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Descrevemos um modelo de pericardite estéril em miniporcos para estudar miopatia atrial e fibrilação atrial (AF). Apresentamos técnicas cirúrgicas e anestésicos, estratégias de acesso vascular e protocolo para estudar a induibilidade da AF.
Fibrilação atrial (AF) é a arritmia mais comum causada pela remodelação estrutural da atria, também chamada de miopatia atrial. As terapias atuais visam apenas as anormalidades elétricas e não a miopatia atrial subjacente. Para o desenvolvimento de novas terapias, é necessário um modelo animal reprodutível de miopatia atrial. Este artigo apresenta um modelo de miopatia atrial induzida por pericáteca estéril em miniporcos Aachener. Pericardite estéril foi induzida pela pulverização de talco estéril e deixando uma camada de gaze estéril sobre a superfície epicardial atrial. Isso levou à inflamação e fibrose, dois componentes cruciais da fisiopatologia da miopatia atrial, tornando a atria suscetível à indução de AF. Dois eletrodos marcapasso foram posicionados epicoticamente em cada átrio e conectados a dois marcapassos de diferentes fabricantes. Essa estratégia permitiu que a repetida estimulação atrial não invasiva determinasse a indução da AF em pontos de tempo especificados após a cirurgia. Foram utilizados protocolos diferentes para testar a induibilidade de AF. As vantagens deste modelo são sua relevância clínica, com induibilidade de AF e a rápida indução de inflamação e fibrose - ambos presentes na miopatia atrial - e sua reprodutibilidade. O modelo será útil no desenvolvimento de novas terapias voltadas à miopatia atrial e à AF.
A fibrilação atrial (AF) é a arritmia cardíaca mais prevalente, levando a significativa morbidade, mortalidade e despesas com saúde1. Em muitos casos, a AF é apenas o sintoma elétrico da miopatia atrial subjacente, que é definida pela remodelagem estrutural, elétrica, autônoma e contratil da atria. Esta miopatia atrial pode levar a AF e derrame 2,3. A maioria das terapias visa apenas a remodelagem elétrica, mas não visa as mudanças estruturais subjacentes na atria (inflamação e fibrose)4,5,6,7. Esta é provavelmente uma das razões pelas quais as terapias atuais são apenas marginalmente eficazes, especialmente na miopatia atrial mais avançada8.
Um modelo animal reprodutível é crucial para atingir a inflamação e a fibrose presentes na miopatia atrial. Modelos de taquipacing atrial foram desenvolvidos em várias espécies animais de grande porte 9,10,11,12. Nesses modelos, o tecido atrial é acelerado continuamente por longos períodos para induzir mudanças elétricas e eventualmente estruturais. As principais desvantagens dos modelos de taquipacing são a longa duração antes que os sinais estruturais de miopatia atrial apareçam e sua relevância apenas para síndromes clínicas nas quais anormalidades elétricas se desenvolvem antes da miopatia atrial. Um risco teórico é a falha de chumbo-ritmo devido à fibrose durante o longo seguimento9.
Em modelos de pericotelite estéril, talco estéril é pulverizado sobre a superfície epicárida da ária para induzir uma reação inflamatória e fibrosa aguda, resultando em miopatia atrial13,14. Os suínos têm anatomia cardíaca e fisiologia semelhante à dos humanos e, portanto, os modelos suínos têm alta relevância translacional. As vantagens do uso de miniporcos são que são mais fáceis de manusear devido ao seu tamanho menor do que as cepas de suínos convencionais e podem ser mantidos por um longo período sem qualquer aumento significativo no pesocorporal 10. Todas essas razões fazem da pericardite estéril em miniporcos um excelente modelo para a investigação de miopatia atrial e fibrilação. Este protocolo e vídeo visam facilitar a configuração desse modelo em diferentes instalações de pesquisa e padronizar protocolos para estudar a induibilidade da AF.
Este protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética para Testes em Animais da Universidade de Antuérpia (caso número 2019-29) e segue as diretrizes de cuidados com animais da Universidade de Antuérpia. Foram selecionados para este estudo 17 miniporcos Aachener de 6 meses (masculino, castrado) pesando ~20 kg.
1. Medicação e anestesia
2. Cirurgia
3. Cuidados pós-operatórios
4. Táquia atrial para indução de AF
5. Eutanásia
6. Cirurgia falsa
Morbidade e mortalidade:
Quando começamos a desenvolver esse modelo de pericardite estéril em miniporcos Aachener, notamos a mortalidade perioperatória de 4 em cada 17 suínos (23,5%): 3 em cada 4 óbitos ocorreram nas 6 primeiras cirurgias por causa de um "efeito curva de aprendizagem". As etiologias foram as seguintes: 2 porcos morreram por causa de parada respiratória pós-operatória; este problema foi resolvido reduzindo a dose de alfentanil. Um porco morreu por causa da fibrilação ventricu...
Um modelo animal de grande porte confiável é um grande trunfo para o estudo da miopatia atrial e af e o desenvolvimento de novas terapias para AF. A implantação de condutores de marca-passo no epicárdio atrial permitiu um acompanhamento longitudinal e testes eletrofisiológicos repetitivos, o que é difícil em animais pequenos. Miniporcos são fáceis de manusear, e seus corações são estruturalmente e fisiologicamente semelhantes ao coração humano10.
O modelo...
Nenhum dos autores tem qualquer conflito de interesse para divulgar.
Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de pesquisa Industrieel OnderzoeksFonds/Strategisch Basisonderzoek (IOF/SBO) e uma bolsa de pesquisa Geconcerteerde Onderzoeksactie (GOA) da Universidade de Antuérpia; por uma bolsa senior clinical investigator (para VFS) e bolsas de pesquisa do Fundo para a Pesquisa Científica Flandres (Números de Aplicação 1842219N, G021019N, G0D0520N e G021420N); por uma bolsa de pesquisa da ERA.Net RUS Plus (2018, Project Consortium 278); por uma concessão Vlaamse Interuniversitaire Raad/Interuniversitair Bijzonder OnderzoeksFonds (VLIR/iBOF) (20-VLIR-iBOF-027). Agradecemos às empresas Abbott e Boston Scientific por patrocinarem grande parte dos líderes do marca-passo e das empresas, Medtronic e Biotronik, pelo empréstimo de um programador de marca-passo. Agradecemos aos animais da Unidade de Animais da Universidade de Antuérpia pelo excelente cuidado com os animais.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Aachener minipig, 6-months old, male, castrated, weight 15-25 kg | Carfil | ||
Anesthesia and preparation | |||
ECG electrodes | |||
Endotracheal tube 6.5 mm ID | Covidien | 115-65OR | |
External cardioverter-defibrillator | Innomed | Cardio-aid 200B | |
Heating pad | OK. | OUB 60321 | |
Intravenous catheter 22 GA, 1 Inch | BD | 381323 | |
Laryngoscope blade size 4 | Miller | SUS426601 | |
Monitor | GE Medical systems | 2600040-003 | |
Respirator | Datex-Ohmeda | 1009-9000-000 | |
Shaver | Aesculap | GT 104 / REF 985203 | |
Syringe driver pump | Fresenius Kabi | 082470 | |
Arterial and central venous line placement | |||
3-lumen central venous catheterization set, 7 French, 16 cm, 0.032 Inch guide | Arrow medical | EU-22703-EN | |
Arteral catheter 3 French, 8 cm | Vygon | 1,15,090 | |
Caresite Luer access device | B. Braun | 415122-01 | |
Fluids: IV bags of Plasmalyte, Glucose 5%, NaCl 0.9% (500 mL or 1000 mL) | |||
heparinized saline | |||
Needles: 18 Ga / 40 mm and 22 Ga / 40 mm | |||
Pressure monitoring set, 195 cm | Edwards Lifesciences | T005021M | |
Pressure tubing 180 cm | Edwards Lifesciences | 50P172 | |
suture with needle | |||
Syringes Luerlok: 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, 50 mL | |||
Ultrasound gel | Zealand coating | 446-1 | |
Ultrasound with vascular probe | Philips healthcare | EPIQ 7C / REF BZE1723 | |
Surgical set | |||
Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-934-25 | |
60 degrees curved Debakey forceps | Aesculap | FB403 | |
Anatomical forceps | AS | 13-102-16 | |
Debakey forceps | Geister | 10-0634 | |
Electrocautery module | Alsa | Alsatom SU 140/D MPC | |
Holders for stainless steel wire | COBE | 013-123 | |
Mosquito | Leibinger | 32-01008 | |
Needledriver, fine | Delacroix-Chevalier | 50302-21 | |
Needledriver, normal | Aesculap | BM 77 | |
Rib spreader | Martin | 24-178-01 | |
Scalpel | Swann-Morton | 0511 | no. 24 |
Scissors for stainless steel wire | Jakobi | 411830 | |
Spreaders | AS | 16-058-00 | |
Sternum saw | Eure-Power | 5000020 | |
Sternum saw blade | MicroAire | ZR-032M | |
Surgical consumables | |||
Disinfectant: iodine, chlorhexidine | |||
Electrocautery pencil with push button, cable 5 m | Dongguan QueenMed Equipment | ESPB4001LQ | |
Gastric tube | Vygon | 390.12 | |
Mersilene-0, 75 cm | Ethicon | F2505H | |
Monocryl 3-0, 70 cm | Ethicon | Y423H | |
Mouth masks, hair nets | |||
Oriflex-4 vacuum flask for surgical draining | Oriplast Krayer | VK00352 | |
Prolene 6-0, 75 cm | Ethicon | 8711H | |
Stainless steel monofilament non-absorbable suture | Ethicon | W995 | |
Sterile drapes | 3M | 9010 | |
Sterile gauze 20 x 10 cm | Stella | 35921 | |
Sterile gloves | |||
Sterile surgical gown | |||
Steritalc PF3 | Novatech | 16863 | |
Vicryl-0, 75 cm | Ethicon | V324H | |
Cardiac pacing | |||
Bipolar pacing lead Fineline II Sterox EZ 58 cm | Boston Scientific | 4474 | |
Bipolar pacing lead Tendril STS 58 cm | Abbott | 2088TC | |
Ellegaard Göttingen Minipig Frame 3 | Lomir | DF H1PU | |
Ellegaard Göttingen Minipig Sling Cover | Lomir | SS CEG1 | |
Micropace cardiac stimulator | Boston Scientific | EPS 320 | |
Pacemaker for pacing | Medtronic | Azure XT DR MRI SureScan | |
Pacemaker for sensing | Biotronik | Eluna 8 DR-T | |
Pacemaker programmer for pacing | Medtronic | CareLink Encore 29901A | |
Pacemaker programmer for sensing | Biotronik | ICS 3000 DS CD-W US | |
Medication | |||
Adrenaline 1 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Atropine 0.5 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Catapressan 150 µg/mL, 1 ml clonidine | Boehringer Ingelheim | BE021402 | |
Cefazoline 2 g powder | Mylan | BE319794 | |
Cordarone 50 mg/mL, 3 mL amiodarone | Sanofi | ||
Durogesic 50 µg/h fentanyl patches | Janssen-Cilag | ||
Glucose 5%, 500 mL | Baxter | AE0063 | |
Ketalar 50 mg/mL, 10 mL | Pfizer | 804101 | |
Lanoxin 0.25 mg/mL, 2 mL digoxine | Aspen | ||
Marcaine 0.5% + adrenaline 1:200,000 | Aspen | ||
Midazolam 5 mg/ml, 3 mL | B. Braun | 3521740 | |
Morfine 10 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
NaCl 0.9%, 500 mL | Baxter | AKE1323 | |
Nitro Pohl 1 mg/mL, 5 mL nitroglycerine | Pohl Boskamp | ||
Noradrenaline 1 mg/mL, 4 mL | Aguettant | ||
Plasmalyte 1000 mL | Baxter | AKE0324 | |
Propofol 10 mg/mL, 20 mL | B. Braun | 3521810 | |
Protamine 1400 IU/mL, 5 mL | Leo pharma | ||
Rapifen 0.5 mg/mL, 2 mL | Janssen-Cilag | 95103 | |
Seloken 1 mg/mL, 5 mL metoprolol | AstraZeneca | ||
Sevorane Quick Fill 100% sevoflurane, 250 mL | Abbvie | 1283-415 | |
Tracrium 10 mg/mL, 5 mL atracurium | Aspen |
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