Ein schrittmachergesteuertes Verfahren zur Beurteilung herzfrequenzabhängiger diastolischer Funktionen in murinen Herzinsuffizienzmodellen

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Bestimmung der Druck-Volumen-Beziehung durch transösophageale Stimulation, die als wertvolles Werkzeug zur Beurteilung der diastolischen Funktion in Mausmodellen der Herzinsuffizienz dient.

Zusammenfassung

Die Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) ist eine Erkrankung, die durch diastolische Dysfunktion und Belastungsintoleranz gekennzeichnet ist. Während belastungsbelastete hämodynamische Tests oder MRT verwendet werden können, um diastolische Funktionsstörungen zu erkennen und HFpEF beim Menschen zu diagnostizieren, sind solche Modalitäten in der Grundlagenforschung mit Mausmodellen begrenzt. Ein Laufband-Belastungstest wird häufig zu diesem Zweck bei Mäusen verwendet, aber seine Ergebnisse können durch das Körpergewicht, die Skelettmuskelkraft und den mentalen Zustand beeinflusst werden. In dieser Arbeit beschreiben wir ein Vorhofstimulationsprotokoll zur Erkennung von herzfrequenzabhängigen Veränderungen der diastolischen Leistung und zur Validierung seiner Nützlichkeit in einem Mausmodell der HFpEF. Die Methode umfasst die Anästhesie, Intubation und die Durchführung einer Druck-Volumen-Schleifenanalyse (PV) in Verbindung mit einer Vorhofstimulation. In dieser Arbeit wurde ein Leitleitungskatheter über einen linksventrikulären apikalen Zugang eingeführt und ein Vorhofschrittkatheter in die Speiseröhre gelegt. Ausgangs-PV-Schleifen wurden gesammelt, bevor die Herzfrequenz mit Ivabradin verlangsamt wurde. PV-Schleifen wurden gesammelt und in HF-Schritten von 400 bpm bis 700 bpm mittels Vorhofstimulation analysiert. Mit Hilfe dieses Protokolls konnten wir eine HR-abhängige diastolische Beeinträchtigung in einem metabolisch induzierten HFpEF-Modell eindeutig nachweisen. Sowohl die Relaxationszeitkonstante (Tau) als auch die enddiastolische Druck-Volumen-Beziehung (EDPVR) verschlechterten sich mit steigender Herzfrequenz im Vergleich zu Kontrollmäusen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Vorhofstimulations-gesteuerte Protokoll für die Erkennung von HR-abhängigen Herzfunktionsstörungen nützlich ist. Es bietet eine neue Möglichkeit, die zugrunde liegenden Mechanismen der diastolischen Dysfunktion in HFpEF-Mausmodellen zu untersuchen und könnte dazu beitragen, neue Behandlungen für diese Erkrankung zu entwickeln.

Einleitung

Herzinsuffizienz ist weltweit eine der Hauptursachen für Krankenhausaufenthalte und Todesfälle, und Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) macht etwa 50 % aller Herzinsuffizienzdiagnosen aus. Die HFpEF ist durch eine diastolische Dysfunktion und eine beeinträchtigte Belastungstoleranz gekennzeichnet, und die damit verbundenen hämodynamischen Anomalien, wie z. B. die diastolische Dysfunktion, können durch belastungsbelastete hämodynamische Tests oder MRT-Scans eindeutig nachgewiesen werden ^1,2.

In experimentellen Modellen sind die verfügbaren Modalitäten zur Beurte....

Protokoll

Dieses Tierprotokoll wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee genehmigt und entsprach den Vorschriften für Tierversuche und verwandte Aktivitäten an der Universität Tokio. Für die vorliegende Studie wurden 8-12 Wochen alte männliche C57/Bl6J-Mäuse verwendet. Die Tiere stammten aus einer kommerziellen Quelle (siehe Materialtabelle). Ein Modell der HFpEF wurde durch die Verabreichung einer fettreichen Diät für 15 Wochen in Verbindung mit NG-Nitro-L-Argininmethylester etabliert, wie zuvor beschrieben¹⁰.

1. Katheterpräparationen und Druck-/Volumenkalibrierung

1. Legen....

Diskussion

Wir stellen eine Methodik zur Beurteilung von Druck-Volumen-Beziehungen bei der Anwendung der transösophagealen Stimulation vor. Belastungsintoleranz ist eines der Hauptmerkmale der HFpEF, jedoch gibt es keine Techniken zur Beurteilung der Herzfunktion bei Mäusen während des Trainings. Unser Stimulationsprotokoll bietet ein wertvolles Werkzeug zur Erkennung diastolischer Dysfunktionen, die unter Ruhebedingungen möglicherweise nicht offensichtlich sind.

Um einen PV-Kreislauf von genauer und.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 silk suture, sterlie	Alfresa Pharma Corporation, Osaka, Japan	62-9965-57	Surgical Supplies
2-Fr tetrapolar electrode catheter	Fukuda Denshi, Japan and UNIQUE MEDICAL, Japan	custom-made	Surgical Supplies
Albumin Bovine Serum	Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japan	01859-47	Miscellaneous
C57/BI6J mouse	Jackson Laboratory		animals
Conductance catheter	Millar Instruments, Houston, TX	PVR 1035
Electrical cautery, Electrocautery Knife Kit	ellman-Japan,Osaka, Japan	1-1861-21	Surgical Supplies
Etomidate	Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan	E0897	Anesthetic
Grass Instrument S44G Square Pulse Stimulator	Astro-Med, West Warwick, RI		Pacing equipment
Isoflurane	Viatris Inc., Tokyo, Japan	8803998	Anesthetic
Ivabradine	Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan	I0847	Miscellaneous
LabChart software	ADInstruments, Sydney, Australia	LabChart 7	Hemodynamic equipment
MPVS Ultra	Millar Instruments, Houston, TX	PL3516B49	Hemodynamic equipment
Pancronium bromide	Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO	15500-66-0	Anesthetic
PE10 polyethylene tube	Bio Research Center  Co. Ltd., Tokyo, Japan	62101010	Surgical Supplies
PowerLab 8/35	ADInstruments, Sydney, Australia	PL3508/P	Hemodynamic equipment
PVR 1035	Millar Instruments, Houston, TX	842-0002	Hemodynamic equipment
Urethane (Ethyl Carbamate)	Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan	050-05821	Anesthetic
Vascular Flow Probe	Transonic, Ithaca, NY	MA1PRB	Surgical Supplies