Die programmierte elektrische Stimulation mittels transösophagealer Vorhofstimulation kann elektrophysiologische Eigenschaften und die Anfälligkeit für Vorhofflimmern bei Mäusen bestimmen. Hier haben wir ein standardisiertes Vorgehen zur Protokollentwicklung beschrieben, das die Reproduzierbarkeit optimieren kann. Der transösophageale Ansatz für die atriale Stimulation ist typischerweise ein Überlebensverfahren, wodurch serielle Tests am selben Tier möglich sind.
Wichtige Komponenten für die Protokollentwicklung sind erste Palettenstudien zur Optimierung experimenteller Parameter für das untersuchte Modell und die Identifizierung von Arrhythmien, die durch Pacing-induzierte parasympathische Stimulation verursacht werden. Für genetische Modelle, bei denen Mäuse ab einem Alter von acht Wochen einer zweiwöchentlichen Vorhofflimmer-Pacing unterzogen werden, um die optimale Periode der AF-Anfälligkeit zu bestimmen, untersuchen Sie beide Geschlechter, da man möglicherweise keinen AF-Phänotyp entwickelt. Führen Sie für erworbene Modelle das Tempo durch, nachdem Mäuse die körperliche Reife erreicht haben.
Während die Reife typischerweise nach 12 Wochen erreicht wird, passen Sie das Alter nach Bedarf für experimentelle Modelle an. Führen Sie sowohl Burst- als auch Dekrement-Pacing durch, um den optimalen Pacing-Modus zu bestimmen. Trennen Sie jedes Verfahren um mindestens 24 Stunden.
Analysieren Sie die Daten mit mehreren Definitionen der AF-Empfindlichkeit. Verwenden Sie die optimierten modellspezifischen Parameter und die Definition der AF-Suszeptibilität für nachfolgende Studien an weiteren Mäusen. Nach dem Verlust des Pedalreflexes legen Sie die betäubte Maus in Rückenlage auf ein Heizkissen, das die Körpertemperatur bei etwa 37 Grad Celsius hält, wobei die Hinterbeine an die Pad-Oberfläche geklebt sind.
Erhalten Sie eine Oberflächen-EKG-Leitung durch die subkutane Platzierung von 27 Gauge-EKG-Nadelelektroden, die mit einem biologischen Verstärker und einer Datenerfassungshardware verbunden sind, in die Vorderbeine mit einer Erdelektrode in der Hinterbeine. Führen Sie einen Zwei-Französisch-Oktoktopol-Elektrodenkatheter ein, der mit einem Stimulator und Stimulusisolator verbunden ist, in die Speiseröhre. Führen Sie in einer Tiefe ein, die ungefähr den Abstand vom Mund bis knapp über den Xiphoidknorpel mit gestrecktem Hals annähert.
Beginnen Sie mit der Datenerfassung mit der kontinuierlichen Aufzeichnung der EKG-Elektrode mit der Analysesoftware. Positionieren Sie den Katheter richtig in der Speiseröhre, um die Erfassung zu ermöglichen. Wenden Sie dazu einen 1,5-Milliampere-Stimulus mit einer Pulsbreite von zwei Millisekunden bei einer Zykluslänge an, die etwas kürzer ist als die Sinuszykluslänge.
Positionieren Sie den Katheter vorsichtig, bis eine konsistente Vorhoferfassung erreicht ist. Um die atriale diastolische Erfassungsschwelle zu bestimmen, beginnen Sie das Pacing bei 1,5 Milliampere mit einer Pulsbreite von zwei Millisekunden bei der Zykluslänge, die für die Vorhoferfassung verwendet wird. Verringern Sie die Reizamplitude um 0,05 Milliampere-Schritte bis zum Verlust des Vorhofeinfangs mit anschließender Zunahme bis zur Erfassung.
Erzielen Sie die niedrigstmögliche Schrittmacherschwelle, um eine versehentliche Stimulation durch Pacing zu minimieren. Stellen Sie die Reizamplitude auf den doppelten Schwellenwert ein. Messen Sie elektrophysiologische Parameter, einschließlich der Sinusknoten-Erholungszeit, der Wenckebach-Zykluslänge und der atrioventrikulären effektiven Refraktärperiode vor der schnellen Vorhofstimulation für die AF-Induktion.
Führen Sie das Tempo bei der doppelten Schwelle mit einer Pulsbreite von zwei Millisekunden durch, wobei entweder das Burst-Tempo bei verschiedenen Zykluslängen oder das abnehmende Tempo verwendet wird, wie aus ersten Studien ermittelt. Für das Burst-Pacing fahren Sie 15 Sekunden lang mit einer anfänglichen Zykluslänge von 50 Millisekunden, gefolgt von Zügen mit Zykluslängen von 40, 30, 25, 20 und 15 Millisekunden. Um das Tempo zu verringern, führen Sie drei bis fünf Züge durch und beschleunigen Sie eine Zykluslänge von 40 Millisekunden, die alle zwei Sekunden um zwei Millisekunden reduziert wird, bis sie bei 20 Millisekunden endet.
Beenden Sie das Verfahren nach 30 Sekunden Sinusrhythmus nach dem letzten Schrittzug oder nach einer 10-minütigen Episode von AF, je nachdem, was zuerst eintritt. Entfernen Sie vorsichtig Katheter- und EKG-Elektroden. Warten Sie bei seriellen Tests mindestens 24 Stunden, bevor Sie den Schrittmachervorgang wiederholen.
Die EKG-Aufzeichnung ermöglichte Messungen der P-Wellendauer, des PR-Intervalls, der QRS-Dauer sowie der QT- und QTC-Intervalle. Die kontinuierliche Aufzeichnung des EKGs während der schnellen Vorhofstimulation lieferte eine Aufzeichnung jeder Episode von Vorhofflimmern, die während der Studie induziert wurde. Aus diesen Daten wurden die kumulative und durchschnittliche Dauer der Episoden und die Anzahl der anhaltenden AF-Episoden aufgezeichnet.
Episoden einer übermäßigen atrioventrikulären Blockierung während der Stimulation weisen auf Perioden der Pacing-induzierten parasympathischen Stimulation hin, was bedeutet, dass jedes assoziierte AF eher ein Artefakt dieses Phänomens als die Pathophysiologie des Modells selbst war. Dies wurde durch eine versehentliche Stimulation des Ganglionplexi im hinteren linken Vorhof verursacht, was zu einer parasympathischen Aktivierung führte. Diese Art der Arrhythmie-Induktion erhöht die Inzidenz von Vorhofflimmern bei Kontrollmäusen und verursacht eine größere Arrhythmievariabilität innerhalb einer experimentellen Gruppe.
Angesichts dieser kontaminierenden Merkmale sollten Tiere, bei denen unter diesen Bedingungen Vorhofflimmern erfährt, von der Analyse ausgeschlossen werden. Bei der Anwendung dieser experimentellen Strategie sind erste Pilotstudien und die Erkennung einer parasympathischen Stimulation, die zu einer versehentlichen AF-Induktion führt, besonders wichtig für die Protokolloptimierung und Studienreproduzierbarkeit.
