Denne protokollen beskriver en minimalt invasiv kirurgisk prosedyre for stigende aortabånd hos svin.
Store dyremodeller av hjertesvikt spiller en viktig rolle i utviklingen av nye terapeutiske inngrep på grunn av deres størrelse og fysiologiske likheter med mennesker. Innsatsen har vært dedikert til å skape en modell av trykk-overbelastning indusert hjertesvikt, og stigende aorta banding mens fortsatt supra-koronar og ikke en perfekt etterligning av aortastenose hos mennesker, ligner den menneskelige tilstand.
Hensikten med denne studien er å demonstrere en minimalt invasiv tilnærming for å indusere overbelastning av venstre ventrikkeltrykk ved å plassere et aortabånd, nøyaktig kalibrert med perkutant introduserte hi-fidelity trykksensorer. Denne metoden representerer en forbedring av den kirurgiske prosedyren (3Rs), noe som resulterer i homogene transstenotiske gradienter og redusert intragruppevariabilitet. I tillegg muliggjør det rask og begivenhetsløs gjenoppretting av dyr, noe som fører til minimal dødelighet. Gjennom hele studien ble dyrene fulgt i opptil 2 måneder etter operasjonen, ved hjelp av transtorakal ekkokardiografi og trykk-volum-sløyfeanalyse. Imidlertid kan lengre oppfølgingsperioder oppnås om ønskelig. Denne store dyremodellen viser seg verdifull for testing av nye stoffer, spesielt de som retter seg mot hypertrofi og strukturelle og funksjonelle endringer forbundet med overbelastning av venstre ventrikkeltrykk.
Hjertesvikt (HF) er en livstruende sykdom som rammer millioner av mennesker over hele verden og forårsaker store sosiale og økonomiske konsekvenser1. En av dens betydelige etiologier er aortaklaffsykdom eller aortastenose (AS). Aortastenose er mer utbredt i høy alder og rangerer som den nest vanligste valvulær lesjon i USA. AS-relatert dødelighet har også økt i Europa, særlig i land uten tilgang til nyere intervensjonsprosedyrer2. Gitt kompleksiteten til HF og mangelen på terapeutiske innovasjoner, er det et presserende behov for pålitelige dyremodeller som kan replikere den menneskelige tilstanden og lette testingen av nye inngrep3. Mens gnagermodeller overgår store dyremodeller, gir sistnevnte flere fordeler på grunn av deres størrelse og fysiologiske likheter, noe som gjør det mulig å teste legemiddeldoser og medisinsk utstyr beregnet på menneskelig bruk.
Målet med denne metoden er å etablere en reproduserbar modell for ascending aortabånd (AAB) som gjelder for de fleste store dyrearter som brukes i biomedisinsk forskning. I denne studien er prosedyren demonstrert hos svin ved hjelp av en minimalt invasiv tilnærming, og følger 3Rs-prinsippene (erstatning, reduksjon og forbedring4). Denne tilnærmingen sikrer opprettelse av en nøyaktig trykkgradient, noe som resulterer i høy reproduserbarhet (potensielt redusere antall nødvendige dyr). I tillegg minimerer det lille kirurgiske snittet (2-3 cm) kirurgisk fornærmelse, og forbedrer dyrs velvære sammenlignet med mer aggressive tilnærminger som sternotomi og større torakotomier5 (raffinement). Videre kan en videodemonstrasjon av metoden, sammen med detaljerte beskrivelser i litteraturen, potensielt redusere behovet for dyr som bare brukes til treningsformål (erstatning), noe som ytterligere reduserer bruken av dyr. Denne modellen kan tilpasses forskjellige svinestammer/raser med forskjellige veksthastigheter og induserer vedvarende trykkoverbelastning, noe som fører til betydelig hypertrofi etter 1 eller 2 måneders oppfølging.
Nåværende metoder benytter fast stenose6, ser bort fra variasjon i dyrestørrelse, eller beregner gradient ved hjelp av væskefylte trykkavlesninger7, som er mindre pålitelige enn hi-fidelity trykksensorer og er utsatt for signaldemping8. En annen tilnærming bruker en enkelt trykkmåling distalt for stenosen5. Kalibrering av stenosen gjennom samtidige proksimale og distale trykksignaler ved bruk av perkutant leverte hi-fidelity trykksensorer representerer imidlertid en betydelig optimalisering av protokollen, noe som resulterer i forbedret gruppehomogenitet. Ved å visuelt demonstrere denne metoden, bør andre forskere kunne replikere den uten betydelige hindringer, og øke tilgjengeligheten av denne modellen samtidig som den fremmer anvendelsen av 3Rs-prinsippene.
I de senere år har flere studier benyttet kirurgisk aortabånd som en modell for overbelastning av venstre ventrikkeltrykk og hjertesvikt (synkende9 til den stigende aorta10), slik at forskere kan få forskjellige fenotyper tilpasset deres spesifikke behov. Selv om bruk av slike modeller krever kostbart utstyr og spesialisert kunnskap, er informasjonen de gir uvurderlig. Svin, på grunn av sin størrelse og likhet med menneskets hjerte, fungerer som en ideell modell<sup cl…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet og finansiert under QREN-prosjektet 2013/30196, “la Caixa” Banking Foundation, Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) prosjektet, LCF / PR / HP17 / 52190002. JS og EB ble støttet av EUs Horizon 2020 forsknings- og innovasjonsprogram under Marie Sklodowska-Curie grant agreement no. 813716. PdCM ble støttet av Stichting Life Sciences Health (LSH)-TKI-prosjektet MEDIATOR (LSHM 21016).
3-0 PDS II suture | Ethicon | Z683G | Aorta banding |
5-0 prolene | Ethicon | 7472H | Aorta banding |
ACUSON NX2 Ultrasound System | Siemens | (240)11284381 | Vascular Access and Echocardiography |
Arterial Extension 200 cm | PMH | 303.0666 | Anesthesia Maintenance |
Atlan A300 Ventilator | Draeger | 8621300 | Ventilation |
Bone cutters | Fehling | AMP 367.00 | Aorta banding |
Cefazolin 1000 mg | Labesfal | 100063 | Antibiotic |
Chlorhexidine 4% Wash Solution | AGA | 19110008 | Cleaning |
Doyen Intestinal Forceps | Aesculap | EA121R | Intubation |
Echogenic Introducer Needle | Teleflex | AN-04318 | Vascular Access |
Endotracheal tube | Intersurgical | 8040070 | Intubation |
ePTFE vascular graft (5 mm x 40 cm) | GORE-TEX | S0504 | Aorta banding |
Extension line 100 cm | PMH | 303.0394 | Anesthesia Induction |
F.O. Laryngoscope | Luxamed | E1.317.012 | Intubation |
F.O. Miller Blade 4 204 x 17 mm | Luxamed | 3 | Intubation |
Fenestrated Sterile Drape | Bastos Viegas | 4882-256 | Aseptic Technique |
Fentanyl 0.5 mg/10 mL | B.Braun | 5758883 | Anesthesia / Analgesia |
Guidewire 260 cm J-tip | B.Braun | J3 FC-FS 260-035 | Left Ventricle catheterization |
Infusomat Space Infusion Pump | B.Braun | 24101800 | Fluids / Drug administration |
Intercostal retractor | Fehling Surgical | MRP-1 | Thoracotomy |
Introcan Certo IV Catheter 20G | B.Braun | 4251326 | Fluids / Drug administration |
Isotonic Saline Solution 0.9% | B.Braun | 5/44929/1/0918 | Fluids / Drug administration |
Ketamidor 100 mg/mL | Richter pharma | 1121908AB | Anesthesia Induction |
L10-5v Linear Transducer | Siemens | 11284481 | Vascular Access |
Midazolam 15 mg/3 mL | Labesfal | PLB762-POR/2 | Anesthesia Induction |
Mikro-cath | Millar | 63405(1) | Pressure recording |
MP1 guide catheter 6 Fr | Cordis | 67027000 | Left Ventricle catheterization |
Needle Holder | Fehling Surgical | ZYY-5 | Aorta banding |
Non-woven adhesive | Bastos Viegas | 442-002 | Fluids / Drug administration |
P4-2 Phased Array Transducer | Siemens | 11284467 | Echocardiography |
Perfusor Compact Syringe Perfusion Pump | B.Braun | 8717030 | Fluids / Drug administration |
Pressure Signal Conditioner | ADinstruments | PCU-2000 | Pressure recording |
Propofol Lipuro 2% | B.Braun | 357410 | Anesthesia Maintenance |
Radifocus Introducer II Standard Kit B – Introducer Sheath | Terumo | RS+B60K10MQ | Vascular Access |
Radiopaque marker | Scanlan | 1001-83 | Aorta banding |
Scissors | Fehling Surgical | Thoracotomy | |
Skinprep (Chlorhexidine 2% / 70% Isopropyl alcohol) | Vygon | SKPC015ES | Disinfection |
Stopcock manifold (3 ports) | PMH | 310.0489 | Fluids / Drug administration |
Straight forceps | Fehling Surgical | ZYY-1 | Thoracotomy |
Stresnil 40 mg/mL | ecuphar | 572184.2 | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 20 cc | Omnifix B.Braun | 4617207V | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 50 cc | Omnifix B.Braun | 4617509F | Anesthesia Maintenance |
Transdermal fentanyl Patch 50 mcg/h | Mylan | 5022153 | Analgesia |
Ultravist | Bayer | KT0B019 | Angiography |
Universal Hemostasis Valve Adapter | Merit Medical | UHVA08 | Left Ventricle catheterization |
Velcro Limb Immobilizer | PMH | SU-211 | Animal stabilization |
Venofix A, 21 G | B.Braun | 4056337 | Anesthesia Induction |
Vista 120S Patient Monitor | Draeger | MS32997 | Monitoring |
Weck titanium clip | Teleflex | 523760 | Aorta banding |
Weck titanium clip applier | Teleflex | 523166 | Aorta banding |
Zhiem Vision | Iberdata | N/A | Fluoroscopy |