAB) per aumentare il postcarico RV (sovraccarico di pressione) e indurre disfunzione RV e FTR. Il modello di postcarico è affidabile e riproducibile rispetto ai modelli di ipertensione polmonare, in cui i cambiamenti nella microvascolarizzazione sono meno prevedibili e più probabili10. L’obiettivo dello studio era quello di sviluppare un modello animale cronico di grandi dimensioni di RVF e FTR che imitasse più accuratamente il sovraccarico di pressione RV nei pazienti con cardiopatia del lato sinistro e ipertensione polmonare. L’istituzione di tale modello consentirebbe studi approfonditi sulla fisiopatologia del rimodellamento ventricolare e valvolare associato a disfunzione RV e insufficienza tricuspide. Il modello ovino è stato scelto sulla base del nostro precedente lavoro sulla valvola mitrale e della letteratura pubblicata a sostegno delle somiglianze anatomiche e fisiologiche tra cuori umani e ovini11,12,13.
Per questo studio, 20 pecore adulte (62 ± 7 kg) sono state sottoposte a toracotomia sinistra e bendaggio dell’arteria polmonare principale (PAB) per raddoppiare almeno la pressione dell’arteria polmonare sistolica (SPAP), inducendo così un sovraccarico di pressione RV. Gli animali sono stati seguiti per 8 settimane e i sintomi di insufficienza cardiaca sono stati trattati con diuretici quando clinicamente evidenti. L’ecocardiografia di sorveglianza è stata eseguita periodicamente per valutare la funzione RV e la competenza valvolare. Dopo il completamento del protocollo sperimentale per lo sviluppo del modello (8 settimane), gli animali sono stati riportati in sala operatoria per la sternotomia mediana e l’impianto di cristalli sonomicrometrici sulle strutture epicardiche e intracardiache. Questa procedura è stata eseguita utilizzando bypass cardiopolmonare con il battito cardiaco e con controllo bicaval. Non ci sono stati problemi nello svezzamento degli animali dal bypass cardiopolmonare o nell’acquisizione dei dati sonomicrometrici in un ambiente emodinamico stabile allo stato stazionario senza la necessità di inotropi per il supporto cardiaco destro. Prevediamo di eseguire l’annuloplastica ad anello tricuspide e altre procedure del cuore destro nel prossimo futuro utilizzando un approccio toracotomia destra sia negli esperimenti terminali che in quelli di sopravvivenza. L’esperienza attuale ci porta a credere che sarà possibile svezzare gli animali dal bypass cardiopolmonare senza difficoltà e che la sopravvivenza a lungo termine è fattibile. Come tale, riteniamo che il modello consentirà l’esecuzione di procedure cardiache clinicamente pertinenti. Di seguito una descrizione dei passaggi (perioperatori e operativi) eseguiti per l’esecuzione del protocollo sperimentale ovino.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo modello, 8 settimane di bendaggio dell’arteria polmonare hanno determinato un modello ovino cronico stabile di disfunzione ventricolare destra e, nella maggior parte dei casi, una significativa FTR. I punti di forza del modello PAB cronico presentato includono la regolazione precisa del postcarico durante la procedura, sebbene la sua influenza sulle risposte RV possa differire. Il modello è adatto per valutare vari gradi di insufficienza RV o FTR, con la gravità modulata dal grado di costrizione dell’arteria …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Lo studio è stato finanziato da una sovvenzione interna del Meijer Heart and Vascular Institute di Spectrum Health.
Materials
| Anesthesia Machine Drager Narkomed MRI-2 | Drager | 4116091-001 | |
| angiocatheter | BD | BD382268 | 14GAx8.25cm |
| BD ChloraPrep Scrub Teal 26 ml applicator with a sterile solution | |||
| Blade #11 | Bard-Parker | 371111 | |
| Buprenorphine | HIKMA | ||
| cefazolin 1.0g | Hikma | 0143-9924-90 | |
| Diprivan 200mg/20ml | 63323-0269-29 | FRESENIUS KABI | |
| Electrosurgical generator Valleylab Force FX | Valleylab | CF5L44233A | |
| Gentamicin Sulfate 40 mg / mL | Fresenius | 406365 | |
| i-Stat Blood analyzer MN 300 | Abbott | ||
| Lidocaine HCl 1% | Pfizer | 243243 | |
| Open ligating clip appliers Horizon Medium | Teleflex | 237061 | |
| PERMAHAND Silk Suture | PERMA HAND | SA 63H | |
| Pinnacle Introducer sheath | Terrumo | RSS102 | sheath length 10cm |
| Prolene 3-0 | ETHICON | 8684H | |
| Titanium Clips Medium | Teleflex | 2200 | |
| Umbilical tape | Ethicon | EFA 1165 | |
| VICRYL 2 coated undyed 1X54" TP-1 | ETHICON | J 880T | |
| Vicryl 2-0 | ETHICON | J269H |
References
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