Occlusione LAD attivata da remoto utilizzando un catetere a palloncino in topi che respirano spontaneamente

Riepilogo

Questo articolo presenta una tecnica unica a torace chiuso per indurre il danno da ischemia-riperfusione miocardica (IRI) nei topi. Il metodo presentato consente ai topi di respirare spontaneamente mentre inducono a distanza l'ischemia miocardica. Ciò fornisce l'accesso all'animale per studiare i processi dinamici di ischemia e riperfusione in situ e in tempo reale tramite imaging non invasivo.

Abstract

L'infarto miocardico acuto (AMI) è una condizione cardiovascolare diffusa e ad alta mortalità. Nonostante i progressi nelle strategie di rivascolarizzazione per l'IMA, spesso porta a danno da ischemia-riperfusione miocardica (IRI), amplificando il danno cardiaco. I modelli murini fungono da strumenti vitali per studiare sia il danno acuto che il rimodellamento miocardico cronico in vivo. Questo studio presenta una tecnica unica a torace chiuso per l'induzione remota dell'IRI miocardica nei topi, consentendo lo studio della fase molto precoce dell'occlusione e della riperfusione utilizzando l'imaging in vivo come la risonanza magnetica o la PET. Il protocollo utilizza un metodo di occlusione remota, che consente un controllo preciso sull'inizio dell'ischemia dopo la chiusura del torace. Riduce i traumi chirurgici, consente la respirazione spontanea e migliora la coerenza sperimentale. Ciò che distingue questa tecnica è il suo potenziale per l'imaging simultaneo non invasivo, inclusi gli ultrasuoni e la risonanza magnetica (MRI), durante gli eventi di occlusione e riperfusione. Offre un'opportunità unica per analizzare le risposte dei tessuti quasi in tempo reale, fornendo informazioni critiche sui processi durante l'ischemia e la riperfusione. Sono stati condotti test sistematici approfonditi di questo approccio innovativo, misurando i marcatori di necrosi cardiaca per l'infarto, valutando l'area a rischio utilizzando la risonanza magnetica con mezzo di contrasto e colorando gli infarti nella fase di maturazione della cicatrice. Attraverso queste indagini, è stato posto l'accento sul valore dello strumento proposto nell'avanzamento degli approcci di ricerca al danno da ischemia-riperfusione miocardica e nell'accelerazione dello sviluppo di interventi mirati. I risultati preliminari che dimostrano la fattibilità della combinazione del protocollo sperimentale innovativo proposto con tecniche di imaging non invasive sono qui presentati. Questi risultati iniziali evidenziano il vantaggio dell'utilizzo della culla per animali appositamente costruita per indurre a distanza l'ischemia miocardica e contemporaneamente condurre scansioni MRI.

Introduzione

L'infarto miocardico acuto (IMA), una condizione cardiovascolare globale prevalente, è associato ad alti tassi di mortalità e morbilità¹. Nonostante i progressi tecnologici che hanno consentito strategie di rivascolarizzazione precoci ed efficaci per i pazienti con infarto miocardico, i pazienti continuano a manifestare un danno da ischemia-riperfusione miocardica (IRI) dopo questi interventi². Pertanto, è fondamentale comprendere i meccanismi fondamentali e formulare approcci per mitigare l'IRI. L'IRI rappresenta uno stato fisiopatologico complesso che coinvolge una moltitudine di intri....

Protocollo

Questo protocollo sugli animali è stato approvato ed è conforme alle linee guida e ai regolamenti stabiliti dal Comitato Etico per la Sperimentazione Animale (ECD) dell'Università Cattolica di Lovanio. Tutte le politiche sviluppate dall'ECD locale seguono le normative dell'Unione Europea relative al benessere degli animali da laboratorio come dichiarato nella Direttiva 2010/63/UE. Tutti i test descritti di seguito sono stati eseguiti su topi maschi C57BL/6 di 8-12 settimane (peso corporeo = 20-23 g). Gli esperimenti acuti rappresentano animali che sono stati immediatamente sacrificati dopo l'intervento chirurgico. Gli esperimenti di s....

Discussione

La nuova tecnica di occlusione remota introdotta in questo studio offre una piattaforma unica per far progredire la ricerca nel campo della modellazione delle lesioni da ischemia-riperfusione, evitando la necessità di manipolazione diretta dei vasi durante l'intervento chirurgico iniziale e consentendo l'imaging multimodale simultaneo del miocardio riperfuso precocemente. La caratterizzazione completa, comprese le misurazioni della troponina-I, la risonanza magnetica con contrasto LGE, .......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 silk suture	Sharpoint Products	DC-2515N
5-0 polypropylene suture	Ethicon	8710H
7-0 polypropylene suture	Ethicon	8206H
ACCLARENT Balloon Inflation Device	Johnson&Johnson MedTech	BID30
Acepromazine	Kela
BD Vialon 18 G	BD	381347
BD Vialon 20 G	BD	381334
Betadine Solution	Purdue Pharma	25655-41-8
Buprenorphine (Buprenex Injectable)	Reckitt Benkiser Healthcare	NDC 12496-0757-1
Carp Zoom Styl Knijplood 2.1 g (lead fishing weights)	Visdeal.nl
Dumont #3 Forceps	Fine Science Tools	11231-30
Dumont #5 Forceps	Fine Science Tools	11251-30
Fine Scissors	Fine Science Tools	14040-10
Fucidine gel	Leo Pharma
Isoflurane	Abbott	NDC 5260-04-05
KD Mouse/Rat Eye Speculum	World Precision Instruments	501897
KD mouse/rat eye speculum	World Precision Instruments	501897
Ketamine	Dechra
Light source	Zeiss	KL 1500 LCD
MRI system	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	BioSpec 70/30
NatriumChloride 0.9%	Baxter
Nocturnal Infrared Heat Lamp	Zoo Med Laboratories, Inc.	RS-75
ParaVision software	Bruker BioSpin	version 6.0.1
polyethylene tubing PE-10	SAI Infusion technologies	PE-10
polyethylene tubing PE-50	SAI Infusion technologies	PE-50
remote IRI tool (PMMA)	homemade
Rodent Surgical Monitor	Indus instruments
Segment v4.0	Medviso, segment.heiberg.se	R12067
Self-gated gradient echo sequence	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	IntraGate, ParaVision 6.0.1
Slim Elongated Needle Holder	Fine Science Tools	12005-15
Sure-Seal Mouse/Rat Induction Chamber	World Precision Instruments	EZ-178
Tubing Connectors, Poly, Y Shape	Westlab	072025-0001
Ultraverse 035 PTA Dilatation Catheter: 5mm x 40mm, 17 ATM RBP balloon on 130 cm long catheter	Bard Peripheral Vascular, Inc.	00801741092671
Veet (depilatory creme)	Reckitt Benkiser Healthcare
Ventilator, MiniVent Model 845	Hugo Sachs	73-0043
Vidisic	BAUSCH & LOMB PHARMA	685313
Xylazine	Bayer