Name: evaluation of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in rats
Uploaded: 2019-06-28T13:20:00
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Nous tenons à remercier la fondation Helmsley d'avoir fourni de l'équipement d'échographie pour effectuer nos expériences. Ces travaux ont été soutenus par la subvention NIA R01 053585.

Toutes les procédures ont été effectuées conformément aux protocoles approuvés par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université de Louisville (protocole approuvé par l'IACUC 18223) et le Guide des NIH pour l'entretien et l'utilisation des animaux de laboratoire11.
1. Animaux
<ol><li>Utilisez une femelle Fisher 344 rats de 4 mois (150-180 g) pour l'étude.</li>
</ol>2. Imagerie par ultrasons avant la chir...

<ol>
	<li>Eltzschig, H. K., Eckle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia+and+reperfusion--from+mechanism+to+translation.">Ischemia and reperfusion--from mechanism to translation.</a> Nature medicine. 17 (11), 1391-1401 (2011).</li><li>French, C. J., Zaman, A. K., Sobel, B. 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G., d&#39;Amati, G., Rimoldi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+microvascular+dysfunction:+mechanisms+and+functional+assessment.">Coronary microvascular dysfunction: mechanisms and functional assessment.</a> Nature Reviews Cardiology. 12 (1), 48-62 (2015).</li><li>Chung, K. S., Nguyen, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+measures+of+coronary+microcirculation:+Taking+the+long+road+to+the+clinic.">Non-invasive measures of coronary microcirculation: Taking the long road to the clinic.</a> Journal of Nuclear Cardiology. , (2017).</li><li>Kelm, N. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipose-derived+cells+improve+left+ventricular+diastolic+function+and+increase+microvascular+perfusion+in+advanced+age.">Adipose-derived cells improve left ventricular diastolic function and increase microvascular perfusion in advanced age.</a> PLoS One. 13 (8), e0202934 (2018).</li><li>Pan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late+recovery+of+coronary+flow+reserve+in+patients+successfully+treated+with+a+percutaneous+procedure.">Late recovery of coronary flow reserve in patients successfully treated with a percutaneous procedure.</a> Revista Espa&#241;ola de Cardiolog&#237;a. 56 (5), 459-464 (2003).</li><li>Samim, A., Nugent, L., Mehta, P. K., Shufelt, C., Bairey Merz, C. 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C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+experimental+model+of+myocardial+ischemia/reperfusion+injury:+an+ethical+approach+to+set+up+the+analgesic+management+of+acute+post-surgical+pain.">Rat experimental model of myocardial ischemia/reperfusion injury: an ethical approach to set up the analgesic management of acute post-surgical pain.</a> PloS one. 9 (4), (2014).</li><li>van de Hoef, T. P., Siebes, M., Spaan, J. A. E., Piek, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals+in+clinical+coronary+physiology:+why+coronary+flow+is+more+important+than+coronary+pressure.">Fundamentals in clinical coronary physiology: why coronary flow is more important than coronary pressure.</a> European Heart Journal. 36 (47), 3312-3319 (2015).</li><li>Naya, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preserved+coronary+flow+reserve+effectively+excludes+high-risk+coronary+artery+disease+on+angiography.">Preserved coronary flow reserve effectively excludes high-risk coronary artery disease on angiography.</a> Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine. 55 (2), 248-255 (2014).</li><li>Cortigiani, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnostic+and+prognostic+value+of+Doppler+echocardiographic+coronary+flow+reserve+in+the+left+anterior+descending+artery.">Diagnostic and prognostic value of Doppler echocardiographic coronary flow reserve in the left anterior descending artery.</a> Heart (British Cardiac Society). 97 (21), 1758 (2011).</li><li>Kawata, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+value+of+coronary+flow+reserve+assessed+by+transthoracic+Doppler+echocardiography+on+long-term+outcome+in+asymptomatic+patients+with+type+2+diabetes+without+overt+coronary+artery+disease.">Prognostic value of coronary flow reserve assessed by transthoracic Doppler echocardiography on long-term outcome in asymptomatic patients with type 2 diabetes without overt coronary artery disease.</a> Cardiovascular diabetology. 12, 121-121 (2013).</li></ol>

Les résultats principaux de la présente étude sont que l'IR augmente la vitesse de l'artère coronaire laLaD au repos et altère le CFR, même en l'absence de toute sténose angiographique résiduelle.
Comprendre la physiologie coronaire est une partie essentielle de la prise de décision clinique pour les cardiologues pour traiter la maladie coronarienne. Le CFR est l'un des paramètres fonctionnels importants dans la compréhension de la pathophysiologie de la microcirculation coronaire<s...

La réperfusion d'ischémie myocardique (IR) est une condition où l'approvisionnement en sang est limité au coeur suivi de la restauration de la perfusion et de la réoxygénation simultanée1. L'occlusion des artères coronaires peut être provoquée par une embolie ou une rupture de plaque de cholestérol, qui a comme conséquence un déséquilibre grave de l'offre métabolique et de la demande, causant l'hypoxie de tissu. Le sauvetage du myocarde compromis, l'amélioration de la fonction ventriculaire gauche, et l'amélioration de la survie chez les patients atteints d'infarctus aigu du myocarde ont été observés par la thérapie de reperfusion. Cependant, après recanalisation de l'artère coronaire, des anomalies fonctionnelles de petits vaisseaux coronaires peuvent se produire2,3,4,5. Une proportion significative de patients, peut-être jusqu'à 40%, ne regagnent pas la perfusion microvasculaire et myocardique en dépit de la restauration du flux coronaire. La visualisation et l'évaluation de la microvasculature coronaire peuvent être difficiles in vivo, mais il existe un certain nombre de techniques invasives et non invasives qui peuvent être utilisées pour évaluer les paramètres directement en fonction de la fonction microvasculaire coronaire6 ,7. En outre, la fonction endothéliale peut être évaluée au niveau de la circulation coronaire par l'intermédiaire du CFR5.
L'échocardiographie transthoracique de Doppler est un outil non invasif qui nous permet d'étudier la vitesse du débit des artères coronaires et le CFR5. CFR représente le rapport du flux sanguin coronaire maximal au flux sanguin coronaire au repos8. Pendant le défi de stress, un coeur normal augmente le flux sanguin coronaire jusqu'à quatre fois au-dessus de la valeur de repos. Le risque cardiovasculaire augmente lorsque le CFR est diminué9. Ishihara et autres ont montré que le CFR a été sévèrement altéré immédiatement après l'angioplastie coronaire5. En l'absence de sténose d'artère coronaire, CFR diminue pendant le dysfonctionnement microvasculaire coronaire et est présent dans environ la moitié des patients présentant la maladie stable de l'artère coronaire10.
L'objectif global de cette méthode est la visualisation non invasive de la fonction antérieure gauche d'artère coronaire descendante (LAD) chez les rats par l'intermédiaire de l'échocardiographie, qui peut être employée pour calculer CFR. Ceci offre un outil d'évaluation important pour diagnostiquer le dysfonctionnement microvasculaire et évaluer les traitements thérapeutiques potentiels.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 mL syringe</td>
			<td>BD Syringe</td>
			<td>302995</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250S 13&#8211;24 MHz linear probe</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dobutamine hydrochloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D0676-10mg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RRC</td>
			<td>27376</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Legato 100 Syringe pump</td>
			<td>KD Scientific</td>
			<td>788100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vevo 3100</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Winged infusion set, 27G x 1/2&#34;,</td>
			<td>Medline.com</td>
			<td>TMOSV27ELZ</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in rats

La maladie coronarienne est la principale cause de décès dans le monde. Après un infarctus aigu du myocarde, l'intervention myocardique précoce et réussie par recanalisation de l'artère coronaire est la stratégie la plus efficace pour réduire la taille du myocarde ischémique. La microvasculature coronaire ne peut pas être visualisée et image in vivo, mais il existe plusieurs techniques invasives et non invasives qui peuvent être utilisées pour évaluer les paramètres qui dépendent directement de la fonction microvasculaire coronaire. La fonction endothéliale après la réperfusion d'ischémie peut être évaluée aussi au niveau de la circulation coronaire par l'intermédiaire de la réserve de flux coronaire (CFR). Dans cette étude, la vitesse maximale des artères coronaires de descente antérieure gauche (LAD) a été mesurée chez les rats in vivo par l'intermédiaire de l'échocardiographie transthoracique de Doppler pendant le repos et le défi de stress (induit par Dobutamine). Un cœur normal peut augmenter son flux sanguin coronaire jusqu'à quatre fois au-dessus des valeurs de repos pendant l'induction de stress. Après la réperfusion d'ischémie, nous avons trouvé un CFR sensiblement diminué, qui peut être employé comme marqueur du dysfonctionnement microvasculaire coronaire. CFR a ouvert une fenêtre sur l'importance du dysfonctionnement microvasculaire et a été montré pour prévoir le risque cardio-vasculaire indépendamment de si la maladie obstructive grave est présente.

Pour cette étude, nous avons utilisé 12 femelles Fisher 344 rats. Nous avons effectué un essai d'effort avec la Dobutamine et mesuré la vitesse coronaire d'artère de LAD avant et 72 heures après la chirurgie d'IR. Avant la chirurgie infrarouge, la vitesse de l'artère coronaire au repos de la LAD a été mesurée à 423 à 59 mm/s, ce qui a été augmenté après l'infusion de dobutamine (1005 à 77 mm/s) (Figure 3A). Après 72 h de réperfusion d'isch?...

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Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

La réserve de flux coronaire (CFR), est définie comme le rapport du flux sanguin coronaire maximal au flux sanguin coronaire au repos. Nous présentons un protocole pour évaluer le CFR chez les rats par ultrason, qui offre la possibilité de prévoir des facteurs de risque cardio-vasculaires en l'absence de la maladie coronarienne obstructive.

Évaluation de la réserve de flux coronaire après la réperfusion d'ischémie myocardique chez les rats

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...

L’objectif global de cette méthode est la visualisation de la fonction coronaire descendante antérieure gauche chez les rats utilisant l’échocardiographie pour calculer la réserve coronaire d’écoulement. Cette méthode offre un outil d’évaluation important pour un diagnostic de dysfonctionnement microvasculaire dans les cœurs maladie et pour l’évaluation des traitements potentiels tout au long de l’étude. Bien que la thérapie de reperfusion ait été montrée pour sauver le myocarde compromis et pour améliorer la fonction ventriculaire gauche, des anomalies fonctionnelles des petits vaisseaux coronaires peuvent se produire après recanalisation de l’artère coronaire.Cette méthode peut fournir un aperçu de la microcirculation coronaire des rats, ainsi que dans d’autres modèles, y compris l’infarctus du myocarde, et la surcharge en volume de pression du ventricule gauche. Avant l’imagerie par ultrasons de chirurgie de reperfusion de pré-ischémie, confirmer un manque de réponse au pincement d’onteil dans un rat anesthésié de Fischer 344. Rasez les cheveux de la poitrine.Appliquez de l’onguent sur les yeux de l’animal et placez l’animal en position supine sur une plate-forme de réchauffement intégrée de 37 à 38 degrés Celsius. Connectez la sonde linéaire de 13 à 24 mégahertz à la machine à ultrasons. Réglez l’application prédéfinir au réglage de l’imagerie cardiaque et utilisez le système ferroviaire pour positionner la sonde afin d’obtenir la vue parasternale à axe court.Utilisez le micromanipulateur de l’axe XY pour déplacer la sonde dans la direction rostrale pour localiser l’artère pulmonaire. Déplacez la sonde, rendant le ventricule gauche plus facilement visible. Une fois que l’image du mode B a été capturée et cine stockée, cliquez sur la couleur Doppler et visualisez l’artère coronaire dans l’axe court.La couleur rouge, observée en temps réel, indique la direction du flux. Après avoir visualisé l’artère coronaire descendante antérieure inférieure en mode Doppler couleur, changer le mode à l’onde d’impulsion et de rechercher la présence d’une ligne d’indicateur jaune sur l’artère coronaire. Placez la ligne jaune d’onde d’impulsion au milieu de l’artère coronaire, en prenant soin que l’angle est parallèle à la direction du flux et utilisez Cine Store pour capturer la vitesse du flux coronaire descendant antérieur gauche au repos et le diastole de crête des formes d’onde.Après avoir obtenu la vitesse de descente antérieure antérieure au repos, placez une petite bande de gaze autour de la base de la queue et utilisez des hémostats pour saisir et tordre le garrot pour appliquer une pression, ce qui provoque l’élargissement de la veine. Placez soigneusement une aiguille papillon infusion de 25 jauges attachée à une seringue de 10 millilitres chargée de dobutamine dans la veine de la queue dilatée et stabilisez l’aiguille avec de la colle et un morceau de ruban chirurgical. Lorsque la ligne de perfusion a été fixée, retirer les hémostats et le garrot pour récupérer le débit et placer la seringue dans une pompe à perfusion réglée pour injecter 20 microgrammes par kilogramme par minute.Pendant l’infusion, surveillez soigneusement le pic antérieur gauche d’artère descendante et la fréquence cardiaque, enregistrant périodiquement les pics antérieurs antérieurs d’onde d’impulsion d’artère descendante dans le mode de Doppler dans les conditions d’effort dobutamine-induites. Après que les pics antérieurs d’artère coronaire descendante et la fréquence cardiaque ont plafonné pendant le défi, arrêtez l’infusion, enlevez l’ensemble d’infusion de veine de queue, et enlevez l’animal de la plate-forme. Ensuite, utilisez l’outil de vitesse de pointe pour obtenir les vitesses diastoliques maximales à partir des images et calculer l’indice de réserve de débit coronaire comme le rapport de l’artère descendante antérieure gauche stress pic vitesse diastolique de débit à la gauche au repos avant la vitesse d’écoulement diastolique crête artérielle descendante.À l’aide d’une source de lumière à fibres optiques, intuber le rat à l’aide d’un cathéter IV de calibre 18 et se connecter au cathéter à un ventilateur. Ensuite, utilisez un 8-0 suture monofilament pour ligate l’artère descendante antérieure gauche par une ouverture de 15 millimètres au cinquième espace intercostal avec un noeud uni pendant 30 minutes. À la fin de la période d’ischémie, confirmer visuellement l’ischémie par décoloration de la surface du cœur et libérer la ligature.La reperfusion peut être vérifiée par le rougissant de la zone précédemment décolorée du muscle cardiaque. 72 heures après la chirurgie, mesurer le débit coronaire et la réserve de débit coronaire tel que démontré, et comparer les mesures à celles obtenues avant la blessure. Dans cette expérience représentative, avant la chirurgie de reperfusion d’ischémie, la vitesse inférieure antérieure de l’artère coronaire au repos a été mesurée comme approximativement 423 millimètres par seconde à plus du double de la vitesse après infusion de dobutamine.72 heures après la reperfusion d’ischémie, la vitesse inférieure antérieure de l’artère coronaire au repos était significativement plus élevée par rapport à la vitesse de l’artère coronaire descendante antérieure au repos avant la chirurgie. La réponse de stress à un essai de dobutamine après la blessure a été sensiblement réduite comparée à la réponse avant que la chirurgie réponde. La réserve de débit coronaire est calculée comme le rapport entre la vitesse de débit maximale pendant le stress et la vitesse d’écoulement au repos et était d’environ 2,1 chez les jeunes rats avant la chirurgie, mais considérablement réduite 72 heures après la blessure.En outre, il n’y avait aucun changement significatif dans la fonction systolique du ventricule gauche 72 heures après la blessure. Après son développement, cette technique permettra aux chercheurs d’explorer et d’utiliser l’imagerie ultrasonique des artères coronaires dans de petits modèles animaux qui imitent avec précision les maladies humaines. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une très bonne compréhension de la façon de mesurer le flux sanguin coronaire et d’évaluer la microcirculation coronaire dans un modèle de petite maladie cardiaque animale.

Research

JoVE Journal

Medicine

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