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Method Article
Un modèle de rongeur de surcharge de volume de coeur gauche de la régurgitation mitrale est rapporté. La régurgitation mitrale de la sévérité contrôlée est induite en avançant une aiguille de dimensions définies dans le dépliant antérieur de la valve mitrale, dans un coeur battant, avec le guidage d’ultrason.
La régurgitation mitrale (MR) est une lésion de valve cardiaque largement répandue, qui provoque le remodelage cardiaque et mène à l’arrêt du coeur congestif. Bien que les risques de M. non corrigé et de son pronostic pauvre soient connus, les changements longitudinals dans la fonction cardiaque, la structure et le remodelage sont incomplets compris. Cette lacune de connaissance a limité notre compréhension du moment optimal pour la correction de MR, et l’avantage que la correction tôt versus tardive de MR peut avoir sur le ventricule gauche. Pour étudier les mécanismes moléculaires qui sous-tendent le remodelage ventriculaire gauche dans le cadre du MR, des modèles animaux sont nécessaires. Traditionnellement, le modèle de fistule aorto-caval a été utilisé pour induire la surcharge de volume, qui diffère des lésions cliniquement pertinentes telles que MR. MR représente un stress hémodynamique de surcharge de volume de basse pression, qui exige des modèles animaux qui imitent cette condition. Ici, nous décrivons un modèle de rongeur de M. grave dans lequel le dépliant antérieur de la valve mitrale de rat est perforé avec une aiguille 23G, dans un coeur battant, avec la conduite d’image échocardiographique. La sévérité du MR est évaluée et confirmée par échocardiographie, et la reproductibilité du modèle est rapportée.
La régurgitation mitrale (MR) est une lésion commune de valve de coeur, diagnostiquée dans 1.7% de la population générale des USA et dans 9% de la population âgée supérieure à 65ans. Dans cette lésion de valve de coeur, fermeture incorrecte des folioles mitrales de valve dans le systole, cause la régurgitation du sang du ventricule gauche dans l’oreillette gauche. LE MR peut se produire en raison de diverses éétiologies; cependant, les lésions primaires de la valve mitrale (MR primaire) sont diagnostiquées et traitées plus fréquemment comparées au M.2secondaire. Le MR primaire isolé est souvent le résultat de la dégénérescence des myxomatous de la valve mitrale, ce qui entraîne l’allongement des folioles ou des tendineae d’accords, ou la rupture de certains chordae, qui contribuent tous à la perte de la coaptation systolique de la valve.
M. résultant de telles lésions de valve élève le volume sanguin remplissant le ventricule gauche dans chaque battement de coeur, augmentant le stress diastolique de fin de mur et fournissant un stresseur hémodynamique qui incite l’adaptation cardiaque et le remodelage. Le remodelage cardiaque dans cette lésion est souvent caractérisé par l’agrandissement significatif de chambre3,4, hypertrophie douce de mur, avec la fonction contractile préservée pendant des périodes prolongées de temps. Puisque la fraction d’éjection est souvent préservée, la correction de MR utilisant des moyens chirurgicaux ou transcatheter est souvent retardée, jusqu’à l’apparition de symptômes tels que la dyspnée, l’insuffisance cardiaque, et les arythmies. Cependant, le MR non corrigé est associé aux risques élevés des événements indésirables cardiaques, bien que la connaissance actuellement concernant les changements ultrastructuraux sous-jacents à ces événements soient inconnues.
Les modèles animaux de MR fournissent un modèle précieux pour étudier de tels changements ultrastructuraux dans le coeur, et étudier la progression longitudinale de la maladie. Auparavant, les chercheurs ont induit le MR chez les grands animaux, y compris les porcs, les chiens et les moutons, en créant un shunt ventriculo-atrial externe5, rupture d’accords intracardiques6, ou perforation de feuille de piste7. Bien que les techniques chirurgicales soient plus faciles chez les grands animaux, ces études se sont limitées au suivi sous-chronique dans une petite taille d’échantillon, en raison des coûts élevés de l’exécution de telles études chez les grands animaux. En outre, l’analyse moléculaire des tissus de ces modèles est souvent difficile en raison de l’alignement des anticorps spécifiques aux espèces et des bibliothèques annotées du génome.
Les petits modèles animaux de MR peuvent fournir une alternative appropriée pour étudier cette lésion de valve et son impact sur le remodelage cardiaque. Historiquement, le modèle de rat de la fistule aorto-caval (ACF) de surcharge de volume cardiaque a été utilisé. Décrite pour la première fois en 1973 par Stumpe et coll.8, une fistule artério-venous est chirurgicalement créée pour contourner le sang artériel à haute pression de l’aorte descendante dans le cava de vena inférieure à basse pression. Le taux d’écoulement élevé dans la fistule induit une surcharge de volume drastique des deux côtés du coeur, causant l’hypertrophie ventriculaire droite et gauche significative et le dysfonctionnement se produisant dans les jours suivant la création de l’ACF9. Malgré son succès, ACF n’imite pas l’hémodynamique du MR, une surcharge de volume à basse pression, qui élève la précharge mais réduit également après la charge. En raison de ces limitations du modèle ACF, nous avons cherché à développer et caractériser un modèle de MR qui imite mieux la surcharge de volume à basse pression.
Ici, nous décrivons le protocole pour un modèle de perforation de feuillet de valve mitrale pour créer le MR grave chez les rats10,11. Une aiguille hypodermique a été introduite dans le coeur de rat battant, et avancée dans le dépliant antérieur de valve mitrale sous la conduite échocardiographique en temps réel. La technique est hautement reproductible et un modèle relativement bon qui imite LE MR comme vu dans les patients. La sévérité de MR est contrôlée par la taille de l’aiguille utilisée pour perforer le dépliant mitral et la sévérité du MR peut être évaluée à l’aide d’échocardiographie transesophagienne (TEE).
Les procédures ont été approuvées par le Programme de soins et d’utilisation des animaux de l’Université Emory en vertu du numéro de protocole EM63Rr, date d’approbation 06/06/2017.
1. Préparation pré-chirurgicale
2. Préparation des animaux
REMARQUE : Des rats mâles adultes Sprague-Dawley pesant 350-400 g ont été utilisés dans cette étude. Les techniques chirurgicales sont agréables à des animaux légèrement plus petits ou plus grands, si désiré.
3. Thoracotomy gauche
4. Procédure mr guidée Echo(figure 3 et figure 4)
5. Récupération animale et soins postopératoires
6. Validation de la sévérité MR avec échocardiographie (Figure 5)
7. Chirurgie de sham
Faisabilité et reproductibilité
Le modèle MR proposé est hautement reproductible, avec un trou bien défini dans le dépliant mitral réalisé dans 100% des rats utilisés dans cette étude. La figure 6A représente la direction de l’aiguille telle qu’elle est insérée dans la valve mitrale. La figure 6B représente un trou dans le dépliant de soupape mitrale d’un ...
Un modèle reproductible de rongeur de MR grave avec la bonne survie (93.75% survie après chirurgie) et sans complications postopératoires significatives est rapporté. L’imagerie en temps réel avec l’échocardiographie transesophagienne et l’introduction d’une aiguille dans le cœur battant pour perforer le dépliant mitral sont faisables et peuvent être enseignées. Le MR grave a été produit avec la taille d’aiguille de 23 G dans cette étude, qui peut être variée comme désiré utilisant une aiguille...
M.P est conseiller auprès de Heart Repair Technologies (HRT), pour laquelle il a reçu des honoraires de consultation. HRT n’a joué aucun rôle dans cette étude, et n’a pas fourni de financement pour appuyer ce travail.
Ce travail a été financé par des subventions 19PRE34380625 et 14SDG20380081 de l’American Heart Association à D. Corporan et M. Padala, respectivement, accordent HL135145, HL133667 et HL140325 des National Institutes of Health à M. Padala, et le financement de l’infrastructure du Carlyle Fraser Heart Center de l’Hôpital universitaire Emory midtown jusqu’à M. Padala.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
23G needle | Mckesson | 16-N231 | |
25G needle, 5/8 inch | McKesson | 1031797 | |
4-0 vicryl | Ethicon | J496H | |
6-0 prolene | Ethicon | 8307H | |
70% ethanol | McKesson | 350600 | |
ACE Light Source | Schott | A20500 | |
ACUSON AcuNav Ultrasound probe | Biosense Webster | 10135936 | 8Fr Intracardiac echo probe |
ACUSON PRIME Ultrasound System | Siemens | SC2000 | |
Betadine | McKesson | 1073829 | |
Blunted microdissecting scissors | Roboz | RS5990 | |
Buprenorphine | Patterson Veterinary | 99628 | |
Carprofen | Patterson Veterinary | 7847425 | |
Chest tube (16G angiocath) | Terumo | SR-OX1651CA | |
Disposable Surgical drapes | Med-Vet | SMS40 | |
Electric Razor | Oster | 78400-XXX | |
Gentamycin | Patterson Veterinary | 78057791 | |
Heat lamp with table clamp | Braintree Scientific | HL-1 120V | |
Hemostatic forceps, curved | Roboz | RS7341 | |
Hemostatic forceps, straight | Roboz | RS7110 | |
Induction chamber | Braintree Scientific | EZ-1785 | |
Injection Plug, Cap, Luer Lock | Exel | 26539 | |
Isoflurane | Patterson Veterinary | 6679401725 | |
Mechanical ventilator | Harvard Apparatus | Inspira ASV | |
Microdissecting forceps | Roboz | RS5135 | |
Microdissecting spring scissors | Roboz | RS5603 | |
Needle holder | Roboz | RS6417 | |
No. 15 surgical blade | McKesson | 1642 | |
Non-woven sponges | McKesson | 446036 | |
Otoscope | Welch Allyn | 23862 | |
Oxygen | Airgas Healthcare | UN1072 | |
Pulse Oximeter | Nonin Medical | 2500A VET | |
Retractor, Blunt 4x4 | Roboz | RS6524 | |
Rodent Surgical Monitor | Indus Instruments | 113970 | The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming |
Scale | Salter Brecknell | LPS 150 | |
Scalpel Handle | Roboz | RS9843 | |
Silk suture 3-0 | McKesson | 220263 | |
Small Animal Anesthesia System | Ohio Medical | AKDL03882 | |
Sterile saline (0.9%) | Baxter | 281322 | |
Sugical Mask | McKesson | 188696 | |
Surgical cap | McKesson | 852952 | |
Surgical gloves | McKesson | 854486 | |
Syringe 10mL | McKesson | 1031801 | |
Syringe 1mL | McKesson | 1031817 | |
Ultra-high frequency probe | Fujifilm Visualsonics | MS250 | |
Ultrasound gel | McKesson | 150690 | |
VEVO Ultrasound System | Fujifilm Visualsonics | VEVO 2100 |
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