Modello di ratto di rimodellamento cardiaco destro e aritmia mediante bande arteriose polmonari

Riepilogo

L'insufficienza cardiaca destra (RHF) è caratterizzata da dilatazione cardiaca destra e ipertrofia, che porta a disfunzione ventricolare e atriale. Le condizioni cardiopolmonari associate all'RHF sono accompagnate da un aumento del rischio di aritmie cardiache. Questo articolo descrive un modello standardizzato di RHF indotta da bande arteriose polmonari associata a un aumento dell'aritmogenesi ventricolare e atriale.

Abstract

Le condizioni cliniche, tra cui la broncopneumopatia cronica ostruttiva o l'ipertensione arteriosa polmonare (PAH), possono portare a un sovraccarico cronico di pressione del ventricolo destro e a un'insufficienza cardiaca destra progressiva (RHF). L'RHF può essere identificata dall'ipertrofia cardiaca destra e dalla dilatazione associata a una funzione miocardica anomala che colpisce il ventricolo destro e l'atrio destro (AR). Recentemente abbiamo dimostrato che l'RHF grave è accompagnata da un aumento del rischio di infiammazione atriale, fibrosi atriale e fibrillazione atriale (FA), il tipo più comune di aritmia cardiaca (CA). Studi recenti hanno dimostrato che l'infiammazione del ventricolo destro e dell'artrite reumatoide svolge un ruolo importante nell'aritmogenesi dell'artrite reumatoide, compresa la fibrillazione atriale. Tuttavia, l'impatto dell'infiammazione nello sviluppo di CA e FA nell'RHF è scarsamente descritto.

Sono necessari modelli sperimentali di RHF per comprendere meglio l'associazione tra infiammazione miocardica destra e CA. Il modello di ratto di ipertensione polmonare (PH) indotta da monocrotalina (MCT) è ben noto per provocare RHF. Tuttavia, l'MCT innesca una grave pneumotossicità e infiammazione polmonare. Pertanto, l'RHF indotta da MCT non aiuta a distinguere se la successiva infiammazione miocardica ha origine dall'RHF di per sé o da segnali infiammatori circolanti secreti dal polmone danneggiato.

In questo articolo, è stato utilizzato un metodo meccanico che coinvolge il bendaggio del tronco dell'arteria polmonare (PAB) per provocare l'aritmogenesi cardiaca destra. Il PAB consiste nell'eseguire una sutura permanente del tronco dell'arteria polmonare per 3 settimane. Un tale approccio genera un aumento del sovraccarico di pressione sul lato destro. Al D21 post-PAB, la sutura provoca ipertrofia, dilatazione e infiammazione del ventricolo destro e dell'artrite reumatoide. L'RHF indotta da PAB è anche accompagnata da vulnerabilità alle aritmie ventricolari e atriali, inclusa la FA.

Introduzione

L'insufficienza cardiaca destra (RHF) è caratterizzata da ipertrofia e dilatazione del ventricolo destro (RV) e dell'atrio (AR), che porta a un malfunzionamento cardiaco destro in risposta al sovraccarico cronico di pressione del ventricolo destro dovuto alla costrizione delle arterie polmonari (PA)¹. Pertanto, le condizioni che provocano il restringimento della PA possono essere responsabili di un aumento del rischio di RHF 1,2,3,4. I dati clinici hanno rivelato che l'RHF è la princ....

Protocollo

Tutte le procedure descritte di seguito sono state approvate dal comitato etico del Montreal Heart Institute (numeri di protocollo: 2021-2938-2021-47-01 e 2024-3412-2024-48-01) e hanno seguito rigorosamente le linee guida del Canadian Council on Animal Care (CCAC). Per le procedure sono stati utilizzati ratti Wistar maschi (225-275 g) di età compresa tra 6 e 8 settimane. Tutti gli animali sono stati ospitati nella struttura di cura degli animali del Montreal Heart Institute, con accesso gratuito ad acqua e cibo.

1. Preparazione preoperatoria

1. Sterilizzare tutti gli strumenti e i ....

Risultati

Conferma visiva dell'appropriata legatura del tronco PA durante l'intervento chirurgico
Durante la procedura PAB, un'indicazione di un buon posizionamento della sutura è un aumento immediato della pressione sanguigna e una dilatazione immediata del ventricolo destro e della radice del tronco PA alla giunzione con il ventricolo destro. La sutura non deve muoversi per garantire un sovraccarico di pressione costante e permanente per 3 settimane. In questo studio, l'uso .......

Discussione

Il successo delle prestazioni del PAB è la parte più cruciale di questo protocollo. È importante distinguere correttamente l'aorta e il tronco PA. L'isolamento dell'AP deve essere eseguito meticolosamente per evitare lacerazioni, sanguinamento e morte durante la procedura. L'applicazione della sutura attorno all'elettrocatetere 19G deve essere eseguita rapidamente e seguita dall'immediata rimozione dell'elettrocatetere, per evitare un'eccessiva "ostruzione completa" del PA dovuta alla.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.9% Sodium Chlorine Injection USB (100 ml)	Baxter	JB1302P	Solution used for drugs (analgesic and anti-inflammatory) dilution and for preparing saline water syringes dedicated to rehydrating the animal after the surgery
19 G x 1 1/2 PrecisionGlide Needle	BD	305187	Needle modified (bent and blunted) to be used as a spacer during for the partial constriction of the pulmonary trunk
2" x 2" Non Woven Non-Sterile Ritmed Gauze Sponge, 4-Ply	AMD-Ritmed	A2101-CH	Gauze sponges used to absorb blood from the wound or to gently push organs (ex: thymus) aside.
4" x 4" Non Woven Non-Sterile Ritmed Gauze Sponge, 4-Ply (x200)	AMD-Ritmed	A2100-CH	Gauze sponges used to absorb blood from the wound or to gently push organs (ex: thymus) aside.
5-0 Vicryl Violet Suture RB-1 1/2 Circle Needle 17mm 27"	Ethicon	J303H	Synthetic absorbable sterile surgical suture with a taperpoint needle used for muscle and skin wounds closure.
Anafen (100 mg/mL)	Merial Canada, Inc.	1938126	Diluted injectable solution of ketoprofen administered as a nonsteroidal anti-inflammatory, analgesic and antipyretic drug.
AutoClip System	FST	12020-00	Can be used to close the skin wound. Includes a clip applier, wound clips (9 mm) and a clip remover.
Dumont #5/45 Forceps	FST	11251-35	Dumoxel forceps with tips angled at 45°. Used to tighten the knots around the spacer placed on the pulmonary trunk.
Fine Scissors - Sharp	FST	14060-10	Stainless steel iris scissors dedicated to intercostal muscles incision and suture cutting.
Forane (Isoflurane) 100 mL	Baxter Canada	BAXCA2L9100	Inhalation anesthetic used for rodents during their PAB surgery.
IV Catheter 16 G x 1.77 " (Straight)	BD Insyte	381257	Catheter used as an endotracheal tube with its metal stylet blunted.
Light  LED 130 F - DrMach	Eickemeyer	M130300	LED wall mounted light.
Magnetic Fixator Retraction System: Base plate	FST	18200-50	Metal plate on which the associated fixtures are installed. It is placed around the heating plate.
Magnetic Fixator Retraction System: Elastomer (2 m Roll)	FST	18200-07	Used to attach the retractors to the fixators.
Magnetic Fixator Retraction System: Fixators	FST	18200-02	Movable anchors that can be placed on the base plate.
Magnetic Fixator Retraction System: Retractors	FST	18200-11	Retractors allowing to maintain the surgical wound with the desired opening
Metzenbaum Scissors (Curved)	FST	14017-14	Stainless steel blunt scissors used for blunt dissection of the skin and muscles.
Micro-Adson Forceps	FST	11018-12	Stainless steel serrated forceps used to grasp skin and other tissues.
Oster Golden A5 2-Speed Clipper	Oster Professional	34264416949	Pet grooming clipper used to prepare the surgical field. Since it's meant to be used with large animals, the user needs to be careful with rats.
Rodent heating plate or warming system	Custom made	N/A	Plate connected to a unit equipped with a LED screen displaying the temperature detected by the rectal probe as well as the target temperature.
Rodent Ventilator Model 683	Harvard Apparatus	74240-2	Mechanical ventilator used for small laboratory animals (max 5 kg).
Semken Forceps with Serrations (Curved)	FST	11009-13	Stainless steel forceps used for tissue dissection.
Semken Forceps with Serrations (Straight)	FST	11008-13	Stainless steel forceps used for tissue dissection.
Silky Fresh Hair removal Cream	Veet	62200825036	Hair removal product used to prepare the surgical site after shaving.
Soluprep	3M	103.26	Bottled antiseptic solution tinted with 2% chlorhexidine and 70 % alcohol 225 mL.
Stainless steel spatula 195 mm	Heathrow Scientific	HS15907	Spatula used as a tongue depressor during rat intubation.
Stereomicroscope System SZ61TR	Olympus	88-126	Microscope equipped with binoculars and a built-in camera allowing for video filming.
Sterile Sodium Chloride 0.9% Irrigation Bottle (60 mL)	Saline H2O	25-6048SA-L	Solution used to keep the wound moist throughout the surgery.
Surgical Scissors - Sharp-Blunt (Straight)	FST	14001-12	Stainless steel scissors used to make the initial skin incision.
Suture 5-0 Silk No Needle	Henry Schein	102-6344	Silk thread used to do the constriction of the pulmonary trunk
Systane Ointment	Alcon	2444062	Eyes lubricant providing a temporary relief of burning and irritation caused by the dryness of the eyes during surgery.
SZ2-STU2 stereomicroscope stand	Olympus	N1198900	The arm attached to the base provides a great freedom of movement to the microscope head.
Tissue forceps - 1X2 Teeth	FST	11021-15	Stainless steel forceps allowing to grasp, hold and manipulate tissues (skin and muscles).
Transpore Surgical Tape	3M	1527-1	Medical tape used to immobilized the rats' forelimbs and hindlimbs.
Vetbond Tissue Adhesive (3 mL)	3M	1469SB	Surgical glue that can be applied in small amounts on the skin It can be used as a complement to subcutaneous sutures.
Vetergesic Multidose (0.3 mg/mL) 10 mL	Ceva Canada	2342510	Diluted injectable solution of buprenorphine administered as an analgesic drug.
Veterinary anesthesia evaporator Tec 4	Dispomed	34001 Iso	Enables vaporization of isoflurane and concentration at 0–5%.