Name: evaluation of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in rats
Uploaded: 2019-06-28T13:20:00
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Nos gustaría agradecer a la fundación Helmsley por proporcionar equipos de ultrasonido para realizar nuestros experimentos. Este trabajo fue apoyado por la subvención NIA R01 053585.

Todos los procedimientos se realizaron de acuerdo con los protocolos aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Louisville (protocolo 18223 aprobado por la IACUC) y la Guía NIH para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio11.
1. Animales
<ol><li>Utilice 344 ratas Fisher 344 de 4 meses de edad (BW-150-180 g) para el estudio.</li>
</ol>2. Imágenes por ultrasonido antes de la cirugía iral
<ol><...

<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. 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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>

Los principales hallazgos del presente estudio son que IR aumenta la velocidad de la arteria coronaria LAD en reposo y afecta a la CFR, incluso en ausencia de cualquier estenosis angiográfica residual.
Comprender la fisiología coronaria es una parte esencial de la toma de decisiones clínicas para que los cardiólogos traten la enfermedad de las arterias coronarias. CFR es uno de los parámetros funcionales importantes en lacomprensión de la fisiopatología de la mic...

La reperfusión de isquemia miocárdica (IR) es una afección en la que el suministro de sangre está restringido al corazón, seguido de la restauración de la perfusión y la reoxigenación simultánea1. La oclusión de las arterias coronarias puede ser causada por una ruptura de la placa de émbolo o colesterol, lo que resulta en un desequilibrio grave de la oferta y la demanda metabólica, causando hipoxia tisular. La terapia de reperfusión ha observado la recuperación del miocardio en peligro, mejorar la función ventricular izquierda y mejorar la supervivencia en pacientes con infarto agudo de miocardio. Sin embargo, después de la recanalización de la arteria coronaria, las anomalías funcionales de los vasos coronarios pequeños pueden ocurrir2,3,4,5. Una proporción significativa de pacientes, tal vez hasta un 40%, no recuperan la perfusión microvascular y miocárdica a pesar de la restauración del flujo coronario. La visualización y evaluación de la microvasculatura coronaria puede ser difícil in vivo, pero hay una serie de técnicas invasivas y no invasivas que se pueden utilizar para evaluar parámetros directamente dependiendo de la función microvascular coronaria6 ,7. Además, la función endotelial se puede evaluar a nivel de la circulación coronaria a través del CFR5.
La ecocardiografía doppler transtorácica es una herramienta no invasiva que nospermite estudiar la velocidad del flujo de las arterias coronarias y CFR 5. CFR representa la relación entre el flujo sanguíneo coronario máximo y el flujo sanguíneo coronario en reposo8. Durante el desafío de estrés, un corazón normal aumenta el flujo sanguíneo coronario hasta cuatro veces por encima del valor de reposo. El riesgo cardiovascular aumenta cuando se reduce el CFR9. Ishihara et al mostraron que el CFR estaba gravemente deteriorado inmediatamente después de la angioplastia coronaria5. En ausencia de estenosis de la arteria coronaria, el CFR disminuye durante la disfunción microvascular coronaria y está presente en aproximadamente la mitad de los pacientes con enfermedad arterial coronaria estable10.
El objetivo general de este método es la visualización no invasiva de la función de la arteria coronaria descendente anterior izquierda (LAD) en ratas a través de ecocardiografía, que puede utilizarse para calcular la CFR. Esto ofrece una importante herramienta de evaluación para diagnosticar la disfunción microvascular y evaluar posibles tratamientos terapéuticos.

<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 enfermedad de las arterias coronarias es la principal causa de muerte en todo el mundo. Después de un infarto agudo de miocardio, la intervención temprana y exitosa del miocardio a través de la recanalización de la arteria coronaria es la estrategia más eficaz para reducir el tamaño del miocardio isquémico. La microvasculatura coronaria no se puede visualizar e imágenina invivo, pero hay varias técnicas invasivas y no invasivas que se pueden utilizar para evaluar parámetros que dependen directamente de la función microvascular coronaria. La función endotelial después de la reperfusión de isquemia se puede evaluar también a nivel de la circulación coronaria a través de la reserva de flujo coronario (CFR). En este estudio, la velocidad máxima de las arterias coronarias descendentes anteriores izquierdas (LAD) se midió en ratas in vivo a través de la Ecocardiografía Doppler Transtorácica durante el descanso y el desafío de estrés (inducido por Dobutamine). Un corazón normal puede aumentar su flujo sanguíneo coronario hasta cuatro veces por encima de los valores de reposo durante la inducción del estrés. Después de la reperfusión de isquemia, encontramos un CFR significativamente disminuido, que se puede utilizar como un marcador de disfunción microvascular coronaria. CFR ha abierto una ventana sobre la importancia de la disfunción microvascular y se ha demostrado para predecir el riesgo cardiovascular independientemente de si la enfermedad obstructiva grave está presente.

Para este estudio, utilizamos 12 hembras Fisher 344 ratas. Realizamos una prueba de esfuerzo con dobutamina y medimos la velocidad de la arteria coronaria LAD antes y 72 horas después de la cirugía de infrarrojos. Antes de la cirugía de irrradios, la velocidad de la arteria coronaria ladánírica en reposo se midió como 423 x 59 mm/s, lo que se incrementó después de la perfusión de dobutamina (1005 a 77 mm/s) (Figura3A). Después de 72 h de reperfusió...

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Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

La reserva de flujo coronario (CFR), se define como la relación entre el flujo sanguíneo coronario máximo y el flujo sanguíneo coronario en reposo. Presentamos un protocolo para evaluar la CFR en ratas a través de ultrasonido, que ofrece la oportunidad de predecir factores de riesgo cardiovascular en ausencia de enfermedad coronaria obstructiva.

Evaluación de la Reserva de Flujo Coronario Después de la Reperfusión de Isquemia Miocárdica en Ratas

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

El objetivo general de este método es la visualización de la función de la arteria coronaria descendente anterior izquierda en ratas utilizando ecocardiografía para calcular la reserva de flujo coronario. Este método ofrece una importante herramienta de evaluación para el diagnóstico de la disfunción microvascular en corazones enfermos y para evaluar posibles tratamientos a lo largo del estudio. Aunque se ha demostrado que la terapia de reperfusión salva el miocardio en peligro y mejora la función ventricular izquierda, pueden producirse anomalías funcionales de pequeños vasos coronarios después de la recanalización de la arteria coronaria.Este método puede proporcionar información sobre la microcirculación coronaria de ratas, así como en otros modelos, incluyendo infarto de miocardio, y sobrecarga de volumen de presión del ventrículo izquierdo. Antes de la cirugía de reperfusión previa a la isquemia, confirme la falta de respuesta al pellizco del dedo del pie en una rata Fischer 344 anestesiada. Afeita el cabello del pecho.Aplicar pomada a los ojos del animal y colocar al animal en la posición supina en una plataforma de calentamiento incorporada de 37 a 38 grados Celsius. Conecte la sonda lineal de 13 a 24 megahercios a la máquina de ultrasonido. Establezca el ajuste preestablecido de la aplicación en el ajuste de imágenes cardíacas y utilice el sistema de rieles para colocar la sonda para obtener la vista de eje corto parasternal.Utilice el micromaniprógrafo del eje XY para mover la sonda en la dirección rostral para localizar la arteria pulmonar. Mueva la sonda, haciendo que el ventrículo izquierdo sea más fácilmente visible. Una vez capturada la imagen en modo B y Cine almacenado, haga clic en el color Doppler y visualice la arteria coronaria en el eje corto.El color rojo, como se observa en tiempo real, es indicativo de la dirección del flujo. Después de visualizar la arteria coronaria descendente anterior inferior en el modo Doppler de color, cambie el modo a la onda de pulso y busque la presencia de una línea indicadora amarilla en la arteria coronaria. Coloque la línea de onda de pulso amarillo en el centro de la arteria coronaria, teniendo cuidado de que el ángulo sea paralelo a la dirección del flujo y utilice Cine Store para capturar la velocidad del flujo coronario descendente anterior izquierdo en reposo y la diásola pico de las formas de onda.Después de obtener la velocidad de flujo descendente anterior izquierda en reposo, coloque una pequeña tira de gasa alrededor de la base de la cola y use hemostats para agarrar y torcer el torniquete para aplicar presión, haciendo que la vena se agrande. Coloque cuidadosamente una aguja de mariposa de infusión de calibre 25 unida a una jeringa de 10 mililitros cargada con dobutamina en la vena de cola dilatada y estabilice la aguja con pegamento y un pedazo de cinta quirúrgica. Una vez asegurada la línea de perfusión, retire los hemostats y el torniquete para recuperar el flujo y coloque la jeringa en una bomba de perfusión para inyectar 20 microgramos por kilogramo por minuto.Durante la perfusión, controle cuidadosamente el pico de la arteria descendente anterior izquierda y la frecuencia cardíaca, registrando periódicamente los picos de onda de pulso de la arteria descendente anterior izquierda en el modo Doppler bajo las condiciones de estrés inducidas por dobutamina. Después de que los picos de la arteria coronaria descendente anterior y la frecuencia cardíaca se hayan estancado durante el desafío, detenga la perfusión, retire el conjunto de infusión de la vena de cola y retire al animal de la plataforma. A continuación, utilice la herramienta de velocidad máxima para obtener las velocidades diastólicas máximas de las imágenes y calcular el índice de reserva de flujo coronario como la relación de la velocidad de flujo diastólica del pico de tensión de la arteria descendente anterior izquierda a la velocidad de flujo diastólica descendente izquierda en reposo.Usando una fuente de luz de fibra óptica, intuba la rata con un catéter IV de calibre 18 y conéctese al catéter a un respirador. A continuación, utilice un 8-0 sutura monofilamento para ligar la arteria descendente anterior izquierda a través de una abertura de 15 milímetros en el quinto espacio intercostal con un nudo liso durante 30 minutos. Al final del período de isquemia, confirme visualmente la isquemia a través de la decoloración de la superficie del corazón y libere la ligadura.La reperfusión se puede verificar por el enrojecimiento de la zona previamente decolorada del músculo cardíaco. 72 horas después de la cirugía, medir el flujo coronario y la reserva de flujo coronario como se ha demostrado, y comparar las mediciones con las obtenidas antes de la lesión. En este experimento representativo, antes de la cirugía de reperfusión de isquemia, el resto de la velocidad de la arteria coronaria descendente anterior se midió como aproximadamente 423 milímetros por segundo a más del doble de la velocidad después de la perfusión de dobutamina.72 horas después de la reperfusión de isquemia, el reposo dejó la velocidad de la arteria coronaria descendente anterior fue significativamente mayor en comparación con la velocidad de la arteria coronaria descendente anterior en reposo antes de la cirugía. La respuesta al estrés a una prueba de dobutamina después de la lesión se redujo significativamente en comparación con la respuesta antes de las respuestas a la cirugía. La reserva de flujo coronario se calcula como la relación de la velocidad de flujo máxima durante el estrés a la velocidad de flujo en reposo y fue aproximadamente 2.1 en ratas jóvenes antes de la cirugía, pero se redujo significativamente 72 horas después de la lesión.Además, no hubo cambios significativos en la función sistólica del ventrículo izquierdo 72 horas después de la lesión. Después de su desarrollo, esta técnica permitirá a los investigadores explorar y utilizar imágenes por ultrasonido de arterias coronarias en modelos animales pequeños que imitan con precisión las condiciones de la enfermedad humana. Después de ver este video, usted debe tener una muy buena comprensión de cómo medir el flujo sanguíneo coronario y evaluar la microcirculación coronaria en un modelo de enfermedad cardíaca animal pequeño.

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute Myocardial Infarction in Rats

Infarto agudo de miocardio en ratas

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

Investigación

Medicina

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Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Un modelo murino de isquemia-reperfusión miocárdica lesión a través de la ligadura de la arteria descendente anterior

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

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Evaluación Ultrasonido base de la arteria coronaria de flujo y la reserva coronaria Utilizando la sobrecarga Modelo Presión en ratones

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La confirmación de la isquemia miocárdica y reperfusión en ratones utilizando electrocardiografía de superficie del cojín

Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality ...

Coronary Progenitor Cells and Soluble Biomarkers in Cardiovascular Prognosis after Coronary Angioplasty

Células progenitoras coronarias y biomarcadores solubles en pronóstico cardiovascular después de la angioplastia coronaria

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Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

Retraso en la administración intramiocardio de células madre después de la lesión por reperfusión de isquemia en un modelo murino

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in G&#246;ttingen Minipigs and Landrace Pigs

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in GÃƒÆ’Ã‚Â¶ttingen Minipigs and Landrace Pigs

Insuficiencia cardíaca de infarto post-miocárdico en el modelo de oclusión coronaria/reperfusión coronaria de pecho cerrado en Göttingen Minipigs y Cerdos Landrace

The development of heart failure is the most powerful predictor of long-term mortality in patients surviving acute myocardial infarction (MI). There is an ...

Rodent Heart and Brain Tissue Preparation for Digital Macro Photography after Ischemia-reperfusion

Preparación del corazón y el tejido cerebral de roedores para la fotografía macro digital después de la isquemia-reperfusión

Macro photography is applicable for imaging various tissue samples at high magnification to perform qualitative and quantitative analyses. Tissue ...

Induction of Myocardial Infarction and Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury in Mice

Inducción de infarto de miocardio y lesión por isquemia-reperfusión miocárdica en ratones

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of ...