Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Общая цель нынешнего исследования состоит в том, чтобы представить методы индукции инфаркта миокарда (MI) и постмиокарда инфаркта сердечной недостаточности (после МИ HF) в закрытой груди, взрослых Гёттинген minipigs и характеристика пост-MI HF модели в Гёттинген minipigs по сравнению с Landrace свиней.
Развитие сердечной недостаточности является самым мощным предиктором долгосрочной смертности у пациентов, переживших острый инфаркт миокарда (ИМ). Существует неудовлетворенная клиническая потребность в профилактике и терапии постмиокарда инфаркта сердечной недостаточности (пост-МИ HF). Клинически значимые свиные модели пост-MI HF являются предпосылками для окончательного доказательства концепции исследований до вступления в клинические испытания в разработке лекарственных препаратов и медицинских устройств.
Здесь мы стремились охарактеризовать закрытую свиную модель пост-MI HF у взрослых минипигов Гёттингена с долгосрочными последующей деятельностью, включая серийную сердечно-резонансную томографию (CMRI) и сравнить ее с широко используемой моделью свиньи Landrace.
MI был вызван интралюминальным шаром окклюзии левой передней нисходящей коронарной артерии в течение 120 минут в Гёттинген minipigs и в течение 90 минут в Landrace свиней, а затем reperfusion. CMRI был выполнен для оценки сердечной морфологии и функции на базовом уровне в обеих породах и в 3 и 6 месяцев в Гёттинген minipigs и в 2 месяца в Landrace свиней, соответственно.
Размеры рубцов были сопоставимы в двух породах, но MI привело к значительному снижению фракции выброса левого желудочка (LVEF) только в минипигах Гёттингена, в то время как свиньи Landrace не проявило снижение LVEF. Правый желудочковый (Р.В.) выброс фракции увеличилось в обеих пород, несмотря на незначительные размеры шрамов Р.В. В отличие от значительного увеличения массы левого желудочка конечного диастолического (LVED) у свиней Landrace на 2 месяца, Гёттинген minipigs показал небольшое увеличение массы LVED только на 6 месяцев.
Таким образом, это первая характеристика пост-MI HF в Гёттингене minipigs по сравнению с Landrace свиней, показывая, что модель минипиг Гёттингена отражает пост-MI HF параметры, сопоставимые с человеческой патологии. Мы приходим к выводу, что модель минипига Гёттингена превосходит модель свиньи Landrace для изучения развития пост-MI HF.
Несмотря на снижение смертности от острого инфаркта миокарда (МИ), заболеваемость инфарктом миокарда сердечной недостаточности (пост-МИ HF) не изменилась с течениемвремени 1. Сердечная недостаточность (HF) является одним из самых мощных предикторов смерти у пациентов ИМ2. На сегодняшний день, реперфузионная терапия является единственным доступным вариантом лечения, чтобы ограничить размер инфаркта миокарда и уменьшить риск последующего HF3,4,5. HF и другие осложнения могут возникнуть в результате травмы reperfusion; поэтому по-прежнему существует неудовлетворенная потребность в развитии кардиопротекторной терапии сверх своевременнойреперфузии 6,7,8. Многочисленные кардиопротекторной терапии эффективным даже в крупных животных моделей были описаны, но только удаленных ишемической кондиционирования (RIC), казалось, улучшить клинические результаты пост-MI HF в небольшом клиническомиспытании 9. Тем не менее, этот обнадеживающий результат по эффективности RIC был допрошен в однослепом, рандомизированном контролируемом испытании (CONDI-2/ERIC-PPCI), выполненном в 33 центрах по всей Европе у пациентов STEMI, где RIC не удалось улучшить клиническиеисходы 10. Потенциальными причинами неудачного перевода доклинических данных может быть использование неоптимальных моделей животных post-MI HF с низкой клинической релевантности11.
Сердечно-сосудистая (пато)морфология и (пато) физиология моделей свиней напоминают человеческие условия; Таким образом, он широко используется и принимается в трансляционных сердечно-сосудистыхисследований 12,13,14. Свиньи породы, используемые в сердечно-сосудистых исследований принадлежат к очень разнообразным домашних свиней (Sus scrofa domestica) видов, которые включают свиней, которые различаются по размеру, внешнему виду игенетическому фону 15,16. Хотя пост-MI HF был исследован у свиней широко, не было опубликовано исследование с целью характеристики и сравнения влияния МИ на результаты пост-MI HF в Landrace свиней и Гёттинген minipigs. Интенсивные темпы роста свиней Landrace могут повлиять на сердечные морфофункциональные исходы; однако минипиги Гёттингена с ограниченными моделями роста могут преодолеть эти проблемы и могут служить возможной моделью для долгосрочного последующего развития при оценке HF после МИ. Кроме того, руководство по актуальности строгости и воспроизводимости в доклинических исследованиях по кардиопротекторной рекомендует использовать сердечно-магнитно-резонансную томографию (СМР) в качестве клинически релевантной модели для измерения функции желудочков усвиней 12.
Для анализа научного интереса к пост-MI HF у свиней мы провели поиск литературы на PubMed с помощью следующей строки поиска: "(свинья или свинья или свинина или sus-scrofa ИЛИ мини-свинья или миниатюрная свинья или миниатюра-свиней) И (инфаркт или ишем или ишаем или реперфус) И (сердце или карди или миокарда) И (LAD ИЛИ левая передняя или LCX ИЛИ левая кругосветка)ex OR RCA) И (сердечная недостаточность или lvef ИЛИ выброс-фракция ИЛИ инфаркт размера или инфаркт размера)" и обнаружил, что свиньи модели сердечной ишемии / реперфузии часто используются для изучения ИМ и после -MI HF, но только 17% (71 из 425 статей) исследований, участвующих minipigs и 7% (30 из 425 статей) использовали Гёттинген minipigs. Только около 1% (5 из 425) исследований использовали Гёттинген минипиги и клинически соответствующие протоколы с долгосрочными последующей деятельности (1-9 месяцев реперфузии) и CMRI для анализа сердечной функции. Небольшое число клинически значимых исследований подчеркивает разрыв между фундаментальными исследованиями и клиническими испытаниями. Таким образом, требуется всеобъемлющая характеристика моделей закрытого грудного постами HF в минипифах Гёттингена и Ландрасе с повторной оценкой функции левого и правого желудочков и анатомии с использованием CMRI во время долгосрочного последующего вания. Здесь мы стремились сосредоточиться на технической осуществимости и клинической значимости двух моделей после MI HF для описания стандартизированных и воспроизводимых экспериментальных протоколов для исследований после МИ HF, которые могут быть использованы для оценки кардиопротекторной терапии лекарственными препаратами и/или медицинскими приборами.
Настоящее исследование является первым в литературе, чтобы охарактеризовать клинически релевантную модель пост-MI HF с использованием взрослых минипигов Гёттингена и сравнить морфологические и сердечные левые и правые желудочковые функциональные параметры с параметрами подростковых свиней Landrace.
13 здоровых и сексуально зрелых самок Гёттинген минипигов (возраст от 12 до 14 месяцев) и 10 здоровых и сексуально незрелых самок свиней Landrace (возраст от 2 до 3 месяцев) были размещены в свиных киосках в соответствии с рекомендациями размера последнего Руководства по уходу и использованию лабораторных животных DHEW и Руководящие принципы ЕС 63/2010. Звери не были стерилизованы. Температура в комнатах животных контролировалась, и животных держали на 12-часовом светло-темном цикле и без паразитов. Ad libitum кормления приводит к частому увеличению веса в обоих Гёттинген minipigs и Landrace свиней, поэтому, свиньи из обеих пород кормили с ограниченным режимом диеты. Минипиги Гёттингена были поставлены на ограниченную диету уже в то время, когда они прибыли в животное учреждение и в течение всего периода исследования. Специальные диетические услуги свиньи чау 180-220 г / еда / животное было дано два раза в день в соответствии с "Принимая хороший уход за Ellegaard Гёттинген Minipigs" руководство (дата пересмотра: 13 Март 2013) в первые 2 дня. Между днем 3 и 12 животных кормили 50% Специальные диеты услуги свиньи чау и 50% обслуживания минипиг диеты. С 14-го дня и до конца исследования животных кормили поддерживая минипиг-диету. Landrace свиней получил беременных сеять чау, 1,5% от массы тела, учитывая два раза в день в соответствии с PIC Wean закончить руководство 2008 и 2013. Все животные получали пищу индивидуально, а потребление пищи контролировалось, чтобы избежать конкуренции за чау. На животных, испытывают трудности с кормлением, индивидуально помогают лица, ухаживающие за ними. Все животные получили водопроводную воду ad libitum. Экспериментальный протокол пост-MI HF в Гёттинген минипиги и в Landrace свиней показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Экспериментальный протокол для постмиокарда инфаркта индуцированной сердечной недостаточности в Landrace свиней и Гёттинген minipigs. CMRI - сердечно-магнитно-резонансная томография. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
1. Базовый CMRI
2. Премедиация, доступ к сосудам и окклюзия коронарной артерии
3. Внутрикоронное управление наркотиками
4. Закрытие ран и послеоперационный уход
5. Пост-МИ СМРИ и его оценка
6. Статистика
смертность
Из 13 минипигов Гёттингена, подвергаемых инфаркту миокарда, два животных умерли (15,4% смертности), одно в ишемический период из-за необратимого VT и одно из-за асистола при реперфузии. В Гёттингене, одно животное было успешно реанимирован во время сердечной ишемии. Смертность составила 0% у свиней Landrace, десять из десяти животных выжили, двое из них нуждаются в реанимации из-за ВФ в ишемический период. Смертность между двумя породами существенно не отличалась.
Размеры шрамов на миокардах были сопоставимы между двумя породами
Для измерения степени сердечного шрама в результате МИ, CMRI была выполнена. Размеры шрамов и баллы BARI были сопоставимы между двумя породами, измеренные на 2-м месяце последующей деятельности у свиней Landrace, и на 3-м и 6-м месяце в Гёттингене minipigs(рисунок 2E,F). Никаких различий не наблюдалось, когда размеры шрамов были связаны с баллами BARI у свиней Landrace в течение 2 месяцев (0,55 ± 0,1) и в минипигах Гёттингена в течение 3 месяцев и 6 месяцев соответственно (0,75 ± 0,12 и 0,57 ± 0,08). Шрамы были локализованы в передней, anteroseptal, перегородки, антероапических и апических сегментов сердца в обеих породах. Боковой стены был затронут только в Гёттинген minipigs. Инфаркт правого желудочка был незначительным, пострадало только одно животное из одиннадцати выживших минипигов Гёттингена и одна из десяти свиней Landrace (2,11 ± 2,11 против 0,97 ± 0,97).
Увеличение массы левого желудочка было более выраженным у свиней Landrace во время последующей деятельности
Темпы роста сердца были измерены CMRI. LvED масса в минипигам гёттингена увеличилась лишь умеренно (8%) в 6 месяцев(рисунок 3A). В отличие от этого, в Landrace свиней, LVED масса увеличилась почти на 100% в 2 месяца(рисунок 3B).
Фракция выброса левого желудочка уменьшилась только в минипигам Гёттингена
LVEF, как наиболее широко используемый параметр систолической функции левого желудочка, был измерен CMRI. MI привело к значительному снижению LVEF в minipigs на 3 месяца и 6 месяцев(рисунок 4A). В Landrace свиней, LVEF не изменился через 2 месяца(рисунок 4B).
Постинфаркция LVESV и LVEDV значительно увеличилась в обеих породах(таблица 1). LVESV увеличился на 69% и 80% в Гёттинген минипиги после 3 и 6 месяцев, соответственно, и на 80% в Landrace свиней после 2 месяцев. LVEDV показал 28% увеличение после 3 месяцев и 42% увеличение после 6 месяцев в Гёттинген minipigs и 82% увеличение свиней Landrace после 2 месяцев. LVSV свиней Landrace увеличился на 85% в течение 2 месяцев и LVSV из Гёттингена minipigs не значительно увеличилось даже на 6 месяцев.
Левый объем предсердий, индексированный на площадь поверхности тела, увеличился только в минипигам Гёттингена, но у обеих пород развился отек легких после инфаркта миокарда
Для дальнейшего изучения признаков HF мы провели измерение объема левого предсердий, индексироваться на площадь поверхности тела (LAVi). LAVi увеличилось на 34% в Гёттинген minipigs после 6месяцев (рисунок 5A) и не изменилась значительно в Landrace свиней после 2 месяцев (Рисунок 5B). Репрезентативные изображения показывают трассировку левой атрии(рисунок 5C-D). Кроме того, наличие или отсутствие отеков легких было оценено CMRI на изображениях локализатора(рисунок 5E). Отек легких наблюдался у обеих пород в результате декомпенсации сердца. Десять из одиннадцати минипигов Гёттингена и девять из десяти свиней Landrace показали явные признаки отека легких.
Увеличение массы тела было более выраженным у свиней Landrace во время последующей деятельности
В Гёттингене увеличение массы тела составило всего 8% после 3 месяцев и 30% после 6 месяцев(рисунок 6A), в то время как увеличение массы сердца сопровождалось почти 100% увеличением массы тела у свиней Landrace на 2 месяца(рисунок 6B).
Тенденции в сердечных функциональных параметров отличаются между Гёттинген minipigs и Landrace свиней
Окклюзия коронарной артерии привела к почти значительному снижению среднего артериального давления (MAP) в минипигах Гёттингена (57,9 ± 3,98 мм рт. ст. против. 49,89 ± 1,24 мм рт. ст.) и значительно снизились у свиней Landrace (65,4 ± 5,97 мм рт. ст. против 45,47 ± 4,79 мм рт. ст.) на ранней фазе реперфузии по сравнению с базовыми (доинфаркционные) значениями.
CI является надежным показателем сердечной деятельности, который относится левого желудочка CO к BSA. В минипипах Гёттингена, CI не изменился в измеренныхточках времени (рисунок 7A), в то время как у свиней Landrace тенденция к увеличению была обнаружена в сердечном индексе(рисунок 7B).
HR минипигов Гёттингена значительно увеличился на 3 (20%) и 6 месяцев (22%) после MI по сравнению с базовыми значениями(таблица 2).
В отличие от этого, HR свиней Landrace не сильно изменился в течение последующего периода. В Гёттингене minipigs CO показал значительное увеличение на 32% только в течение 6 месяцев последующей деятельности, в то время как CO был увеличен на 76% у свиней Landrace после 2 месяцев из-за значительного увеличения LVSV (Таблица 2). BSA значительно увеличилось в обеих породах в измеренных точках времени(таблица 2). BSA увеличилась на 4% и 19% в Гёттинген минипиги после 3 и 6 месяцев, соответственно, и на 54% в Landrace свиней после 2 месяцев.
Увеличение параметров правого желудочка морфофункционального наблюдались как у гёттингеных минипигов, так и у свиней Landrace
MI повлияло не только на функцию левого желудочка, но и привело к значительному увеличению RVEF у обеих пород(рисунок 8), измеренныйCMRI, несмотря на незначительный размер шрама на правой желудочковой. RVED масса увеличилась только у свиней Landrace(таблица 3).
RVESV не изменился во время последующей деятельности ни в одной из пород. RVEDV значительно увеличился на 37% только у свиней Landrace(таблица 3). В то время как РВСВ в Гёттингене minipigs значительно увеличилось на 23% только после 6 месяцев, в Landrace свиней значительное увеличение 80% в RVSV наблюдалось в 2 месяца.
Рисунок 2. Оценка миокарда в опасности на основе BARI (Bypass Angioplasty Revascularization Исследование миокарда Jeopardy Index) оценка (A-D). Общее значение артерии, связанной с инфарктом, делится на сумму 3 общих значения каждой коронарной артерии, правой коронарной артерии (RCA), левой окружной коронарной артерии (LCX) и левой передней нисходящей коронарной артерии (LAD). Размеры шрамов на левом желудочковом в минипигах Гёттингена и свиней Landrace измеряются сердечной магнитно-резонансной томографией(E). Размер шрама показан как отношение массы инфаркта к массе левого желудочка в конце диастола (LVED). BARI оценки в Гёттинген minipigs и Landrace свиней измеряется до коронарного окклюзии (F). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3. Левая желудочковая энд-диастолическая (LVED) масса (g) г минипигов Гёттингена (A) и свиней Landrace (B), измеренная сердечно-магнитно-резонансной томографией. 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4. Фракция выброса левого желудочка (LV) (%) Гёттингеных минипигов (A) и свиней Landrace (B), измеренных сердечной магнитно-резонансной томографией. 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Измеренный параметр | Гёттинген минипиги | Свиньи ландраса | |||
базис | 3 месяца | 6 месяцев | базис | 2 месяца | |
ЛВЕСВ (мл) | 25,77 ± 1,73 | 43,65 ± 4,53 евро | 46,28 ± 4,35 евро | 54.59 ± 2.00 | 98,26 ± 8,60 евро |
ЛВЕДВ (мл) | 55.49 ± 3.14 | 71,08 ± 5,25 евро | 78,81 ± 5,46 евро | 93,99 ± 3,85 | 171.20 ± 11.50 |
LVSV (мл) | 29.71 ± 1.65 | 27.44 ± 1.97 | 32.52 ± 2.37 | 39.40 ± 3.05 | 72,94 ± 3,99 евро |
Таблица 1. Левый желудочковый энд-систолический объем (LVESV), левый желудочковый энд-диастолический объем (LVEDV) и левый желудочковый объем инсульта (LVSV) в измеренных точках времени в свиней Landrace и Гёттинген minipigs. 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней).
Рисунок 5. Левый объем предсердий индексирован на площадь поверхности тела (LAVi) в мл/м2 в Гёттингеном минипигах (A) и свиней Landrace (B), измеренных сердечной магнитно-резонансной томографией. Репрезентативные изображения левых предсердий, трассировки были сделаны на двух- (C) и четырех камерных (D) изображениях. Белые стрелки показывают наличие отеков легких на репрезентативном изображении локализатора (E). 0,05 против соответствующего базового уровня (парный т-тест в Гёттингене минипиги и свиньи Landrace). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 6. Вес тела (кг) гёттингеных минипигов (A) и свиней Landrace (B). 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 7. Левые желудочковые (LV) сердечные индексы (L/min/m2)гёттингеных минипигов (A) и свиней Landrace (B). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Измеренный параметр | Гёттинген минипиги | Свиньи ландраса | |||
базис | 3 месяца | 6 месяцев | базис | 2 месяца | |
HR (1/мин) | 79,64 ± 4,03 | 95,55 ± 5,34 евро | 97.00 ± 4,46 евро | 93,44 ± 2,73 | 88.00 ± 2.52 |
КО «Л/мин» | 2.37 ± 0.16 | 2.58 ± 0.20 | 3.12 ± 0,24 евро | 3.65 ± 0.25 | 6,41 ± 0,39 евро |
БСА м2 | 0,70 ± 0,01 | 0,73 ± 0,01 евро | 0,83 ± 0,03 евро | 0,70 ± 0,01 | 1,08 ± 0,03 евро |
Таблица 2. Сердечный ритм (HR), сердечный выброс (CO) и площадь поверхности тела (BSA) гёттингеных минипигов и свиней Landrace. 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней).
Рисунок 8. Правые желудочковые (RV) фракции выброса (%) Гёттинген минипигов (A) и свиней Landrace (B). 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Измеренный параметр | Гёттинген минипиги | Свиньи ландраса | |||
базис | 3 месяца | 6 месяцев | базис | 2 месяца | |
RVED масса | 8,64 ± 0,68 | 8,98 ± 0,76 | 7,94 ± 0,77 | 16.49 ± 0,90 | 23,61 ± 1,40 евро |
RVESV (мл) | 18.27 ± 1.47 | 16.91 ± 1.80 | 14.57 ± 1.02 | 43.59 ± 3.68 | 42,65 ± 2,37 |
RVEDV (мл) | 44.16 ± 2.61 | 42.14 ± 2.83 | 46.27 ± 3.45 | 83.03 ± 3.42 | 113,72 ± 5,12 евро |
РВСВ (мл) | 25,82 ± 1,72 | 25.25 ± 1.67 | 31,71 ± 2,99 евро | 39.44 ± 3.52 | 71,06 ± 3,38 евро |
Таблица 3. Правая желудочковой энд-диастолическая (RVED) масса, правый желудочковый энд-систолический объем (RVESV), правый желудочковый энд-диастолический объем (RVEDV), и объем правого желудочка инсульта (RVSV) в Гёттинген минипигов и свиней Landrace. 0,05 против соответствующего базового уровня (неоднократные меры в одну сторону ANOVA следуют Лсд тест Фишера в Гёттинген minipigs; парные t-тест в Landrace свиней).
Здесь мы описали подробный протокол, подчеркивающий критические шаги метода индукции острого ИМ и оценки пост-MI HF в закрытой модели взрослых минипигов Гёттингена. Мы также описали метод внутрикоронного администрирования наркотиков, BARI скоринга, и сообщили левой и правой желудочковой сердечной морфо-функциональные изменения в переводческой модели после МИ HF. Это первая характеристика пост-MI HF в Гёттинген minipigs по сравнению с Landrace свиней, показывая, что модель минипига Гёттингена отражает пост-MI HF параметров, сопоставимых с людьми. Мы приходим к выводу, что модель минипига Гёттингена превосходит свинью Landrace для последующего развития пост-MI HF. Клинически соответствующие модели свиней пост-MI HF являются предпосылками для окончательного доказательства концепции исследований, прежде чем войти в клинические испытания в большинстве сердечно-сосудистых наркотиков и медицинскихпроектов развития устройства 6,7,12. Действительно, свиньи модели напоминают людей в анатомии, физиологии и биохимических свойств, в частности, в области исследований MI, как они развивают транс-mural инфарктов из-за отсутствия сопутствующих перфузии14. Поэтому свиные модели могут служить моделями для анализа кардиопротекторнойтерапии и их механизмов 24,25,26,27,28,29.
Здесь мы обнаружили, что, несмотря на равные размеры шрамов, смертность и баллы BARI в двух породах, дисфункция левого желудочка, характеризующаяся снижением LVEF, наблюдалась только в минипигах Гёттингена. Здесь мы наблюдали 15,4% острой смертности в Гёттингене minipigs и никакой смертности в последующий период, последний сопоставим с тем, что в клинических исследованиях. Действительно, мета-анализ на уровне пациентов 10 рандомизированных клинических испытаний показал, что Каплан-Мейер оценил 1-летний уровень смертности от всех причин был как низко как 2,2% после инфаркта миокарда30. Размеры рубцов, о которые здесь сообщается, сопоставимы с размерами клинических испытаний. В клинических испытаниях, выполняемых Lonborg et al и Stone et al у пациентов, переживших инфаркт миокарда ST-elevation, средние размеры рубцов, измеряемые как % массы левого желудочка миокарда, составили 9,5% и 17,9% соответственно30,31. Кроме того, размеры шрамов в настоящем исследовании со ссылкой на те, которые сообщалось в предыдущих публикациях в минипигах Гёттингена (12-25%)32,33,34,35,36,37 и в свиней Landrace (14-18%)38,39,40. Настоящий вывод на базовом LVEF в Landrace свиней в соответствии с данными, сообщенные другими в крупных свиней13,41,42. Эти значения у крупных свиней меньше по сравнению со здоровыми человеческими lvEF эталонных диапазонов (58-61%)43 и базовые (до инфаркта) значения в минипиги Гёттингена (55-73%)33,44,45. Тем не менее, стоит отметить, что в большинстве публикаций сообщаются только данные после инфаркта или дельта-изменения LVEF46,47,48,49,50. В соответствии с нынешними результатами, предыдущие исследования либо после МИ HF индуцированных 45 до 90 мин LAD окклюзии следуют reperfusion или постоянного LAD окклюзии показали либо никакого сокращения или скромное сокращение LVEF в Landrace или йоркширских свиней после 4-6 недель последующей деятельности по сравнению с базовым (до инфаркта) LVEF51,52,53. Тем не менее, Schuleri et al. сравнили морфофункциональные параметры между минипигами Гёттингена и йоркширскими свиньями и обнаружили, что обе породы показали снижение LVEF через 8 недель после индукции ИМ на 120-150 мин LAD окклюзионно-реперфузии; однако, базовые значения LVEF в йоркширских свиней не сообщалось54. В других экспериментах у женщин Далланд Landrace свиней после МИ неблагоприятной реконструкции был вызван 90 мин LAD окклюзии, однако, LVEF не было сообщено после 4 недель последующей деятельности55. В отличие от наших выводов, в исследовании, исследовании de Jong et al., LVEF заметно снизился у свиней Landrace, подвергаемых открытой груди LAD окклюзии, а затем 12-недельного последующего56. Эта разница может быть отнесена к значительно более длительному ишемическому периоду (150 мин), что привело к увеличению размера инфаркта (23,4 ± 2,1% LV). В другом месте, 120-минутный закрытый грудь окклюзии левой окружной (LCX) коронарной артерии в немецких свиней Landrace привело к значительному сокращению LVEF после восьми недель реперфузии, предполагая, что различное расположение MI может также повлиять на глобальную функцию левого желудочка57. Наши нынешние выводы согласуются с другими, показывающими значительное сокращение LVEF в пост-MI HF в Гёттинген minipigs после долгосрочного последующей деятельности33,44,45.
Сокращение LVEF в Гёттинген минипиги после MI согласуется с клиническими данными, показывающими дисфункцию сердца как следствие желудочковой ремоделирования у пациентов после AMI58. В заключение, Гёттинген minipigs лучше имитировать условия жизни человека, так как до инфаркта LVEF, размер шрамов, пост-инфаркт LVEF, и смертность все сопоставимы с этими параметрами, найденными в организме человека.
Здесь мы наблюдали 8% увеличение массы LVED после шести месяцев в Гёттинген минипиги и заметно выше (97%) увеличение масс LVED у свиней Landrace через два месяца. Аналогичные данные были зарегистрированы Schuleri et al. в йоркширских свиней, где 40% увеличение веса сердца наблюдалось после двух месяцев. В отличие от этого, в других экспериментах закрытой груди пост-MI HF в Гёттинген minipigs никаких существенных изменений в левом желудочковых массне наблюдалось 33,44. Таким образом, различия между двумя породами в отношении LVEF можно объяснить интенсивными темпами роста сердца у свиней Landrace и, таким образом, изменили сердечную реконструкцию.
В клинических условиях, помимо LVEF, объем левого желудочка дает ценную информацию о долгосрочном прогнозе и уровне смертности у пациентов послеИМ 59. LVESV является основным определяющим как ранней, так и поздней смертности у пациентов послеAMI 60,61. Здесь мы показали, что объем желудочков, оцениваемый CMRI, значительно увеличился у обеих пород. Пост-MI реконструкции индуцированных более выраженным увеличением LVESV, чем в LVEDV в Гёттинген minipigs, в то время как и LVESV и LVEDV были увеличены на аналогичные темпы в Landrace свиней. Следовательно, фракция выброса левого желудочка (LVEF) была значительно уменьшена на 3 и 6 месяцев только в Гёттинген минипигс, но не в свиней Landrace после 2 месяцев. Эти результаты следует интерпретировать с осторожностью у свиней Landrace, где увеличение LVESV, LVEDV и LVSV (рассчитывается как разница между LVESV и LVEDV), скорее всего, связаны с интенсивным увеличением сердечной массы. Увеличенные LVESV и LVEDV согласуются с клиническими данными пациентов с пост-MI HF62,63,64. Кроме того, неблагоприятные левого желудочка ремоделирования было определено как увеличение на 15% или более в LVEDVв клинических исследованиях 65,66, и мы обнаружили здесь 28% увеличение после 3 месяцев и 42% увеличение после 6 месяцев в LVEDV в Гёттинген minipigs показаны клинически соответствующие неблагоприятные реконструкции. Кроме того, здесь мы показали, что LAVi увеличилось только в Гёттинген минипиги, но не в Landrace свиней. Увеличение объема левого предсердия является дополнительным ключевым структурным изменением в контексте HF и является независимым предиктором смерти и госпитализации HF у пациентов, переживших MI67.
Функция правого желудочка редко изучается в моделях HF после MI. Здесь мы обнаружили, что право желудочковой фракции выброса увеличилось в обеих пород. Хотя Р.В. практически не участвовал в некрозе миокарда, RVEF значительно увеличилось в обеих пород, указывающих на перегрузку объема Р.В. и, следовательно, дисфункции левого желудочка. Аналогичным образом, клиническое исследование зачисления 2008 пациентов с хроническим систолическим HF показали, что 733 пациентов (37%) принадлежал к нормальной правой желудочковой функции категории с RVEF≥40%68.
В заключение, мы показали здесь, что взрослая модель минипига Гёттингена с долгосрочным продолжением имитирует функциональные и морфологические параметры пост-MI HF, сопоставимые с людьми. Наши нынешние данные также показывают, что свиньи Landrace не подходят для оценки пост-MI HF главным образом из-за последствий быстрого увеличения массы тела и сердца, что не позволяет долгосрочное последующее и мешает после МИ HF патологии. Свиньи Landrace могут быть пригодны для оценки последствий острого инфаркта миокарда. Нынешняя комплексная характеристика моделей инфаркта с закрытой грудью в Ландрасе и Гёттингене будет полезна для выбора оптимальных крупных моделей животных для изучения пост-MI HF и разработки новых методов лечения этой патологии.
Ограничения
Нынешний эксперимент проводился только у самок свиней, поэтому потенциальное влияние разных полов на постМИ HF остается неизвестным в этих моделях69. Признаки HF были оценены CMRI, в соответствии с рекомендациями недавнего руководства по актуальности строгости и воспроизводимости в доклинологических исследованиях по кардиопротекторной12. Тем не менее, использование более целенаправленной ангуляции плоскостей визуализации CMRI и более целенаправленной последовательности может привести к лучшей оценке объемов левого предсердия и отеков легких. Хотя мы не измеряли биомаркеры и гистологические признаки пост-MI HF в этом исследовании, эти модели подходят для анализа любых биомаркеров с момента наличия образцов плазмы и тканей. Из-за различной восприимчивости 2 пород к травме ишемии/реперфузии, различные продолжительности коронарных окклюзий были выбраны здесь, что может, хотя и ограничить сравнение 2 моделей, однако, таким подходом мы достигли аналогичного размера инфаркта. Последующие времени в 2 породы отличается, как и в Landrace свиней только 2 месяца последующего времени может быть достигнуто по техническим причинам, т.е. быстрое увеличение массы тела, что свидетельствует о серьезном ограничении модели Landrace. Еще одним ограничением является отсутствие различных факторов риска и сопутствующих заболеваний, и, таким образом, нынешние крупные модели животных не полностью имитируют клиническую ситуацию с точки зрения наличия различных факторов риска, включая сопутствующие заболевания и их лекарства. Однако в настоящее время не существует установленных крупных моделей животных с множественными сопутствующими заболеваниями для регулярного использования. Эти крупные модели животных не могут быть приведены в действие для анализа смертности из-за этических соображений животных и высокой стоимости этих исследований.
ПФ является основателем и генеральным директором Pharmahungary Group, группы НИОКР
Это исследование финансировалось компанией «Кварк Фармасьютикалз Инк», сотрудниками которой являются S.A. и E.F. Это исследование было также поддержано Национальным управлением исследований, разработок и инноваций Венгрии (НКФИА; NVKP-16-1-2016-0017 Национальная программа сердца), а также Программа институционального мастерства высшего образования Министерства человеческого потенциала Венгрии в рамках тематической программы терапевтического развития Университета Земмельвейса. GB.B. была поддержана EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00009 и Gedeon Richter Plc. Scholarship. З.Г. был поддержан научно-исследовательскими стипендиями Яноса Болая Венгерской академии наук и новой национальной программой национального передового опыта Министерства людских ресурсов НКП-19-4.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Special Diet Services pig chow | SDS, Witham, England, Hungarian distributor: Akronom Kft. | ||
maintenance minipig diet | no. 9023, Altromin | ||
pregnant sow chow | Bonafarm-Bábolna Takarmány Plc | ||
ketamine hydrochloride | Richter Pharma AG | ||
xylazine | Medicus Partner | ||
atropine | Egis | ||
endotracheal tube | Portex | ||
isoflurane | Abbot | ||
anesthetic machine | Dräger Julian | ||
18 G needle | Anhul Kangda Medical Products Co. Ltd. | ||
5% glucose in Ringer solution | B Braun | ||
atracurium besylate | GSK | ||
cardiac magnetic resonance machine | Siemens Healthineers Medical GmbH | ||
acetyl salicylic acid | Bayer | ||
clopidogrel | Zentiva | ||
meloxicam (meloxidyl) | Ceva | ||
antibiotic coctail (tardomyocel) comp III. | Norbrook | ||
ear vein cannula | B Braun Melsungen AG | ||
magnesium sulfate | Wörwag Pharma GmbH | ||
povidone-iodine | Egis | ||
ECG electrodes | Leonhard Lang GmbH | ||
6F-ACT introducer | St Jude Medical | ||
heparin | TEVA | ||
arterial pressure sensor and monitoring system | GE Healthcare | ||
guidewire | PT2MS Boston Scientific | ||
5F guiding catheter | Medtronic Launcher, 5F | ||
fluoroscope, C-bow | Siemens Medical GmbH | ||
Iobitridol (Xenetix) | Guerbet | ||
balloon catheter | Boston Scientific, EMERGE, 2.5mm x 12mm | ||
heating device | 3M | ||
rectal probe | Vatner Kft | ||
pulse oxymeter | Comen medical | ||
epinephrine | Richter Gedeon Rt. | ||
lidocaine | EGIS | ||
microcatheter | Caravel ASAHI | ||
defibrillator | GE Marquette Responder 1100 | ||
perfusion pump | TSE system | ||
antiseptic coating | Friedrich Huber aeronova GmbH&Co | ||
gadobutrol | Bayer | ||
MASS 7.6 analysis software | Medis Medical Imaging Software, Leiden |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены