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Method Article
Este protocolo presenta un modelo animal grande quirúrgico de la isquemia crónica, de un solo vaso que resulta en anormalidades regionales pero no crea infarto, conocido como miocardio hibernating. Tras establecimiento de isquemia crónica, los animales son tratados con bomba LIMA-muchacho de la arteria coronaria cirugía de bypass para revascularize el tejido isquémico.
Isquemia cardiaca crónica que afecta la función cardiaca, pero no resulta en infarto, se denomina miocardio hibernating (HM). Un subconjunto grande clínico de pacientes con enfermedad (CAD) de la arteria coronaria tienen HM, que además de causar deterioro de la función, pone en alto riesgo de arritmia y futuros eventos cardiacos. El tratamiento estándar para esta condición es la revascularización, pero esto ha demostrado ser un tratamiento imperfecto. La mayoría de la investigación cardiaca pre-clínica se centra en los modelos de isquemia cardiaca, infarto dejando este subconjunto de pacientes con isquemia crónica en gran parte desatendidos. Para hacer frente a esta brecha en la investigación, hemos desarrollado un modelo bien caracterizado y altamente reproducible de miocardio hibernado en el cerdo, como cerdos son modelos traslacionales ideal para enfermedades del corazón humano. Además de crear este modelo de la enfermedad única, hemos optimizado un modelo de tratamiento clínicamente relevantes de la cirugía de bypass de arteria coronaria en porcinos. Esto nos permite exactamente estudiar los efectos de la cirugía de bypass en enfermedad cardíaca, así como investigar terapias alternativas o adicionales. Este modelo quirúrgico induce estenosis solo buque implantando un constrictor en la arteria descendente anterior (CHAVAL) en un cerdo joven. A medida que crece el cerdo, el constrictor crea una estenosis progresiva, dando por resultado isquemia crónica con deterioro de la función regional y preservar la viabilidad del tejido. Tras el establecimiento del fenotipo de miocardio Hibernante, realizamos cirugía de bypass coronaria de la apagado-bomba para revascularizar la región isquémica, mímico el tratamiento estándar de oro para los pacientes en la clínica.
Cardiopatía coronaria (CC) afecta aproximadamente 15,5 millones de personas en los Estados Unidos 1 y es una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Mientras que la tasa de mortalidad asociada a enfermedad coronaria ha disminuido en los últimos años, la incidencia y la carga de pacientes y el sistema de salud siguen siendo alto 1. Tratamiento primario de CAD severa es la revascularización, que mejora la supervivencia y reduce la angina2,3,4. Sin embargo, la función cardiaca a menudo permanece deprimida, especialmente bajo carga de trabajo creciente y puede progresar a insuficiencia cardíaca5,6. Ensayos clínicos de la cirugía de bypass de arteria coronaria (CABG) por isquemia crónica demuestran mejoría en la supervivencia y los síntomas, pero la eyección fracción muestra sólo modestas mejoras de 8-10% 7,8. Nuestro modelo de cerdos innovadores y bien caracterizado de isquemia crónica es un modelo de clínica CAD con estenosis vascular progresiva. Hemos demostrado menor contractilidad miocárdica resultante de reducción gradual en el flujo de sangre 9. El miocardio infarto no lo hace y puede permanecer viable en esta situación. La recuperación es posible, aunque los resultados son variables incluso con revascularización oportuna. Crónica miocardio isquémico que permanece viable se ha caracterizado por reducción del flujo sanguíneo y función en el resto con reserva contráctil conservada se ha denominado HM y el tratamiento requiere la CABG. Aunque la revascularización de HM debe restaurar la función contráctil, observaciones experimentales y clínicas demuestran que la recuperación es incompleta8,10.
HM se caracteriza por la presencia de viable pero miocardio disfuncional en presencia de reducido flujo de sangre regional11. A pesar de dificultades de contractilidad y actividad metabólica en reposo, HM es capaz de demostrar la reserva funcional y metabólica bajo estimulación inotrópica12. HM se sospecha en la mayoría de los pacientes con CAD y abarca un amplio espectro de la enfermedad. En este protocolo, demostramos nuestro modelo porcina establecido de HM puenteado con la arteria mamaria interna izquierda (LIMA) a arteria muchacho que imita el escenario clínico. Los cerdos proporcionan un excelente modelo de enfermedad del corazón en otros animales grandes pues no tienen colaterales puente epicárdicos. Esto permite que la estenosis del muchacho solo para dar lugar a isquemia regional13.
Aquí, describimos el método quirúrgico de inducir el miocardio hibernating en cerdos mediante la creación de solo-recipiente estenosis en la arteria da. Una vez que se ha establecido la isquemia crónica (8 semanas post implante de constrictor LAD), se describe el método de recrear el tratamiento clínico de HM en nuestro modelo de cerdos: una bomba de la arteria coronaria revascularización. Estos métodos quirúrgicos se pueden utilizar para estudiar no sólo un modelo clínico relevante de isquemia cardíaca crónica, sino también para investigar los efectos de la cirugía de bypass en la isquemia cardiaca así como probar terapias potenciales alternativas o complementario para la isquemia cardíaca.
Todos los estudios en animales fueron aprobados por los comités de uso de la Minneapolis VA Medical Center y la Universidad de Minnesota y de institucional Animal Care. Seguir las guías actuales de institutos nacionales de salud para el uso y cuidado de animales de laboratorio.
1. hibernación cirugía
2. revascularización o bomba de Bypass
Después de la cirugía inicial de la hibernación, estenosis mayor del 70% deben ser capaces de ser observados por clínicas técnicas de imagen como la angiografía o cardiaco MRI (figura 1A). 8 semanas después de la aplicación quirúrgica de la constrictor LAD, análisis de la función regional por ecografía o RMN cardíaca revelan función reducida bajo carga de trabajo mayor (figura 2). Esto puede comprob...
Aquí, demostramos que nuestro modelo de cerdos de HM con precisión imita la experiencia clínica de los pacientes con enfermedad de vaso único y preservada la función ventricular izquierda. Antes de la revascularización, animales con solo buque HM exhiben un mínimo deterioro en la función global medida por la fracción de eyección, pero mostrar una reducción significativa en el engrosamiento de la pared regional. Después de la revascularización, la proyección de imagen de CMR en uno o tres meses de recuperaci...
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado por el VA al mérito de #I01 BX000760 (RFK) de Estados Unidos (US) Departamento de Veterans Affairs BLR & D. El contenido de esta obra no representa las opiniones de los Estados Unidos Department of Veterans Affairs del gobierno de Estados Unidos.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | |
Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | |
Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | |
Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. | 0010-6013-01 | NSAID for analgesia |
Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab FT10 | Hemostasis |
Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
laryngoscope | DRE | 12515 | |
Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
4.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43045 | Establish airway for Hibernation |
5.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43050 | Establish airway for Hibernation |
6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
Bair Hugger Blanket - Large size, underbody | Medline | AUG55501 | Patient Warming system |
Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
# 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
Cephazolin | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Supports ventilation with inhalant |
Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
Jelco 20 ga IV catheter | Smiths medical | 4059 | IV access in the MRI |
Jelco 22 ga IV catheter | Smiths medical | 4050 | IV access in Hibernation Procedure |
OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
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