Gli autori ringraziano la squadra presso il Laboratorio di ricerca chirurgica Marie Lannelongue ospedale, per l&#39;assistenza tecnica e la cura degli animali. Il sistema ad ultrasuoni cardiaco VividE9 (General Electric Medical System) è stato finanziato da una sovvenzione della Cardio-vasculaire-Obésité Domaine D&#39;Intérêt Maggiore (CODDIM cod 100.158, RégionIle-de-France, Francia).

Questo protocollo è stato approvato dal comitato etico locale sulla sperimentazione animale e dal Comitato Istituzionale sul benessere degli animali della nostra istituzione. Tutti gli animali hanno ricevuto assistenza umanitaria in conformità ai &quot;Principi di laboratorio cura degli animali&quot; formulate dalla Società Nazionale per la ricerca medica e la &quot;Guida per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio&quot; elaborata dall&#39;Istituto di Laboratorio risorse animali e pubblicati dal National Institutes of Health (NIH Publication No. 86-23, rivisto 1996). Considerazioni generali: Tutti gli animali devono essere trattati con rispetto, secondo le regole delle 3R (Centro Nazionale per la raffinatezza Sostituzione e riduzione degli animali nella ricerca). Le procedure chirurgiche devono essere eseguite con una rigorosa sterilità e nello stesso modo che per gli esseri umani. Tutti i dispositivi medici devono essere sterili. 1. Anestesia protocollo NOTA: Grande Whitsono stati utilizzati e suinetti di peso 20 Kg (3 settimane di età). Ipertensione polmonare è stata indotta progressivamente. Il primo passo coinvolto un arteria polmonare (PA) legatura sinistro attraverso una toracotomia sinistra. Seguenti operazioni consistevano di eseguire embolizzazioni settimanali PA per 5 settimane. Tutte le procedure sono state eseguite in anestesia generale. <ol><li> Non nutrire gli animali 12 ore prima della procedura. </li><li> Effettuare una premedicazione del maialino, eseguire un&#39;iniezione intramuscolare con 30 mg / kg di ketamina cloridrato e aropine 0,05 mg / kg nei muscoli del collo, 30 minuti prima della procedura. 8 </li><li> Quando il maiale è sedato, inserire un catetere nella vena orecchio. </li><li> Eseguire endovenosa un bolo di fentanil (0,005 mg / kg) e propofol (2mg / kg) prima intubazione. Iniettare per via endovenosa nella vena dell&#39;orecchio cisatracurio (0,3 mg / kg) e intubare il maiale (intubazione non selettivo con una sonda francese 7) 9. </li><li> Posizionare dispositivi di monitoraggio continuo sul maialino: ECG continuo, Espiratorio CO 2 e ossimetria 8,9. Inserire un catetere arterioso campo fluido attraverso l&#39;arteria carotide sotto guida ecografia per monitorare la pressione arteriosa sistemica 8-10. </li><li> Mantenere anestesia generale con isoflurano (2%) in supplemento ossigeno 100%, infusione endovenosa continua di fentanil (0,004 mg / kg) e propofol (3 mg / kg). </li><li> Aggiungere una antibioprophylaxy con un&#39;iniezione di Cefatoxine (1 g) e gentamicina (80 mg). </li><li> Prevenire operatorio intra e dolore post operatorio con l&#39;iniezione di nalbufina (0,01 mg / kg) tid </li><li> Controllare ogni 15 minuti la completezza dell&#39;anestesia: assenza di movimento, la frequenza cardiaca stabile, la pressione sanguigna, l&#39;ossigenazione. </li><li> L&#39;uso del veterinario pomata sugli occhi per prevenire la secchezza mentre sotto anestesia. </li></ol> 2. legatura dell&#39;arteria polmonare sinistra <ol><li> Installare il maialino in posizione sdraiata sul lato sinistro, radere la zona operativa e disinfettare la pelle con un alcoholiSoluzione c. Utilizzare un campo sterile locale. </li><li> Aprite la cassa attraverso una piccola toracotomia laterale sinistra (da 5 a 10 cm) nello spazio 4 ° intercostali. Non andare dietro la punta della scapola. Ritrarre con attenzione il polmone verso il diaframma. </li><li> Una volta che la finestra chirurgica ideale trova, ritrarre la sinistra vena azygos e sezionare la principale arteria polmonare sinistra prima di legare con un non riassorbibile 2/0 seta. NOTA: E &#39;molto importante non aprire il pericardio. </li><li> Chiudere lo strato di petto dopo strato con punti di sutura riassorbibili. Utilizzare un tubo toracico per rimuovere il pneumotorace post operatorio. Rimuovere il tubo toracico subito dopo l&#39;estubazione maialino. </li></ol> 3. L&#39;embolizzazione dell&#39;arteria lobo inferiore destro polmonare <ol><li> Dopo anestesia generale, mettere il porcellino in posizione supina. Effettuare un monitoraggio continuo della ossimetria, CO espiratorio 2, elettrocardiogramma, pressione media arteriosa sistemica (Mpa) e pressione arteriosa polmonare media (mPAP) Durante la procedura. </li><li> Inserire tutti i cateteri per via percutanea con guida ecografica. Inserire un catetere arterioso 6 francese nella carotide per il monitoraggio della pressione sanguigna e 8 fodero francese nella vena cava superiore attraverso la vena giugulare (Eseguire la foratura 2 cm sopra soprasternale con una direzione 45 °). </li><li> Sotto guida fluoroscopica, inserire, attraverso il 8 P. fodero, un 5 francese catetere angiografico in arteria polmonare destra. La punta del catetere deve essere in un lobo inferiore polmonare segmentale. </li><li> Preparare il materiale per embolizzazione polmonare: 1 ml di colla tessuti molli contenenti N-butil-2-cianoacrilato è aggiunto 2 ml di un mezzo di contrasto lipidico. ATTENZIONE: Evitare di pelle o gli occhi a contatto con la N-butil-2-cianoacrilato. </li><li> Quando il catetere angiografico è ben posizionata, iniettare 0,2 ml a 0,4 ml della preparazione nell&#39;arteria polmonare. Valutare la tolleranza della embolizzazione misurando laRapporto mPAP / mPA che non dovrebbe superare 0,5. Arrestare embolizzazione se saturazione di ossigeno era &lt;90% e / o MPA scesa sotto 60 mm Hg e / o la portata cardiaca era sotto 2 L / min. </li><li> Rimuovere il catetere angiografico e guaine ed eseguire compressioni digitali del sito di puntura. </li></ol> 4. La valutazione emodinamica <ol><li> Dopo anestesia generale, posizionare il porcellino in posizione supina. Effettuare un monitoraggio continuo della ossimetria, espiratorio CO 2, elettrocardiogramma, pressione arteriosa sistemica (Mpa) e la pressione sanguigna polmonare (mPAP) durante tutta la procedura. </li><li> Ventilare i maialini con il più basso FiO 2 possibile secondo la saturazione di ossigeno (&gt; 95%). </li><li> Inserire tutti catetere per via percutanea sotto guida ecografica. Un catetere arterioso 6 French viene inserito nella carotide ea 8 guaina francese è inserito nella vena cava superiore (Eseguire la foratura 2 cm sopra soprasternale con 45 °direzione angolo). </li><li> Inserire un 7 French Swan-Ganz catetere nel tronco dell&#39;arteria polmonare. Valutare la gittata cardiaca con la tecnica di diluizione termica, con l&#39;iniezione di 10 ml di soluzione salina a 4 ° C. </li><li> Registrare i seguenti parametri: sistolica, diastolica e della pressione arteriosa sistemica e polmonare, frequenza cardiaca, saturazione di ossigeno, pressione atriale destra, la gittata cardiaca. </li></ol> 5. Valutazione ecocardiografica del ventricolo destro <ol><li> Dopo l&#39;anestesia generale, installare il maialino in posizione supina ed eseguire un ecocardiogramma trans toracica secondo le linee guida per lo screening umani RV. Registra video loop durante una pausa di fine espirazione. </li></ol> 6. Pressione Volume Cicli di valutazione con il metodo conduttanza <ol><li> Dopo anestesia generale, installare il porcellino in posizione supina. Effettuare un monitoraggio continuo della ossimetria, espiratorio CO 2, elettrocardiogramma, pressione arteriosa sistemica (Mpa) epressione polmonare arteriosa (mPAP) durante tutta la procedura. </li><li> Inserire un catetere arterioso 6 francese destra o sinistra carotide e un catetere angiografico nel ventricolo sinistro. Inserire una guaina 9 francese nella vena cava superiore, 8 francese destra o sinistra vena femorale e un catetere arterioso PiCCO destra o sinistra femorale. Inserire tutti i cateteri per via percutanea sotto guida ecografica. </li><li> Eseguire la calibrazione della pressione e il volume della sonda conduttanza secondo le raccomandazioni del costruttore. Misurare la resistività del sangue (Rho) campionando 5 ml di sangue arterioso. Harvest 5 ml di sangue arterioso, de-air siringa e riempire la sonda per la misura della resistività del sangue. 10-13. </li><li> Inserire il catetere conduttanza nel ventricolo destro attraverso la guaina 9 Fr nella cava Veina superiore. Posizionare correttamente l&#39;estremità del catetere con guida fluoroscopica. Posizionare l&#39;estremità del catetere nel vertice del rigHT ventricolo e inserire tutti lungo possibile nel ventricolo. </li><li> Controllare la qualità delle anse. (Figura 6) </li><li> Inserire un ballon spendibile nella cava Veina inferiore attraverso la vena femorale. Posizionare l&#39;estremità appena sotto il atriale destra. Utilizzare guida fluoroscopica. </li><li> Loop Record pressione-volume del ventricolo destro allo stato basale e durante l&#39;occlusione della vena cava inferiore, come precedentemente descritto 10-12. (Figura 7) </li></ol> 7. endomiocardica biopsie del ventricolo destro <ol><li> Dopo anestesia generale, posizionare il porcellino in posizione supina. Effettuare un monitoraggio continuo della ossimetria, espiratorio CO 2, elettrocardiogramma, pressione arteriosa sistemica (Mpa) e la pressione sanguigna polmonare (mPAP) durante tutta la procedura. </li><li> Inserire percutanea una guaina francese 10 nella vena cava superiore. Inserire un 7 francese Swan-Ganz (SG) sonda e una lunga 7.5 francese guaina del catetere nella giusta atrium. Quando la punta della sonda SG è ben posizionato nel ventricolo destro (RV), gonfiare il palloncino della sonda SG, spingere il catetere lungo guaina nella RV contro il palloncino. Sgonfiare il palloncino e rimuovere la sonda SG lasciando il catetere lungo guaina nella RV. La buona posizione della punta del lungo-guaina è controllato da fluoroscopia e l&#39;ecocardiografia. </li><li> Inserire il biotome nel lungo-guaina e di eseguire biopsie endomiocardiche sotto ecografica, fluoroscopia e controllo ECG. </li></ol> 8. generali post-operatorio Considerazioni cura <ol><li> Dopo l&#39;intervento chirurgico, il maialino estubare solo dopo il recupero della funzione respiratoria spontanea. </li><li> Per i farmaci post operatorio, eseguire un&#39;iniezione intramuscolare di Cefatoxine (1 g) Die per 5 giorni e fornire l&#39;analgesia appropieted (buprenorfina, iniezione intramusculary 0,01 mg / kg di offerta per 10 giorni. </li><li> Non lasciare un animale che ha subito un intervento chirurgico per la compagnia di altri animali fino al completo recovered. </li></ol> 9. Metodo Eutanasia <ol><li> Eutanasia gli animali nelle situazioni seguite; Fine della sperimentazione, perdita di peso, 15% o più in una settimana, unibability per nutrire adeguatamente se stessi, anoressia, infezione non curabile, dolore o altro didease, malattia troppo severa: cianosi, dispnea grave </li><li> Durante anestesia generale con sevoluorane 8%, una dose elevata di propofol (0,5 mg / kg) associato con una dose letale di cloruro di potassio (0,2 g / kg). Quando il cuore è fermo in diastole, Harveste cuore e blocco di polmone, al fine di fare uno studio istologico e molecolare. </li></ol>

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Nessun conflitto di interessi di rivelare.

Come nella pratica clinica umana, il rispetto delle regole di asepsi è obbligatoria durante tutte le procedure chirurgiche. Nella CTEPH modello porcellino originale descritto da O. Mercier et al., Sinistra legatura dell&#39;arteria polmonare è stata eseguita dopo l&#39;apertura del pericardio, attraverso una sternotomia mediana 14. Poiché il pericardio è stato lasciato aperto, l&#39;interazione tra il ventricolo destro e pericardio stata compromessa e insufficienza cardiaca destra è stata ritard...

Tromboembolica cronica Ipertensione polmonare (CTEPH) è un sottotipo di ipertensione polmonare (PH) a causa della cronica vascolare polmonare letto ostruzione da coaguli persistenti e organizzati legati ad uno o più acute embolie polmonari 1-3. Una combinazione di malattia microvascolare ostruttiva e non ostruttiva porta ad un ulteriore aumento della resistenza vascolare polmonare 4. Il ventricolo destro deve prima adattarsi con ipertrofia compensata per mantenere la gittata cardiaca. Senza trattamento, il ventricolo destro si dilata e non riesce nel corso del tempo. In epoca moderna, PH rimane una malattia progressiva e spesso fatale, nonostante l&#39;uso di moderne terapie mirate 5. Molti studi hanno dimostrato che ventricolo destro (RV) adattamento al sovraccarico di pressione è il determinante principale della sopravvivenza in pazienti PH. Per questa ragione, la comprensione dei meccanismi alla base della transizione da adattativa per disadattivi rimodellamento RV è una chiave di volta per il trattamento e svipment di nuove terapie. Perché PH è rara e il campionamento del tessuto è quasi impraticabile in questi pazienti fragili, sono necessari studi sperimentali. Inoltre, studi preclinici sono obbligatori per accertare che un farmaco con beneficio nel sistema vascolare polmonare non causa perdita di valore RV. Per molti anni, diversi modelli sperimentali di PH e insufficienza RV sono stati sviluppati con vantaggi e limitazioni 6,7. Nei modelli murini farmacologici (monocrotalina, SU5416, ipossia), PH e il fallimento RV verificano secondaria ad una massiccia infiammazione, ischemia o fattore di stress tossico che potrebbe indurre alcuni &quot;lati effetti&quot; e pregiudizi in analisi pathway molecolare. Inoltre, sempre biopsie RV endomiocardiche in un modello murino dovrebbero essere molto impegnativo, senza sacrificare l&#39;animale. Modelli chirurgici in animali più grandi sono più fisiologico, ma non incidono sul sistema vascolare polmonare (polmonare banding, shunt sistemico-polmonare) o inducono PH acuta e RVF (embolia polmonare acuta). Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere un modello originale di CTEPH in maialino che è più rappresentativo del CTEPH fisiopatologia. Questo grande modello animale permette di ripetere le misurazioni non invasive e invasive di solito eseguiti nella pratica clinica (cateterizzazione cardiaca destra) di seguire le modifiche emodinamica polmonare e funzione ventricolare.

chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet

Un modello originale di maialino tromboembolica cronica Ipertensione polmonare (CTEPH) associato (RV) disfunzione cronica del ventricolo destro è descritta. Ipertensione polmonare (PH) è stata indotta in 3 settimane di età maialini da un&#39;ostruzione progressiva del letto vascolare polmonare. Una legatura dell&#39;arteria polmonare sinistra (PA) è stato eseguito prima attraverso un mini-toracotomia. In secondo luogo, embolizzazioni settimanali del lobo polmonare in basso a destra sono stati fatti sotto guida fluoroscopica con n-butil-2-cianoacrilato per 5 settimane. Media pressione polmonare arteriosa (mPAP) misurata dal cateterismo cardiaco ritght, aumentata progressivamente, così come la pressione atriale destra e polmonari vascolari Resistenze (PVR) dopo 5 settimane rispetto agli animali sham. Ventricolo destro (RV) rimodellamento strutturale e funzionale sono stati valutati mediante ecocardiografia transtoracica (diametri RV, lo spessore della parete RV, funzione sistolica RV). RV elastance e accoppiamento RV-polmonare sono stati valutati da Loop pressione-volume(PVL) analisi con il metodo conduttanza. Sono stati inoltre eseguiti studio istologico del polmone e il ventricolo destro. Le analisi molecolari su RV tessuti freschi potrebbero essere effettuate attraverso ripetute biopsie endomiocardiche transcutanea. Malattia polmonare microvascolare nei territori ostruiti e senza ostacoli è stato studiato da biopsie polmonari mediante analisi molecolare e patologia. Inoltre, l&#39;affidabilità e la riproducibilità è stato associato con una gamma di PH gravità negli animali. La maggior parte degli aspetti della malattia CTEPH umano sono state riprodotte in questo modello, che consente nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi alla base (mitocondri, infiammazione) e nuovi approcci terapeutici (mirati, terapie cellulari o geni) del ventricolo destro sovraccaricato, ma anche microvascolare polmonare malattia.

Fattibilità Questo modello maialino di ipertensione polmonare cronica post-embolico è stato istituito nel nostro laboratorio nel 2009-2010. Dal 2011, abbiamo usato 70 suinetti e abbiamo eseguito 63 modelli completati. Nella nostra esperienza, la realizzazione di questo modello richiede una curva di apprendimento. Per quanto riguarda la mortalità, abbiamo osservato 5 morti non programmati (7,1%), soprattutto nella prima parte della nostra esperien...

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Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

Tromboembolica cronica Ipertensione polmonare e valutazione dei ventricolare destra Funzione nel Maialino

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

12.1K Views.  Marie Lannelongue Hospital. Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

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Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

La valutazione ecocardiografica del cuore destro in topi

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Ricerca

Medicina

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

Valutazione della funzione vascolare nei pazienti con malattia renale cronica

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt (MCT+Flow). The shunt is created by inserting an 18-G needle from the abdominal aorta into the adjacent caval vein. Increased pulmonary flow has been demonstrated as an essential trigger for a severe form of PAH with distinct phases of disease progression, characterized by early medial hypertrophy followed by neointimal lesions and the progressive occlusion of the small pulmonary vessels. To measure the right heart and pulmonary hemodynamics in this model, right heart catheterization is performed by inserting a rigid cannula containing a flexible ball-tip catheter via the right jugular vein into the right ventricle. The catheter is then advanced into the main and the more distal pulmonary arteries. The histopathology of the pulmonary vasculature is assessed qualitatively, by scoring the pre- and intra-acinar vessels on the degree of muscularization and the presence of a neointima, and quantitatively, by measuring the wall thickness, the wall-lumen ratios, and the occlusion score.

This protocol describes a surgical procedure to create a model for flow-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) in rats and the procedures to analyze the principle hemodynamic and histological end-points in this model.

Chirurgia Shunt, Destra cuore cateterizzazione, e Vascolare Morfometria in un modello di ratto per Flow-indotta ipertensione arteriosa polmonare

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

Misurazione ecocardiografica dei parametri diastolici ventricolari a destra nel mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary disorders. Reliable and reproducible animal models of RV failure are therefore warranted in order to investigate disease mechanisms and effects of potential therapeutic strategies. Banding of the pulmonary trunk is a common method to induce isolated RV hypertrophy but in general, previously described models have not succeeded in creating a stable model of RV hypertrophy and failure.
We present a rat model of pressure overload induced RV hypertrophy caused by pulmonary trunk banding (PTB) that enables different phenotypes of RV hypertrophy with and without RV failure. We use a modified ligating clip applier to compress a titanium clip around the pulmonary trunk to a pre-set inner diameter. We use different clip diameters to induce different stages of disease progression from mild RV hypertrophy to decompensated RV failure.
RV hypertrophy develops consistently in rats subjected to the PTB procedure and depending on the diameter of the applied banding clip, we can accurately reproduce different disease severities ranging from compensated hypertrophy to severe decompensated RV failure with extra-cardiac manifestations.
The presented PTB model is a valid and robust model of pressure overload induced RV hypertrophy and failure that has several advantages to other banding models including high reproducibility and the possibility of inducing severe and decompensated RV failure.

We present a surgical method to induce right ventricular hypertrophy and failure in rats.

Un tronco polmonare Banding modello di sovraccarico pressorio indotto da fallimento e ipertrofia ventricolare destra

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The morphological and functional phenotyping of the right ventricle is of particular importance in the context of hemodynamic compromise in patients with ARHF. Here, we describe a method to induce ARHF in a previously described large animal model of chronic PH, and to phenotype, dynamically, right ventricular function using the gold standard method (i.e., pressure-volume PV loops) and with a non-invasive clinically available method (i.e., echocardiography). Chronic PH is first induced in pigs by left pulmonary artery ligation and right lower lobe embolism with biological glue once a week for 5 weeks. After 16 weeks, ARHF is induced by successive volume loading using saline followed by iterative pulmonary embolism until the ratio of the systolic pulmonary pressure over systemic pressure reaches 0.9 or until the systolic systemic pressure decreases below 90 mmHg. Hemodynamics are restored with dobutamine infusion (from 2.5 &#181;g/kg/min to 7.5 &#181;g/kg/min). PV-loops and echocardiography are performed during each condition. Each condition requires around 40 minutes for induction, hemodynamic stabilization and data acquisition. Out of 9 animals, 2 died immediately after pulmonary embolism and 7 completed the protocol, which illustrates the learning curve of the model. The model induced a 3-fold increase in mean pulmonary artery pressure. The PV-loop analysis showed that ventriculo-arterial coupling was preserved after volume loading, decreased after acute pulmonary embolism and was restored with dobutamine. Echocardiographic acquisitions allowed to quantify right ventricular parameters of morphology and function with good quality. We identified right ventricular ischemic lesions in the model. The model can be used to compare different treatments or to validate non-invasive parameters of right ventricular morphology and function in the context of ARHF.

We present a protocol to induce and phenotype an acute right heart failure in a large animal model with chronic pulmonary hypertension. This model can be used to test therapeutic interventions, to develop right heart metrics&#160;or to improve the understanding of acute right heart failure pathophysiology.

Induzione e fenotipizzazione dell'insufficienza cardiaca destra acuta in un modello animale di ipertensione polmonare tromboembolica cronica

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Left Atrial Stenosis Induced Pulmonary Venous Arterialization and Group 2 Pulmonary Hypertension in Rat

The mechanism of mitral stenosis-induced pulmonary venous arterialization and group 2 pulmonary hypertension (PH) is unclear. There is no rodent model of group 2 PH, due to mitral stenosis (MS), to facilitate the investigation of disease mechanisms and potential therapeutic strategies. We present a novel rat model of pulmonary venous congestion-induced pulmonary venous arterialization and group 2 PH caused by left atrial stenosis (LAS). LAS is achieved by constricting the left atrium using a half-closed titanium clip. After the LAS surgery, a rat model with a transmitral inflow velocity greater than or equal to 2.0 m/s on echocardiography gradually develops pulmonary venous arterialization and group 2 PH over an 8- to 10-week period. In this protocol, we provide the step-by-step procedure of how to perform the LAS surgery. The presented LAS rat model mimics MS in humans and is useful for studying the underlying molecular mechanism of pulmonary venous arterialization and for the preclinical evaluation of therapies for group 2 PH.

Left atrial stenosis (LAS) is a novel surgical technique used for studying group 2 pulmonary hypertension (PH) and mechanisms underlying pulmonary venous arterialization. Here, we present a protocol to constrict the left atrium using a titanium clip to cause pulmonary venous arterialization and moderate PH in a rat.

Stenosi di sinistra atriale indotta arterializzazione venosa polmonare e l'ipertensione polmonare gruppo 2 nel ratto

The mechanism of mitral stenosis-induced pulmonary venous arterialization and group 2 pulmonary hypertension (PH) is unclear. There is no rodent model of ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Valutazione emodinamica invasiva per il sistema ventricolare destro e l'ipertensione arteriosa polmonare indotta dall'ipossia nei topi

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Generation and Characterization of Right Ventricular Myocardial Infarction Induced by Permanent Ligation of the Right Coronary Artery in Mice

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In contrast to the extensively used mouse myocardial infarction (MI) model generated by left coronary artery ligation, the RVI mouse model is rarely employed due to the difficulty associated with model generation. Research on the mechanisms and treatment of RVI-induced RV remodeling and dysfunction requires animal models to mimic the pathophysiology of RVI in patients. This study introduces a feasible procedure for RVI model generation in C57BL/6J mice. Further, this model was characterized based on the following: infarct size evaluation at 24 h after MI, assessment of cardiac remodeling and function with echocardiography, RV hemodynamics assessment, and histology of the infarct zone at 4 weeks after RVI. In addition, a coronary vasculature cast was performed to observe the coronary arterial arrangement in RV. This mouse model of RVI would facilitate the research on mechanisms of right heart failure and seek new therapeutic targets of RV remodeling.

There are several differences between the right and left ventricles. However, the pathophysiology of right ventricular infarction (RVI) has not been clarified. In the present protocol, a reproducible method for RVI mouse model generation is introduced, which may provide a means to explain the mechanism of RVI.

Generazione e caratterizzazione dell'infarto miocardico ventricolare destro indotto dalla legatura permanente dell'arteria coronaria destra nei topi

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In ...