Die Autoren möchten Professor Christian Heinis bestätigen für die Bereitstellung der FXIIa Inhibitor und das jeweilige Steuerelement. Wir erkennen auch dankbar Olgica Beslac, Dr. Daniel Mettler und Kay Nettelbeck aus der experimentellen Chirurgie-Einheit, Abteilung für biomedizinische Forschung, Universität Bern für den technischen Support. Celine Guillod und Matthias Rausch von der Abteilung für Diagnostik, Intervention und Pädiatrische Radiologie, Universitätsspital Bern, Inselspital unterstützte mit den x-ray Geräten und Techniken. Dieses Projekt wurde gefördert durch den Schweizerischen Nationalfonds, Projekt Nr. 320030_156193. Wir möchten auch Danke, Herr Reto Haenni von Kommunikation und Marketing, Universitätsspital Bern, Inselspital für Videoaufzeichnung unser Experiment.

(1) Tiere:
Alle Tiere wurden nach den Richtlinien der Schweizer nationalen Gesetze behandelt. Die Studie wurde von der lokalen Tierversuche-Ausschuss des Kantons Bern genehmigt (Erlaubnis keine. WERDEN SIE 25/16).
Verwenden Sie große weiße Schweine beider Geschlechter (~ 30 ± 5 kg). Die Tiere blind in zwei Gruppen aufteilen einer Gruppe ein bicyclischen (80 kDa) Proteasehemmer von FXIIa oder Behandlung der Wahl und der andere ein inaktives Steuerelement empfangen.
2. chirurgische Verfahren (Abbildung 1)
<ol><li>Anästhesie und Vorbereitung des Tieres:
	<ol>
<li>Schnell die Tiere für 12 h vor Beginn des Experiments.</li>
		<li>Vorab behandeln Sie das Tier mit 20 mg/kg Ketamin und 2 mg/kg Xylazin über eine intramuskuläre Injektion in den Hals, mit einer 10 mL Spritze. Notieren Sie das Tier Gewicht und Geschlecht.</li>
		<li>Narkose durch die Injektion von 0,5 mg/kg Midazolam und 0,05 mg/kg Atropin in die Ohrmuschel Vene zu induzieren. Das Tier mit einem Endotrachealtubus Intubation.</li>
		<li>Aufrechterhaltung die Narkose durch Beatmung mit einem Beatmungsgerät (O2/air 1:3, Sevorane 1,5 %), ein 7-8 mm Atemwege Rohr und einen Filter. Passen Sie den Bruchteil der inspiriert Sauerstoff (FiO2) auf 35 % und das Atemvolumen auf 6 bis 10 mL/kg.</li>
		<li>Tiefe der Narkose wird in Abwesenheit von motor oder vegetative Reaktionen auf Nase kneifen als angemessen beurteilt. Palpebrale Reflexe und Kiefer Ton wurden überwacht kontinuierlich sowie targeting entspannter Kiefer Ton und fehlender palpebrale Reflexe. Kerntemperatur wurde kontinuierlich überwacht und Wartung der Normothermie (38-38,5 ° C) sorgte mit passiven Erwärmung (Decken und warme Flaschen zu isolieren).</li>
		<li>Frei, wie zuvor beschrieben von Koudstaal und seine Kollegen Schritte 3: 1 3: 3-18, die Halsschlagadern auf beiden Seiten zu sezieren und cannulate sie mit einem 7F Mantel. Cannulate der linken Halsschlagader mit einem 7F Mantel für venöse Blutentnahme.</li>
		<li>Verwalten Sie eine Bolusdosis von 250 µg Fentanyl Schmerzmittel durch den zentralen Venenkatheter, gefolgt von 250 µg/h als intravenöse Dauerinfusion über eine Infusionspumpe. Körpertemperatur, Herzfrequenz und Rhythmus mit einer 3-adrige Elektrokardiogramm (EKG), arteriellen und zentralen Venendrucks während des gesamten Experiments zu überwachen.</li>
		<li>Verwenden standard Blutentnahmeröhrchen, entziehen den Venenkatheter die folgenden Grundlinie Blutproben: 5 mL citrated Plasma und 2,9 mL EDTA-Plasma in die jeweiligen Röhren. Zentrifugieren Sie sofort bei 2.000 x g für 15 min bei 4 ° C. Nehmen Sie 2,9 mL Blut in ein Serum Röhrchen und lassen für 30 min bei Raumtemperatur gerinnen vor Zentrifugation wie oben beschrieben.</li>
		<li>Aliquoten 200 µL Plasma oder Serum in 500 µL Rohre und alle Proben bei-80 ° C für weitere Analysen zu speichern.</li>
		<li>Ziehen Sie 0,5 mL Blut aus dem arteriellen Linie mit speziellen Blut-Gas-Analyse (BGA) Spritzen zur Messung der BGA mit der BGA-Maschine gemäß den Anweisungen des Herstellers.</li>
		<li>Der Venenkatheter mit einer standard 2-mL-Spritze 0,5 mL Blut entziehen und sofort in die ACT-Patrone mit einer 30 G-Nadel zu übertragen. Legen Sie die gefüllte Patrone in die ACT-Maschine zur Messung der Gerinnungszeit nach den Anweisungen des Herstellers. Siehe Abbildung 2 für Zeitpunkte.</li>
		<li>Verabreichen Sie 5000 IU fraktioniertem Heparin in den Venenkatheter mit einer 2 mL Spritze und lassen Sie das Tier zu stabilisieren für 20 min vor Beginn der MI-Experiment.</li>
		<li>Monitor handeln alle 30-45 min wie in 2.1.11 erwähnt. Injizieren Sie 2500 IU fraktioniertem Heparin intravenös, wenn ACT < 180 s.</li>
	</ol></li>
	<li>Myokardinfarkt experiment
	<ol>
<li>Verwenden Sie C Arm Fluoroskopie Serienausstattung (Koronarangiographie Programm, Winkel 0°, 12 Bilder pro Sekunde, ~ 70 kV) - oder alternativ eine dedizierte Angiographie-System - die Koronarintervention durchführen.</li>
		<li>Verwenden Sie Röntgendurchleuchtung Anweisungen zum Einfügen eines Druck-Katheters (5F, 120 cm) über die zuvor platzierten Hülle in der linken Halsschlagader. Wechseln sie in den linken Ventrikel. Verbinden Sie den Druck-Katheter mit ein Erfassungssystem linken Ventrikeldruck aufzeichnen. Das Erfassungssystem muss kontinuierlich berechnen und erfassen von Herzfrequenz, entwickelt Druck, dP/dt maximale (Kontraktilität des linken Ventrikels) und dP/dt minimale (Entspannung des linken Ventrikels) während des gesamten Experiments. Ausgangswerte für 10 min aufnehmen.</li>
		<li>Einfügen einer 6F (100 cm, EB3.75) Führungskatheter über die zuvor platzierten Hülle in der rechten Halsschlagader. Kanüle an der linken Koronararterie zum Erreichen der linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) unter Röntgen-Anleitung. Injizieren Sie Kontrastmittel mit einer 20 mL Spritze über den Führungskatheter eine Basislinie Koronarangiographie durchzuführen. Hinweis: Injektion von Kontrastmittel erfolgte durch manuellen Druck aber auch ein engagiertes Power Injektorsystem genutzt werden.</li>
		<li>Die Größe des Knaben auf dem x-ray Monitor wählen die entsprechende Größe des Katheters perkutane Koronarintervention (PCI) zu beurteilen. Verwenden Sie PCI-Sprechblasen mit einer Länge von 15-25 mm und Durchmesser zwischen 2 und 3,5 mm abhängig von der LAD-Größe. PCI-Katheter und koronare Führungsdraht (F 014/J, 175 cm) montieren. Verbinden Sie die PCI-Katheter mit der Aufblasvorrichtung vorausgefüllt mit Kontrastmittel. Hinweis: Der Bursche Durchmesser kann direkt auf einem kalibrierten Monitor mit einem Lineal gemessen werden und die Größe des PCI-Ballons wird dann entsprechend ausgewählt.</li>
		<li>Das montierte System aus 2.2.4 in das Lumen des Führungskatheters einfügen. Vorantreiben Sie der Führungsdraht in den Knaben, bis sie über die zweite Diagonale Verzweigung des Knaben erreicht.</li>
		<li>Verwenden Sie Röntgendurchleuchtung Anleitungen zu den PCI-Katheter vorschieben, bis sie etwa in der Mitte des Knaben erreicht. Wählen Sie die LAD blockierende Seite je nach Anatomie der Koronarien, in der Regel nach dem zweiten, manchmal nach dem ersten Diagonale Abzweig (Abbildung 3) um ähnliche Prozentsätze der AAR von der linke Ventrikel (LV) haben. Hinweis: Die Wahl des Standortes blockierende richtet sich nach der Länge der Diagonale Zweige und damit den Bereich des Gewebes, welches durch das Blut über die jeweiligen Branchen geliefert wird. Im Falle einer langen werden gegabelten erste Diagonale Zweig der blockierenden Website kurz danach. Im Falle der einen kürzeren ersten Diagonale Zweig erfolgt die Sperrung nach der zweiten Diagonale.</li>
		<li>Entfernen Sie den Führungsdraht und dann der Druck in der Aufblasvorrichtung 7-10 bar Pumpen Sie den Ballon des Katheters PCI und induzieren Myokardischämie für 1 h schrittweise Erhöhung FiO2 auf 50-60 % zwischen 15 und 40 min der Ischämie. Halten Sie Tidalvolumen bei 6 bis 10 mL/kg. Hinweis: Dieses Verfahren reduziert das Auftreten von Extrasystolen und verringern die Häufigkeit von Kammerflimmern zigarettenschachtelgroßen.</li>
		<li>Aufzeichnung einer 5-10 s Videosequenz während der Injektion von Kontrastmittel durch den Führungskatheter, ein Angiogramm der Ballon des Katheters PCI verfügen, nur nach dem Start Ischämie; Wiederholen Sie nach 10 min der Ischämie, vollständige Okklusion des distalen auf den Ballon des Katheters PCI Knaben zu überprüfen.</li>
		<li>Überwachen Sie das Tier sehr genau, um sofort zu erkennen und zu behandeln (2.2.10) Herzrhythmusstörungen. Extrasystolen in der Regel auftreten und Zunahme der Frequenz (> 3 / min.) zwischen 20 und 40 Minuten nach Induktion der myokardialen Ischämie. Tritt dies auf, massieren Sie sanft den Hals auf beiden Seiten unterhalb der Wange. In den meisten Fällen wird dies ausreichen, um einen regelmäßigen Herzschlag, wahrscheinlich durch Stimulation der Vagusnerv Barorezeptoren befindet sich auf der gemeinsamen Halsschlagader wieder herzustellen.</li>
		<li>Wenn Herzrhythmusstörungen in Kammerflimmern Fortschritt, verwenden Sie einen externen, biphasische Defibrillatoren ein Sinusrhythmus wieder herzustellen. Anwenden von 5-10 Herzdruckmassage mit den Defibrillator-Pads unmittelbar vor dem Auftragen des Schocks um die Koronarien mit sauerstoffreichem Blut zu füllen und dann Schock mit 150 J (für Tiere mit 30 kg).</li>
		<li>Gegebenenfalls wiederholen und erhöhen die Energie, um 175 J nach dem 3rd -Schock. Verwenden Sie höhere Energie-Einstellungen für schwerere Tiere.</li>
		<li>Fünf Minuten vor dem Ende der Ischämie-Zeit wiederholen die Blutentnahme in 2.1.8-2.1.13 erwähnt. Injizieren der Prüfsubstanz (entweder der bicyclischen FXIIa Inhibitor oder 4 mg/kg zu kontrollieren, dazu das Blind) intravenös über den zentralen Venenkatheter und Flush die Linie mit 20 mL Kochsalzlösung.</li>
		<li>Zurückziehen einer Plasma-Citrat-Probe (wie unter 2.1.8 und 2.1.9) 4 min nach der Injektion der Substanz im 2.2.12.</li>
		<li>Führen Sie ein Angiogramm (2.2.3) bestätigen LAD Okklusion, dann Luft aus dem Ballon des Katheters PCI und den Führungskatheter dieser Katheter entfernen. Perfusion des Knaben distal zum Ortsbild Okklusion durch Angiogramm unmittelbar nach Deflation und entfernen den Ballon des Katheters PCI, 10 min danach, zu bestätigen, wenn Anzeichen einer myokardialen Ischämie wurden durch EKG sichtbar, für mehr als 5 min und unmittelbar vor Re Okklusion des Knaben.</li>
		<li>Reperfusion des ischämischen Myokard für 2 h zu ermöglichen. Plasma und Serum Proben mit 10, 30, 60 und 115 min der Reperfusion (2.1.8 und 2.1.9) nehmen. BGA Monitor bei 60 bis 115 min (2.1.10).</li>
		<li>Setzen Sie die PCI-Katheter mit dem Führungsdraht auf genau die gleiche Position wie bei der Ischämie. Pumpen Sie den Ballon des Katheters PCI als vor und bestätigen Sie LAD Okklusion durch Angiogramm (2.2.3). Entfernen Sie den Druck-Katheter aus dem linken Ventrikel und stoppen Sie der Aufnahme.</li>
		<li>100 mL 2 % zu injizieren Evans Blue in Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS, pH 7,4) in der zentralen Venenkatheter. Ca. 30 s später, wenn das ganze Tier blau injizieren 40 mL 20 % KCl, das Tier einzuschläfern. Tod wurde durch das Fehlen von ECG Signale und Impulswellen bestätigt.</li>
	</ol></li>
</ol>(3) Stichprobenverfahren
<ol><li>
Extrahieren, sezieren und sampling-Herzen (Abbildung 4)
	<ol>
<li>Führen Sie eine Sternotomie, die das Herz aussetzen. Folgen Sie das zuvor beschriebene von Koudstaal und Kollegen, die Schritte 8-2 und 8: 3-18Protokoll. Schneiden Sie das Perikard während der Inspektion für Anomalien, die stammen aus früheren Perikarditis und das Tier von weiteren Auswertung ausschließen könnten.</li>
		<li>Entleeren Sie und entfernen Sie die PCI-sowie den Führungskatheter. Schneiden Sie das Herz für die weitere Analyse. Schneiden Sie die untere Hohlvene und entfernen Sie Blut mit einer Saugpumpe, dann schneiden Sie die großen Gefäßen, die das Herz mit dem Körper verbindet.</li>
		<li>Spülen Sie das Herz innen und außen mit Raumtemperatur Kochsalzlösung. Wiegen Sie das ganze Herz.</li>
		<li>Innerhalb von 30-40 min, das Herz in Scheiben von etwa 3 bis 5 mm von der Spitze der Chorden Tendinae der Mitralklappe, senkrecht zur Längsachse mit einem scharfen Messer schneiden.</li>
		<li>Achten Sie darauf, immer das Herz in derselben Ausrichtung mit der Bauchseite nach oben um die Ausrichtung der geschnittenen Proben (Abbildung 5) zu platzieren.</li>
		<li>Fotografieren Sie die Scheiben des Herzens mit einer digitalen Spiegelreflexkamera.</li>
		<li>Schneiden Sie den rechten Ventrikel (verwerfen als nicht erforderlich). Fotografieren Sie die linke Herzkammer Scheiben zu und wiegen Sie alle Scheiben für das Gesamtgewicht des linken Ventrikels.</li>
		<li>Unterscheiden Sie zwischen dem Evans Blue positive und Evans Blue negative Gewebe in allen Abschnitten. Zerlegen Sie die Scheiben um die ischämische (Evans blau negativ) aus dem nicht-ischämischen Gewebe (Evans Blue positiv) mit einem Skalpell zu trennen.</li>
		<li>Zunächst analysieren Sie die Evans Blue negativen Abschnitte (der ischämischen Bereich gefährdet, AAR). Wiegen sie alle und steckte sie in einen Kunststoffbehälter.</li>
		<li>Decken Sie die Scheiben vollständig mit 100-150 mL (entsprechend der Größe des Herzens)-Triphenyl-Tetrazolium-Chlorid-Lösung (2 g TTC, 16 g Dextran, Molekulargewicht 48000-90000, in 200 mL PBS, frisch zubereitet), dass die Herz-Stücke innerhalb der Lösung frei bewegen können. Decken Sie den Container und 20 min bei 37 ° C inkubieren Sie, während sanft schütteln.</li>
		<li>Während dieser 20 min Inkubation Zeit wiegen die Evans Blue positive Stücke (Bereich nicht gefährdet, ANR), Proben für die Einbettung von Tissue-Tek nehmen (Wählen Sie die Verletzung den distalsten Teil) und bei-80 ° C zur weiteren Analyse zu speichern. Den Rest in 4 % Formaldehyd-Lösung und Lagerung bei Raumtemperatur für Histologie Abschnitte.</li>
		<li>Entfernen Sie die Stücke von der AAR von der TTC-Lösung. Die rote gefärbte Gewebe ist tragfähige ischämischen Gewebe (VIT) und das Gewebe nicht befleckt nekrotischen ischämischen Gewebe (NIT). Schneiden Sie 2 kleine Stücke (Blöcke von 2-3 mm) aus sowohl die NIT und VIT in Tissue - Tek einbetten und bei-80 ° C zur weiteren Analyse zu speichern. Diese Proben sollten das gleiche Gewicht haben.</li>
		<li>Befestigen Sie den Rest der Stücke (alle Scheiben von der AAR abgeleitet) durch Anheften nach unten in einem Styropor-Behälter und vollständig bedeckt mit 4 % Formaldehyd-Lösung für 24 h bei Raumtemperatur in einer Dampfhaube. Die Stücke sollten für die fotografische Dokumentation im nächsten Schritt flach bleiben.</li>
		<li>Am nächste Tag fotografieren beide Seiten der Stücke mit einer hochauflösenden Kamera mit den gleichen Zoom-Einstellung und die Entfernung aus dem Gewebe (gleiche Vergrößerung). Alle Bilder automatisch Maßstabsleisten hinzufügen. Alle Bars müssen die gleiche Länge haben. Hinweis: Die hochauflösende Kamera sollte mit Software verbunden sein, die jedes Foto automatisch die Maßstabsleiste hinzufügt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Berechnung der AAR und der Infarkt-Größe
	<ol>
<li>% AAR des linken Ventrikels = (Gewicht der AAR in g / Gewicht des linken Ventrikels in g) * 100.</li>
		<li>Verwenden Sie ImageJ-Software zur Berechnung der Gesamtfläche der AAR und NIT (beide Seiten eines jeden Stückes) anhand der Fotos.</li>
		<li>Einstellen Sie die Maßstabsleiste durch Auswahl der Mensur, Bar mit der geraden Linie vom Winkel Werkzeug. Wählen Sie im Menü analysieren > Maßstab gesetzt und legen Sie die bekannten Abstand und Einheit des Maßstabs. Wählen Sie "global", also der gleiche Maßstab auf alle Bilder angewendet werden sollen.</li>
		<li>Markieren Sie die gesamte Fläche des Gewebes mit der freien Hand-Auswahl-Werkzeug AAR zu berechnen. Achten Sie darauf, dass Sie nicht die Seite (Höhe) des Gewebes und/oder das Fettgewebe (Abbildung 6 C) enthalten.</li>
		<li>Legen Sie die Messung durch Auswahl von "Bereich" und "Labels anzeigen" von Analyze > Menü Messungen festgelegt. Messen Sie die Fläche von Analyze > Messen.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 3.2.5 Maßnahme NIT (Mark nur die nicht-gefärbten Gewebe). Hinweis: Nicht das Fettgewebe (Abbildung 6-D) in die NIT-Berechnung einbeziehen. Wiederholen Sie den Schritt auf der anderen Seite des Gewebes.</li>
		<li>Berechnen Sie die durchschnittliche AAR und NIT für jedes Stück des Gewebes.</li>
		<li>Die Werte aus 3.2.7 verwenden, um die NIT als prozentualer Anteil der AAR:% NIT AAR berechnen = (durchschnittliche Fläche Σ nit cm2/ Σ durchschnittliche Fläche von AAR cm2) * 100.</li>
		<li>Zwei verschiedene Ermittler sollten die oben beschriebene Methode wiederholen. Die akzeptable Unterschied liegt < 10 %.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Ischämie-Marker
	<ol>
<li>EDTA-Plasma-Proben, die zuvor bei-80 ° C (2.1.9) zur Messung des kardialen Troponin gespeichert wurden zu verwenden-Ich benutze eine Einzel-Plex Luminex-Typ-Test wie oben beschrieben 19.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Mozaffarian, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+Disease+and+Stroke+Statistics-2016+Update.">Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update.</a> Circulation. 133, e338-e360 (2016).</li><li>Miller, T. 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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+Outcome+Assessment+in+a+Pig+Model+of+Acute+Myocardial+Infarction.">Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction.</a> J Vis Exp. , e54021 (2016).</li></ol>

Die Autoren erklären keinen Interessenskonflikt.

Myokardialen ich / R Verletzung hat einen signifikanten Einfluss auf die endgültige Infarkt-Größe, die Prognose der Patienten nach akutem Myokardinfarkt3direkt übersetzt wird. Verständnis der Pathophysiologie der myokardialen ich / R Verletzungen ist der erste Schritt zu reduzieren oder zu verhindern. Myokardialen ich / R Verletzungen ist eine akute Erkrankung, die direkt nach Reperfusion der verstopften Gefäße auftritt. Ich / R Verletzung führt zu einer Aktivierung der angeborenen Immunan...

Ischämischer Herzkrankheit, insbesondere akuten Myokardinfarkt (MI), ist die häufigste Todesursache in Industrieländern 1. Heute ist die Standardbehandlung der MI perkutane Koronarintervention (PCI), die Ballon-Katheter-Behandlung. Einer der kritischen Faktoren, die Qualität des Lebens betrifft und Prognose von Patienten nach PCI-behandelten akuten MI ist die Infarkt-Größe. Die Verringerung der Größe haben einen großen Einfluss auf Patienten überleben und Prognose 2. Myokardiale Ischämie/Reperfusion (ich / R) Verletzung hat einen wesentlichen Einfluss auf die Größe des Infarktes, so ist eines der wichtigsten Ziele in der Herz-Kreislauf-Forschung zur Verhinderung oder Reduzierung myokardialen ich / R Verletzungen 3. Die genauen Mechanismen der I / R Verletzungen sind noch in der Untersuchung 4. Aktivierung des Plasma-Kaskaden und Endothelzellen sind Markenzeichen von I / R Verletzungen 5. Aktivierung des Systems der Koagulation ist deutlich mit 6,7. Vor kurzem hat die Rolle des FXII, als einen frühen vorgelagerten Peptid beteiligt Kontaktphase Aktivierung der Gerinnung Kaskade in eine FXII gezeigt Knock-out Rattenmodell der zerebralen ich / R Verletzungen 8. Validierung der Ergebnisse in einem porcinen Modell ist ein wichtiger Schritt in die klinische Übersetzung. Daher testen wir ein neuartiges bicyclischen (80 kDa) FXIIa Proteasehemmer im Zusammenhang mit der Myokardinfarkt ich / R Verletzungen in einer Pilotstudie.
Tiermodellen, die die klinische Situation der akuten MI und PCI-Behandlungen zu imitieren, sind unerlässlich, um unser Verständnis der Pathophysiologie der myokardialen ich verbessern / R Verletzungen und neuartige Behandlungsmöglichkeiten zu testen. Schweine sind eine gute Tiermodell für klinische myokardialen ich / R Verletzungen. Dies ist nicht nur, weil ihre Herzen sehr ähnlich zu den Herzen der Menschen in Bezug auf Anatomie und Herz-Kreislauf sind, sondern sie auch ähnliche pathophysiologische Reaktionen auf myokardiale Ischämie und Reperfusion 9,10 zeigen. Andere Modelle wie Ratten und Mäuse nicht erfüllen diese Kriterien und zeigen erhebliche Unterschiede im Vergleich zu den Herzen der Menschen 11,12, während Hunde zum Beispiel viele weitere Sicherheiten Herzkranzgefäße im Vergleich zu Menschen haben 13.
Porcines akutem Myokardinfarkt-Modell ist am meisten benutzt in der Herz-Kreislauf-Forschung zu ischämischen Herzkrankheiten einschließlich myokardialen untersuchen ich / R Verletzungen 14,15,16,17. Letzteres ist eine entzündliche Erkrankung, die durch die Minimierung die entzündliche Reaktion im Zusammenhang mit Sternotomie oder Thorakotomie verwendet in offenen Thoraxchirurgie ist unerlässlich. Der geschlossene Kasten Modell mit einer klinischen C-Bogen-Angiographie-Einstellung überwindet dieses Problem. Darüber hinaus ist einer der wichtigsten Punkte, dass unser Protokoll eine genaue Unterscheidung zwischen ischämischen (gefährdet, AAR) und nicht-ischämische Bereiche des linken Ventrikels (Bereich nicht gefährdet, ANR), bietet so dass die Infarkt-Größe (nekrotische ischämischen Gewebe, NIT) kann werden Sie genau bestimmt. Unser Ziel für dieses Papier ist, klar zu definieren, eine reproduzierbare Methodik von einem porcinen myokardialen ich / R Verletzungen zu modellieren, insbesondere in Bezug auf Herzmuskelgewebe Probenahme, wodurch für eine genauere Analyse der molekularen Mechanismen von I / R Verletzungen und eine klareres Bild von den Auswirkungen der neuartige medikamentöse Behandlungen.

<table><tbody><tr><td>ABL 90 Flex, blood gas analyser</td><td>Radiometer</td><td>-</td><td>Blood gas analysis (BGA)</td></tr><tr><td>ACT Plus</td><td>Medtronic</td><td>-</td><td>Activated clotting time</td></tr><tr><td>Atropin</td><td>Sintetica</td><td>-</td><td>Atropinum Sulfas, 0,5mg/ml</td></tr><tr><td>Balance (20-500 Kg)</td><td>NAGATA Scale, Tiwan</td><td>HTB/HTR</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Balance (21-4200 g)</td><td>Mettler toledo, Switzerland</td><td>MS4002SDR</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Blood collection tubes: EDTA, citrate and serum</td><td>S-Monovette, Nuembrecht, Germany</td><td>05.1167.001,&lt;br/&gt; 05.1071.001&lt;br/&gt; and&lt;br/&gt; 05.1557.001 respectively</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>BV Pulsera mobile C-arm</td><td>Philips</td><td>-</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Labcare, UK</td><td>ALC PK120R</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Defibrillator Lifepak 12</td><td>Medtronic</td><td>-</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Dextran from Leuconostoc mesenteroides</td><td>Sigma-Aldrich, Germany</td><td>D3759</td><td>Average M.wt 48000-90000</td></tr><tr><td>Digital single lens reflex camera</td><td>Sony, Thailand</td><td>DSLR-A500/A550</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Dissecting forceps</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>EMPIRA RX PCI dilatation catheter</td><td>Cordis, Johnson&amp;amp;Johnson, USA</td><td>85R15300S</td><td>Diameter 3 mm, length 15 mm, Alternative products can be used</td></tr><tr><td>EMPIRA RX PCI dilatation catheter</td><td>Cordis, Johnson&amp;amp;Johnson, USA</td><td>85R15350S</td><td>Diameter 3.5 mm, length 15 mm, Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Evans Blue</td><td>Sigma-Aldrich, Germany</td><td>E2129</td><td>Toxic</td></tr><tr><td>Fabius GS premium respirator</td><td>Dr&amp;auml;ger, L&amp;uuml;beck, Germany</td><td>-</td><td>Anesthesia work station, Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Fentanyl</td><td>Inselspital ISPI</td><td>-</td><td>Fentanyl 2500mcg/50ml</td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>Pathology Institute, Bern University</td><td>SI148701</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>FXIIa inhibitor</td><td>Provided by Prof. Christian Heinis&#039; laboratory in EPFL</td><td></td><td>Novel bicyclic peptide</td></tr><tr><td>Galeo, coronary guidewire</td><td>Biotronik, Germany</td><td>125497</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Guidance catheter</td><td>Boston Scientific, Florida, USA</td><td>34356-06</td><td>6F (100 cm, EB3.75). Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Heparin Sodium</td><td>Drossapharm, Basel, Switzerland</td><td>-</td><td>Liquemin, 25000 U.I./5 ml</td></tr><tr><td>High end electrosurgery</td><td>BOWA, Germany</td><td>ARC 400</td><td>Electrical source for blood suction. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Hydro-Guardmini breathing filter</td><td>Intersurgical, Lithuania</td><td>1745000</td><td>Filters</td></tr><tr><td>Image J</td><td>National Institute of Health, USA</td><td>1.47v</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Inflation device, Atrion QL2530</td><td>Atrion medical product, Alabama, USA</td><td>96402</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>IntelliVue MP 70</td><td>Philips, Boeblingen, Germany</td><td>-</td><td>Monitor (ECG, heart rate, blood presure and body temperature). Alternative products can be used</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sintetica SA</td><td>-</td><td>Potassium chloride 15%</td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Vetoquinol</td><td>-</td><td>Narketan, 1ml/100mg</td></tr><tr><td>LR-ACT</td><td>Medtronic</td><td>402-01</td><td>ACT special syringes</td></tr><tr><td>Midazolam</td><td>Roche</td><td>-</td><td>Dormicum, 5mg/ml</td></tr><tr><td>Monopolar scalpel</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Needle holder</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>High resolution camera, PathStand Macro Imaging Stand for Grossing</td><td>Spotimaging, USA</td><td></td><td>1080 p HD resolution. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>PBS</td><td>In-house preparation</td><td>-</td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Peripheral venous cannula, 18 G</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>PowerLab 4/35 data acquisition system</td><td>Adinstruments, Spechbach, Germany</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Rotamax120T</td><td>Heidolph, Germany</td><td>544-41200-00</td><td>Shaker. Alternative can be used</td></tr><tr><td>R&amp;uuml;schelit-Super Safety Clear Tube</td><td>Teleflex, Dublin, Irland</td><td>112480</td><td>Air way tubing, Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Safe Pico Aspirator Syringes</td><td>Radiometer</td><td>956-622</td><td>BGA special syringes</td></tr><tr><td>Saline</td><td>Sintetica Bioren</td><td>-</td><td>NaCl 0,9%. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Sevorane 1.5%</td><td>AbbVie AG</td><td>-</td><td>Sevorane 250ml 100%</td></tr><tr><td>Sheath</td><td>Cordis, Johnson&amp;amp;Johnson, USA</td><td>504-607 A</td><td>AVANTI + / 7 F, Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Space infusion pump</td><td>B.Braun Medical AG, Germany</td><td>-</td><td>For infusion of fentanyl. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>SPR-350 (Millar catheter)</td><td>Adinstruments, Texas, USA</td><td>840-8166</td><td>MIKRO-TIP, 5F, 120 cm</td></tr><tr><td>Sternotomy saw</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Sutures</td><td>ETHICON, Johnson&amp;amp;Johnson, USA</td><td>Y3110H</td><td>Monocryl 3-0 SH-1 Plus. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Syringes (20, 10 and 5 mL)</td><td>CODAN,Baar, Switzerland</td><td>62.7602,&lt;br/&gt; 62.6616,&lt;br/&gt; 62.5607&lt;br/&gt; respectively</td><td>Used to inject anesthetic materials intramuscularly or directly into the central venous line. Also to inject heparin or FXIIa or the respective control. Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Thorax spreader</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Tissue-tek</td><td>SAKURA, Netherlands</td><td>4583</td><td>O.C.T. compound</td></tr><tr><td>Vascular forceps</td><td></td><td></td><td>Alternative products can be used</td></tr><tr><td>Xenetix 300 contrast media</td><td>Guerbet, Z&amp;uuml;rich, Switzerland</td><td>-</td><td>Lobitridol, 300 mg iodide/ml</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Vetoquinol</td><td>-</td><td>Xylapan, 20mg/1 mL</td></tr><tr><td>2,3,5-Triphenyltetrazolium choride</td><td>Sigma-Aldrich, Austria</td><td>T8877</td><td></td></tr><tr><td>500 &amp;mu;L tubes (eppendorf)</td><td>Trefflab, Switzerland</td><td>96.08185.9.03</td><td>Alternative products can be used</td></tr></tbody></table>

improvement of a closed chest porcine myocardial infarction model by standardization of tissue and blood sampling procedures

Myokardiale Ischämie Reperfusion (ich / R) Verletzung trägt fast die Hälfte der nekrotischen Bereich nach Myokardinfarkt. Bisher gibt es kein zugelassenes Medikament zur Verhinderung oder Reduzierung myokardialen ich / R Verletzungen. Das Studium und Verständnis der pathophysiologischen Mechanismen der myokardialen ich / R Verletzung ist wesentlich für die erfolgreiche Behandlungen zu entwickeln. Großen Tierversuche sind ein wichtiger Schritt in translational Methoden. Das porcinen Modell eines akuten Myokardinfarkts wurde gegründet und von uns selbst und andere beschrieben. Wir wollten den Wert des Modells weiter zu verbessern, indem Sie im Detail auf die Sampling-Techniken für den Einsatz in weiteren Untersuchungen. Darüber hinaus legen wir Wert auf kleine, aber wichtige Schritte, die die Qualität der Ergebnisse beeinflussen können. Um die klinische Situation der myokardialen imitieren ich / R Verletzungen, eine perkutane Koronarintervention (PCI)-Katheter in der linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) von einem narkotisierten Schwein eingefügt wurde. ° ° ° Dieses Modell ahmt akutem Myokardinfarkt und PCI-Behandlung bei Menschen mit der Möglichkeit der genauen Bestimmung den Bereich am Risiko sowie die Nekromanten- und tragfähige ischämischen Gewebe. Hier wurde das Modell zur Untersuchung der Wirkung von einem bicyclischen Peptid-Inhibitor der FXIIa. Das Modell kann auch geändert werden, um die Reperfusion länger um später Myokardinfarkt untersuchen zu lassen.

Ein Tier starb vorzeitig vor der Verabreichung von FXIIa-Hemmer oder Kontrolle Peptid aufgrund eines technischen Fehlers (plötzlicher Abfall des Blutdrucks während Ischämie vor Zugabe der Prüfsubstanz). Ein Tier wurde aus der FXIIa-Hemmer Gruppe ausgeschlossen, da keine Ischämie/Reperfusion Verletzungen durch abnorme Anatomie des linken vorderen absteigenden Arterie (LAD) beobachtet wurde. Ein großer Teil des linken Ventrikels, einschließlich der Spitze wurde durch den Zirkumflex A...

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Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Hier zeigen wir ein Protokoll zur Stichprobenverfahren eine etablierte porcinen Modell der akuten Myokardinfarkt zu standardisieren, um der translationalen Wertsteigerung für das Verständnis der Pathophysiologie der myokardialen Ischämie/Reperfusion Verletzungen und neuartige Medikamenten-Kandidaten zu testen.

Verbesserung der einen geschlossenen Kasten porcinen Myokardinfarkt Modell durch Standardisierung der Gewebe und Blut Stichprobenverfahren

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

improvement-closed-chest-porcine-myocardial-infarction-model

Research

JoVE Journal

Medicine

10.8K Aufrufe.  University of Bern. Hier zeigen wir ein Protokoll zur Stichprobenverfahren eine etablierte porcinen Modell der akuten Myokardinfarkt zu standardisieren, um der translationalen Wertsteigerung für das Verständnis der Pathophysiologie der myokardialen Ischämie/Reperfusion Verletzungen und neuartige Medikamenten-Kandidaten zu testen.

Serie: Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ischemia and reperfusion. Immune response includes cytokine expression and release or secretion of endogenous ligands of innate immune receptors. Activation of innate immunity can potentially modulate infarct size. We have modified an existing murine closed-chest model using hanging weights which could be useful for studying myocardial pre- and postconditioning and the role of innate immunity in myocardial ischemia and reperfusion. This model allows animals to recover from surgical trauma before onset of myocardial ischemia.
Volatile anesthetics have been intensely studied and their preconditioning effect for the ischemic heart is well known. However, this protective effect precludes its use in open chest models of coronary artery ligation. Thus, another advantage could be the use of the well controllable volatile anesthetics for instrumentation in a chronic closed-chest model, since their preconditioning effect lasts up to 72 hours. Chronic heart diseases with intermittent ischemia and multiple hit models are other possible applications of this model.
For the chronic closed-chest model, intubated and ventilated mice undergo a lateral blunt thoracotomy via the 4th intercostal space. Following identification of the left anterior descending a ligature is passed underneath the vessel and both suture ends are threaded through an occluder. Then, both suture ends are passed through the chest wall, knotted to form a loop and left in the subcutaneous tissue. After chest closure and recovery for 5 days, mice are anesthetized again, chest skin is reopened and hanging weights are hooked up to the loop under ECG control.
At the end of the ischemia/reperfusion protocol, hearts can be stained with TTC for infarct size assessment or undergo perfusion fixation to allow morphometric studies in addition to histology and immunohistochemistry.

Surgical trauma induces an inflammatory response. Cytokines and endogenous ligands are known to modulate myocardial infarct size following ischemia and reperfusion. We present a modified closed-chest model of murine ischemia and reperfusion using hanging weights to minimize effects of thoracotomy.

Ein Maus-Closed-Brust-Modell von Myokardischämie und Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Forschung

Medizin

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

Myokardinfarkt und Functional Outcome Assessment in Schweine

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are therefore required to confine cardiac damage, promote survival and reduce the disease burden of heart failure. Large animal experiments are an essential part in the translational process from experimental to clinical therapies. To optimize clinical translation, robust and representative outcome measures are mandatory. The present manuscript aims to address this need by describing the assessment of three clinically relevant outcome modalities in a pig acute myocardial infarction (AMI) model: infarct size in relation to area at risk (IS/AAR) staining, 3-dimensional transesophageal echocardiography (TEE) and admittance-based pressure-volume (PV) loops. Infarct size is the main determinant driving the transition from AMI to heart failure and can be quantified by IS/AAR staining. Echocardiography is a reliable and robust tool in the assessment of global and regional cardiac function in clinical cardiology. Here, a method for three-dimensional transesophageal echocardiography (3D-TEE) in pigs is provided. Extensive insight into cardiac performance can be obtained by admittance-based pressure-volume (PV) loops, including intrinsic parameters of myocardial function that are pre- and afterload independent. Combined with a clinically feasible experimental study protocol, these outcome measures provide researchers with essential information to determine whether novel therapeutic strategies could yield promising targets for future testing in clinical studies.

Reliable and accurate outcome assessment is the key for translation of preclinical therapies into clinical treatment. The current paper describes how to assess three clinically relevant primary outcome parameters of cardiac performance and damage in a pig acute myocardial infarction model.

Primärer Ergebnisbeurteilung in einem Schwein Modell eines akuten Myokardinfarkts

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other biologicals that enhance angio- or vasculogenesis into the infarct border zone (IBZ), tissue perfusion is improved, and the myocardium can be protected from further damage. For maximum therapeutic effect, it is hypothesized that the regenerative substance is best delivered to the IBZ. This requires accurate injections and has led to the development of new injection techniques. To validate these new techniques, we have designed a validation protocol based on myocardial tissue analysis. This protocol includes whole-heart myocardial tissue processing that enables detailed two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) analysis of the cardiac anatomy and intramyocardial injections. In a pig, myocardial infarction was created by a 90-min occlusion of the left anterior descending coronary artery. Four weeks later, a mixture of a hydrogel with superparamagnetic iron oxide particles (SPIOs) and fluorescent beads was injected in the IBZ using a minimally-invasive endocardial approach. 1 h after the injection procedure, the pig was euthanized, and the heart was excised and embedded in agarose (agar). After the solidification of the agar, magnetic resonance imaging (MRI), slicing of the heart, and fluorescence imaging were performed. After image post-processing, 3D analysis was performed to assess the IBZ targeting accuracy. This protocol provides a structured and reproducible method for the assessment of the targeting accuracy of intramyocardial injections into the IBZ. The protocol can be easily used when the processing of scar tissue and/or validation of the injection accuracy of the whole heart is desired.

This protocol describes a novel method for the 3D comparison of whole-heart myocardial tissue with MRI. This is designed for the accurate assessment of intramyocardial injections in the infarct border zone of a chronic porcine model of myocardial infarction.

3D Whole-Herz Myocardial Gewebeanalyse

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major causes of mortality and morbidity around the world. Cell-based therapies for cardiac repair and improvement of left ventricular function after MI have attracted considerable attention. Accordingly, the safety and efficacy of these cell transplantations should be tested in a preclinical large animal model of HF prior to clinical use. Pigs are widely used for cardiovascular disease research due to their similarity to humans in terms of heart size and coronary anatomy. Therefore, we sought to present an effective protocol for the establishment of a porcine chronic HF model using closed-chest coronary balloon occlusion of the left circumflex artery (LCX), followed by rapid ventricular pacing induced with pacemaker implantation. Eight weeks later, the stem cells were administered by intramyocardial injection in the peri-infarct area. Then the infarct size, cell survival, and left ventricular function (including echocardiography, hemodynamic parameters, and electrophysiology) were evaluated. This study helps establish a stable preclinical large animal HF model for stem cell treatment.

We sought to establish a swine model of heart failure induced by left circumflex artery blockage and rapid pacing to test the effect and safety of intramyocardial administration of stem cells for cell-based therapies.

Erstellung eines Schweinemodells für postmyokarde Infarkt-Herzinsuffizienz für die Stammzellbehandlung

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Tissue Preparation Techniques for Contrast-Enhanced Micro Computed Tomography Imaging of Large Mammalian Cardiac Models with Chronic Disease

Structural remodeling is a common consequence of chronic pathological stresses imposed on the heart. Understanding the architectural and compositional properties of diseased tissue is critical to determine their interactions with arrhythmic behavior. Microscale tissue remodeling, below the clinical resolution, is emerging as an important source of lethal arrhythmia, with high prevalence in young adults. Challenges remain in obtaining high imaging contrast at sufficient microscale resolution for preclinical models, such as large mammalian whole hearts. Moreover, tissue composition-selective contrast enhancement for three-dimensional high-resolution imaging is still lacking. Non-destructive imaging using micro-computed tomography shows promise for high-resolution imaging. The objective was to alleviate sufferance from X-ray over attenuation in large biological samples. Hearts were extracted from healthy pigs (N = 2), and sheep (N = 2) with either induced chronic myocardial infarction and fibrotic scar formation or induced chronic atrial fibrillation. Excised hearts were perfused with: a saline solution supplemented with a calcium ion quenching agent and a vasodilator, ethanol in serial dehydration, and hexamethyldisilizane under vacuum. The latter reinforced the heart structure during air-drying for 1 week. Collagen-dominant tissue was selectively bound by an X-ray contrast-enhancing agent, phosphomolybdic acid. Tissue conformation was stable in air, permitting long-duration microcomputed tomography acquisitions to obtain high-resolution (isotropic 20.7 &#181;m) images. Optimal contrast agent loading by diffusion showed selective contrast enhancement of the epithelial layer and sub-endocardial Purkinje fibers in healthy pig ventricles. Atrial fibrillation (AF) hearts showed enhanced contrast accumulation in the posterior walls and appendages of the atria, attributed to greater collagen content. Myocardial infarction hearts showed increased contrast selectively in regions of cardiac fibrosis, which enabled the identification of interweaving surviving myocardial muscle fibers. Contrast-enhanced air-dried tissue preparations enabled microscale imaging of the intact large mammalian heart and selective contrast enhancement of underlying disease constituents.

Here, we present a protocol to obtain high resolution micro computed tomography images of healthy and pathological large mammalian whole hearts with collagen-selective contrast enhancement.

Gewebepräparationstechniken für die kontrastverstärkte Mikro-Computertomographie-Bildgebung von Herzmodellen großer Säugetiere mit chronischen Erkrankungen

Structural remodeling is a common consequence of chronic pathological stresses imposed on the heart. Understanding the architectural and compositional ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization and cardiovascular drugs, a significant proportion of patients develop pathological left-ventricular remodeling and progressive heart failure following MI. Therefore, new therapeutic options, such as cellular and gene therapies, among others, have been developed to repair and regenerate injured myocardium. In this context, animal models of MI are crucial in exploring the safety and efficacy of these experimental therapies before clinical translation. Large animal models such as swine are preferred over smaller ones due to the high similarity of swine and human hearts in terms of coronary artery anatomy, cardiac kinetics, and the post-MI healing process. Here, we aimed to describe an MI model in pig by permanent coil deployment. Briefly, it comprises a percutaneous selective coronary artery cannulation through retrograde femoral access. Following coronary angiography, the coil is deployed at the target branch under fluoroscopic guidance. Finally, complete occlusion is confirmed by repeated coronary angiography. This approach is feasible, highly reproducible, and emulates the pathogenesis of human non-revascularized MI, avoiding the traditional open-chest surgery and the subsequent postoperative inflammation. Depending on the time of follow-up, the technique is suitable for acute, sub-acute, or chronic MI models.

Myocardial infarction (MI) animal models that emulate the natural process of the disease in humans are crucial to understanding pathophysiological mechanisms and testing the safety and efficacy of new emergent therapies. Here, we describe an MI swine model created by deploying a percutaneous embolization coil.

Myokardinfarkt durch perkutane Embolisationsspulenentfaltung in einem Schweinemodell

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...

Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence suggests that thrombolytic therapy or primary percutaneous coronary intervention (PPCI) does not prevent reperfusion injury. There is still no ideal animal model for MIRI. This study aims to improve the MIRI model in rats to make surgery easier and more feasible. A unique method for establishing MIRI is developed by using a soft tube during a key step of the ischemic period. To explore this method, thirty rats were randomly divided into three groups: sham group (n = 10); experimental model group (n = 10); and existing model group (n = 10). Findings of triphenyltetrazolium chloride staining, electrocardiography, and percent survival are compared to determine the accuracies and survival rates of the operations. Based on the study results, it has been concluded that the improved surgery method is associated with a higher survival rate, elevated ST-T segment, and larger infarct size, which is expected to mimic the pathology of MIRI better.

Myocardial ischemia-reperfusion model of rat heart is improved by using a self-made retractor, polyvinyl chloride tube, and a unique knotting method. Electrocardiogram, triphenyltetrazolium chloride and histological staining, and percent survival analysis results showed that the improved model group has higher success and survival rates than the already existing model group.

Verbessertes Nagetiermodell der Myokardischämie und Reperfusionsverletzung

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence ...

Dissection Techniques and Histological Sampling of the Heart in Large Animal Models for Cardiovascular Diseases

The standard gross examination and sampling are key elements in the reproducibility and success of experimental studies of cardiovascular diseases carried out in large animals. Considering the complex anatomy of the heart, interspecies differences, and the types of compensatory and pathological reactions, consistent protocols are challenging to implement. The utilization of multiple dissection protocols is usually adapted to suit the prosector's experience, and personal preference continues to be a source of experimental and interobserver variability. Here, the aim is to present the main anatomical features and landmarks, dissection protocols, and histological sampling standards of the heart in some commonly used species (including dogs, pigs, ruminants, and cats) as models of cardiovascular diseases.
Two standard gross examination protocols are presented here. First, the inflow-outflow method, which follows the physiological blood flow direction through the heart and large vessels (frequently used in dogs, ruminants, and pigs), and second, the four-chamber dissection technique (exemplified in cats). Both techniques can be adapted to any species in certain experimental circumstances. The sampling protocols include all the areas of interest (sinoatrial node, ventricles, interventricular septum, atria, valves, and aorta), and if properly carried out, improve both the reproducibility and reliability of experimental studies.

Due to the complex anatomy, a consistently reproducible dissection and harvesting protocol for cardiac samples can be challenging to implement. This manuscript presents the key elements of some standard cardiac dissection protocols, highlighting both the gross examination approaches and the sampling sites commonly used for histopathologic examination.

Dissektionstechniken und histologische Probenahme des Herzens in Großtiermodellen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

The standard gross examination and sampling are key elements in the reproducibility and success of experimental studies of cardiovascular diseases carried ...

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ donor pool. However, the DCD process is associated with the risk of cardiac tissue injury due to the inevitable period of warm ischemia. Normothermic regional perfusion (NRP) allows for an in situ organ assessment, allowing the procurement of hearts determined to be viable. Here, we describe a clinically relevant large-animal model of DCD followed by NRP. Circulatory death is established in anesthetized pigs by stopping mechanical ventilation. After a preset warm ischemia period, an extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) is used for a NRP period lasting at least 30 min. During this reperfusion period, the model allows the collection of various myocardial biopsies and blood samples for initial cardiac evaluation. Once NRP is weaned, biochemical, hemodynamic, and echocardiographic assessments of cardiac function and metabolism can be performed before organ procurement. This protocol closely simulates the clinical scenario previously described for DCD and NRP in heart transplantation and has the potential to facilitate studies aimed at decreasing ischemia-reperfusion injury and enhance cardiac functional preservation and recovery.

The protocol describes a large-animal (porcine) model of donation after circulatory death, followed by thoracoabdominal normothermic regional perfusion that closely simulates the clinical scenario in heart transplantation, and has the potential to facilitate therapeutic studies and strategies.

Großtiermodell der Spende nach Kreislauftod und normothermer regionaler Perfusion zur kardialen Beurteilung

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...