La stimolazione elettrica programmata mediante stimolazione atriale transesofagea può determinare le proprietà elettrofisiologiche e la suscettibilità alla fibrillazione atriale nei topi. Qui abbiamo descritto una procedura standardizzata per lo sviluppo di protocolli in grado di ottimizzare la riproducibilità. L'approccio transesofageo per la stimolazione atriale è tipicamente una procedura di sopravvivenza, consentendo così test seriali nello stesso animale.
Componenti importanti per lo sviluppo del protocollo includono studi iniziali su pallet per ottimizzare i parametri sperimentali per il modello in studio e l'identificazione delle aritmie causate dalla stimolazione parasimpatica indotta dalla stimolazione. Per i modelli genetici, sottoporre i topi a stimolazione atriale bisettimanale, a partire dalle otto settimane di età per determinare il periodo ottimale di suscettibilità alla fibrillazione atriale, studiare entrambi i sessi in quanto non si può sviluppare un fenotipo di fibrillazione atriale. Per i modelli acquisiti, condurre la stimolazione dopo che i topi hanno raggiunto la maturità fisica.
Mentre la maturità è tipicamente raggiunta a 12 settimane, regolare l'età secondo necessità per i modelli sperimentali. Esegui sia la raffica che la stimolazione decrementale per determinare la modalità di stimolazione ottimale. Separare ogni procedura per un minimo di 24 ore.
Analizza i dati utilizzando più definizioni di suscettibilità alla fibrillazione atriale. Utilizzare i parametri specifici del modello ottimizzato e la definizione della suscettibilità alla fibrillazione atriale per studi successivi su topi aggiuntivi. Dopo la perdita del riflesso del pedale, posizionare il topo anestetizzato in posizione supina su una piastra riscaldante progettata per mantenere la temperatura corporea a circa 37 gradi Celsius con gli arti posteriori fissati alla superficie del cuscinetto.
Ottenere un elettrocatetere ECG di superficie mediante il posizionamento sottocutaneo di elettrodi ad ago ECG calibro 27 collegati a un amplificatore biologico e hardware di acquisizione dati negli arti anteriori con un elettrodo di terra nell'arto posteriore. Inserire un catetere elettrodo ottapolare francese collegato a uno stimolatore e un isolatore di stimolo nell'esofago. Inserire ad una profondità che approssimi la distanza dalla bocca appena sopra la cartilagine xifoide con il collo esteso.
Inizia l'acquisizione dei dati con la registrazione continua dell'ECG utilizzando il software di analisi. Posizionare correttamente il catetere all'interno dell'esofago per consentire la cattura. Per fare ciò, applicare uno stimolo da 1,5 milliampere con una larghezza di impulso di due millisecondi a una lunghezza del ciclo leggermente inferiore alla lunghezza del ciclo sinusale.
Posizionare con attenzione il catetere fino ad ottenere una cattura atriale coerente. Per determinare la soglia di cattura diastolica atriale, avviare la stimolazione a 1,5 milliampere con una larghezza di impulso di due millisecondi alla lunghezza del ciclo utilizzata per la cattura atriale. Diminuire l'ampiezza dello stimolo di incrementi di 0,05 milliampere fino alla perdita della cattura atriale con conseguente aumento fino alla cattura.
Ottenere la soglia di stimolazione più bassa possibile per ridurre al minimo la stimolazione parasimpatica indotta dalla stimolazione involontaria. Regolare l'ampiezza dello stimolo al doppio della soglia. Misurare i parametri elettrofisiologici, tra cui il tempo di recupero del nodo del seno, la lunghezza del ciclo di Wenckebach e il periodo refrattario effettivo atrioventricolare prima della stimolazione atriale rapida per l'induzione della fibrillazione atriale.
Eseguire il ritmo al doppio della soglia con una larghezza di impulso di due millisecondi utilizzando il ritmo a raffica a diverse lunghezze di ciclo o il ritmo decrementale come determinato dagli studi iniziali. Per il ritmo a raffica, andatura a una durata iniziale del ciclo di 50 millisecondi per 15 secondi, seguita da treni a lunghezze di ciclo di 40, 30, 25, 20 e 15 millisecondi. Per il ritmo decrementale, eseguire da tre a cinque treni e andare a una lunghezza del ciclo di 40 millisecondi che viene ridotta di due millisecondi ogni due secondi fino alla terminazione a 20 millisecondi.
Terminare la procedura dopo 30 secondi di ritmo sinusale dopo l'ultimo treno di stimolazione o dopo un episodio di 10 minuti di AF, a seconda dell'evento che si verifica per primo. Rimuovere delicatamente il catetere e gli elettrodi ECG. In caso di test seriali, attendere un minimo di 24 ore prima di ripetere la procedura di stimolazione.
La registrazione ECG ha consentito misurazioni della durata dell'onda P, dell'intervallo PR, della durata QRS e degli intervalli QT e QTC. La registrazione continua dell'ECG durante la stimolazione atriale rapida ha fornito una registrazione di ogni episodio di fibrillazione atriale indotta durante lo studio. Da questi dati, sono stati registrati la durata cumulativa e media degli episodi e il numero di episodi di fibrillazione atriale sostenuti.
Episodi di eccessivo blocco atrioventricolare durante la stimolazione indicano periodi di stimolazione parasimpatica indotta dalla stimolazione, a significare che qualsiasi FA associata era un artefatto di questo fenomeno piuttosto che la fisiopatologia del modello stesso. Ciò è stato causato dalla stimolazione involontaria del plesso gangliare situato nell'atrio posteriore sinistro, con conseguente attivazione parasimpatica. Questo tipo di induzione dell'aritmia aumenta l'incidenza di FA nei topi di controllo e causa una maggiore variabilità dell'aritmia all'interno di un gruppo sperimentale.
Date queste caratteristiche contaminanti, gli animali che soffrono di fibrillazione atriale in queste condizioni devono essere esclusi dall'analisi. Quando si utilizza questa strategia sperimentale, gli studi pilota iniziali e il riconoscimento della stimolazione parasimpatica che causa l'induzione involontaria della fibrillazione atriale sono particolarmente importanti per l'ottimizzazione del protocollo e la riproducibilità dello studio.
