Notre approche à poitrine ouverte, dans laquelle nous incluons la ventilation avec une pression expiratoire positive, est importante pour évaluer et analyser la fonction cardiaque in vivo et l’augmentation de la stimulation bêta-adrénergique. La procédure peut être utilisée pour traiter à la fois les paramètres de base de la fonction cardiaque indépendante de la charge et la réserve bêta-adrénergique chez les souris génétiquement modifiées ou lors d’interventions. Après avoir confirmé un manque de réponse au réflexe de pédale, désinfectez le membre postérieur gauche de la souris anesthésiée avec 70% d’éthanol et faites une incision pour exposer la veine fémorale gauche.
Souffler l’artère épigastrique et la veine avec une cautérisation. Pour mieux voir la veine fémorale, le champ de vision est enjambé par une suture à travers l’abdomen. Ensuite, une suture est placée distale à l’accès au cathéter, pour ligaturer la veine fémorale.
Passez une suture sous la veine fémorale et préparez un nœud crânien au site de ponction. Perforez la veine fémorale avec un microtube préparé attaché à une seringue de 1 millilitre et fixez le tube à l’intérieur du vaisseau avec la suture nouée. Pour contrer toute perte de liquide, utilisez une pompe à seringue automatique pour infuser du chlorure de sodium à 0,9%, complété par 12,5% d’albumine, à un débit de perfusion de 15 microlitres, et hydrater les tissus exposés avec du chlorure de sodium préchauffé à 0,9%.
Pour accéder au thorax, rincez le thorax avec de l’éthanol à 70% et incissez la peau juste sous le processus xiphoïde. Séparez brutalement les muscles pectoraux de la paroi thoracique et utilisez une pince pour soulever le processus xiphoïde afin de permettre à la paroi thoracique d’être coupée, jusqu’à ce que le diaphragme soit entièrement visible. Inciser le diaphragme par le bas pour exposer l’apex cardiaque et utiliser une pince pour retirer soigneusement le péricarde.
Effectuez une costotomie limitée sur le côté gauche et passez une suture sous la veine cavale inférieure pour permettre une réduction de la précharge en aval. À l’aide d’une canule de calibre 25, perforez doucement l’apex cardiaque et remplacez la canule par un cathéter pression-volume, jusqu’à ce que toutes les électrodes soient dans le ventricule. Ensuite, ajustez doucement la position du cathéter jusqu’à l’obtention de boucles de forme rectangulaire.
Pour acquérir des mesures de boucle pression-volume, effectuez une analyse en ligne des paramètres de la fonction cardiaque d’intérêt et attendez qu’une fonction cardiaque à l’état d’équilibre soit obtenue. Arrêtez le respirateur à l’extrémité expiratoire et enregistrez les paramètres de base. Après 3 à 5 secondes, utilisez une pince pour soulever la suture sous la veine cavale inférieure afin d’obtenir des paramètres indépendants de la précharge et allumez le ventilateur.
Attendez au moins 30 secondes pour la deuxième occlusion jusqu’à ce que les paramètres hémodynamiques soient stabilisés. Après avoir obtenu la mesure dans des conditions basales, montez une seringue chargée d’isoprotérénol sur la pompe à seringue. Attendez au moins deux minutes jusqu’à ce qu’une nouvelle fonction cardiaque à l’état d’équilibre soit observée.
Avant d’arrêter le respirateur en position expiratoire et d’enregistrer les paramètres de base. Après 3 à 5 secondes, soulevez la suture sous la veine cavale inférieure pour obtenir des paramètres indépendants de la précharge et attendez au moins 30 secondes la deuxième occlusion. Montez ensuite la seringue contenant la prochaine concentration d’isoprotérénol, répétez la ligne de base et préchargez les enregistrements de paramètres indépendants.
Pour effectuer un étalonnage de conductance parallèle, après la dernière mesure dose-réponse d’isoprotérénol, connectez une seringue chargée de la solution de chlorure de sodium à 15% à la canule fémorale et infusez soigneusement 5 microlitres de la solution hypertonique jusqu’à ce que la boucle pression-volume se déplace légèrement vers la droite. Attendez que les boucles reviennent à l’état d’équilibre, avant d’arrêter le respirateur à la fin de l’expiration et d’injecter immédiatement un bolus de 10 microlitres de chlorure de sodium à 15%. Vérifiez ensuite si la boucle pression-volume s’est largement élargie et déplacée vers la droite.
Pour effectuer un rapport conductance/volume, attendez 5 minutes jusqu’à ce que le bolus salin hypertonique soit complètement dilué avant de retirer le cathéter, et à l’aide d’une seringue de 1 millilitre, équipée d’une canule de calibre 21 pour retirer au moins 600 microlitres de sang du ventricule gauche du cœur battant. Ensuite, transférez le sang dans une cuvette d’étalonnage préchauffée dans un bain-marie à 37 degrés Celsius, avec des cylindres d’un volume connu, et placez le cathéter pression-volume au centre de chaque cylindre pour permettre l’enregistrement de la conductance. En utilisant cette méthode de mesure de la pression thoracique ouverte, du volume et de la boucle, si le cathéter est correctement placé dans le ventricule, un cycle cardiaque complet sera représenté par une boucle pression-volume de forme rectangulaire.
Comme illustré, la systole commence par une phase de contraction isovolumétrique, au cours de laquelle les deux valves cardiaques sont fermées. Lorsque la pression ventriculaire dépasse la pression aortique, la valve aortique s’ouvre et le sang est pompé dans l’aorte pendant la phase d’éjection. Par la suite, lorsque la pression aortique dépasse la pression ventriculaire, la valve aortique se ferme et la diastole commence.
Pendant la relaxation isovolumétrique, la pression ventriculaire diminue, jusqu’à ce que la pression auriculaire dépasse la pression ventriculaire et que la valve mitrale s’ouvre. Le remplissage diastolique passif, caractérisé par la relation pression-volume diastolique terminale, a ensuite lieu jusqu’au début du prochain cycle cardiaque. Comme il est capable de déterminer la fonction cardiaque indépendamment de la précharge, l’analyse pression-volume peut fournir un aperçu détaillé de la fonction cardiaque, de la contractilité cardiaque.
Par exemple, dans cette analyse, l’isoprotérénol a induit un effet significatif sur chaque fonction cardiaque mesurée et paramètre de contractilité cardiaque. En revanche, une réduction des paramètres diastoliques a été observée en réponse à l’augmentation des concentrations d’isoprotérénol. La mise en place précise du cathéter dans le ventricule gauche est cruciale pour obtenir des boucles reproductibles sans artefacts.
Pour optimiser le placement du cathéter, nous préférons l’approche de la poitrine ouverte. Après des mesures de boucle PV, l’endyse allométrique peut être déterminée, et les tissus peuvent être isolés, pour identifier les altérations moléculaires et histopathologiques, causées par des traitements, et / ou des modifications génétiques. Cette technique ouvre la voie à l’analyse de la réserve bêta-adrénergique dans des modèles murins dans des conditions normales et pathologiques et peut être utilisée comme modèle pour tester d’autres stimuli.
