Un modello di trapianto di cuore di ratto eterotopico neonatale per lo studio della transizione da endoteliale a mesenchimale

La fibroelastosi endocardica (EFE), definita dall'accumulo di tessuto subendocardico, ha un impatto importante sullo sviluppo del ventricolo sinistro (LV) e preclude ai pazienti con stenosi aortica critica congenita e sindrome del cuore sinistro ipoplasico (HLHS) la riparazione chirurgica biventricolare anatomica curativa. La resezione chirurgica è attualmente l'unica opzione terapeutica disponibile, ma l'EFE spesso si ripresenta, a volte con un pattern di crescita ancora più infiltrativo nel miocardio adiacente.

Per comprendere meglio i meccanismi alla base dell'EFE e per esplorare le strategie terapeutiche, è stato sviluppato un modello animale adatto alla sperimentazione preclinica. Il modello animale prende in considerazione che l'EFE è una malattia del cuore immaturo ed è associata a disturbi del flusso, come supportato dalle osservazioni cliniche. Pertanto, il trapianto di cuore eterotopico di cuori di donatori di ratti neonatali è la base di questo modello.

Il cuore di un ratto neonatale viene trapiantato nell'addome di un ratto adolescente e collegato all'aorta infrarenale e alla vena cava inferiore del ricevente. Mentre la perfusione delle arterie coronarie preserva la vitalità del cuore del donatore, il ristagno del flusso all'interno del ventricolo sinistro induce la crescita dell'EFE nel cuore molto immaturo. Il meccanismo alla base della formazione di EFE è la transizione delle cellule endoteliali endocardiche in cellule mesenchimali (EndMT), che è un meccanismo ben descritto dello sviluppo embrionale precoce delle valvole e dei setti, ma anche la principale causa di fibrosi nell'insufficienza cardiaca. La formazione di EFE può essere osservata macroscopicamente entro pochi giorni dal trapianto. L'ecocardiografia transaddominale viene utilizzata per monitorare la vitalità dell'innesto, la contrattilità e la pervietà delle anastomosi. Dopo l'eutanasia, il tessuto EFE viene raccolto e mostra le stesse caratteristiche istopatologiche del tessuto EFE umano di pazienti affetti da HLHS.

Questo modello in vivo consente di studiare i meccanismi di sviluppo dell'EFE nel cuore e di testare le opzioni di trattamento per prevenire la formazione di questo tessuto patologico e offre l'opportunità di un esame più generalizzato della fibrosi indotta da EndMT.