Name: transesophageal atrial burst pacing for atrial fibrillation induction in rats
Uploaded: 2022-02-14T15:00:00
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Este trabajo fue apoyado por una subvención del Ministerio de Educación e Investigación de Rumania, CNCS - UEFISCDI, número de proyecto PN-III-P1-1.1-TE-2019-0370, dentro de PNCDI III.

Los procedimientos que involucran sujetos animales fueron aprobados por el Comité de Ética de la Universidad de Medicina, Farmacia, Ciencia y Tecnología "George Emil Palade" de Târgu Mureș, por la Autoridad Nacional Veterinaria y de Seguridad Alimentaria Sanitaria de Rumania y cumplieron con las directrices del Consejo Internacional para la Ciencia de los Animales de Laboratorio (Directiva 2010/63 / UE).
1. Protocolo de estimulación de ráfaga auricular transesofágica...

<ol>
	<li>Kornej, J., B&#246;rschel, C. S., Benjamin, E. J., Schnabel, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+atrial+fibrillation+in+the+21st+century:+Novel+methods+and+new+insights.">Epidemiology of atrial fibrillation in the 21st century: Novel methods and new insights.</a> Circulation Research. 127 (1), 4-20 (2020).</li><li>Hindricks, G., 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=2020+ESC+Guidelines+for+the+diagnosis+and+management+of+atrial+fibrillation+developed+in+collaboration+with+the+European+Association+for+Cardio-Thoracic+Surgery+(EACTS):+The+Task+Force+for+the+diagnosis+and+management+of+atrial+fibrillation+of+the+European+Society+of+Cardiology+(ESC).">2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the diagnosis and management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC).</a> European Heart Journal. 42 (5), 373 (2021).</li><li>Veenhuyzen, G. D., Simpson, C. S., Abdollah, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atrial+fibrillation.">Atrial fibrillation.</a> Canadian Medical Association Journal. 171 (7), 755-760 (2004).</li><li>Lau, D. H., 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=Atrial+arrhythmia+in+ageing+spontaneously+hypertensive+rats:+unraveling+the+substrate+in+hypertension+and+ageing.">Atrial arrhythmia in ageing spontaneously hypertensive rats: unraveling the substrate in hypertension and ageing.</a> PloS One. 8 (8), 72416 (2013).</li><li>Scridon, A., 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=Unprovoked+atrial+tachyarrhythmias+in+aging+spontaneously+hypertensive+rats:+The+role+of+the+autonomic+nervous+system.">Unprovoked atrial tachyarrhythmias in aging spontaneously hypertensive rats: The role of the autonomic nervous system.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (3), 386-392 (2012).</li><li>Haugan, K., Lam, H. R., Knudsen, C. B., Petersen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atrial+fibrillation+in+rats+induced+by+rapid+transesophageal+atrial+pacing+during+brief+episodes+of+asphyxia:+a+new+in+vivo+model.">Atrial fibrillation in rats induced by rapid transesophageal atrial pacing during brief episodes of asphyxia: a new in vivo model.</a> Journal of Cardiovascular Pharmacology. 44 (1), 125-135 (2004).</li><li>Sugiyama, A., Takahara, A., Honsho, S., Nakamura, Y., Hashimoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+in+vivo+atrial+fibrillation+model+of+rat+induced+by+transesophageal+atrial+burst+pacing.">A simple in vivo atrial fibrillation model of rat induced by transesophageal atrial burst pacing.</a> Journal of Pharmacological Sciences. 98 (3), 315-318 (2005).</li><li>Scridon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+between+animal+and+clinical+studies.+where+do+we+go+wrong.">Dissociation between animal and clinical studies. where do we go wrong.</a> Romanian Journal of Cardiology. 31 (3), 497-500 (2021).</li><li>Mulla, W., 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=Rapid+atrial+pacing+promotes+atrial+fibrillation+substrate+in+unanesthetized+instrumented+rats.">Rapid atrial pacing promotes atrial fibrillation substrate in unanesthetized instrumented rats.</a> Frontiers in Physiology. 10, 1218 (2019).</li><li>Scridon, A., 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=Spontaneous+atrial+fibrillation+after+long-term+transesophageal+atrial+burst+pacing+in+rats.+Technical+and+procedural+approach+to+a+new+in+vivo+atrial+fibrillation+model.">Spontaneous atrial fibrillation after long-term transesophageal atrial burst pacing in rats. Technical and procedural approach to a new in vivo atrial fibrillation model.</a> Romanian Journal of Laboratory Medicine. 26 (1), 105-112 (2018).</li><li>Halatiu, V. B., 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=Chronic+exposure+to+high+doses+of+bisphenol+A+exhibits+significant+atrial+proarrhythmic+effects+in+healthy+adult+rats.">Chronic exposure to high doses of bisphenol A exhibits significant atrial proarrhythmic effects in healthy adult rats.</a> Romanian Journal of Cardiology. 31 (3), 587-595 (2021).</li><li>Zaciragi&#263;, A., Nakas-i&#263;indi&#263;, E., Hadzovi&#263;, A., Avdagi&#263;, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Average+values+of+electrocardiograph+parameters+in+healthy,+adult+Wistar+rats.">Average values of electrocardiograph parameters in healthy, adult Wistar rats.</a> Medical Archives. 58 (5), 268-270 (2004).</li><li>Cheshire, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoregulatory+disorders+and+illness+related+to+heat+and+cold+stress.">Thermoregulatory disorders and illness related to heat and cold stress.</a> Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical. 196, 91-104 (2016).</li><li>&#536;erban, R. C., Scridon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Data+linking+diabetes+mellitus+and+atrial+fibrillation-how+strong+is+the+evidence?+From+epidemiology+and+pathophysiology+to+therapeutic+implications.">Data linking diabetes mellitus and atrial fibrillation-how strong is the evidence? From epidemiology and pathophysiology to therapeutic implications.</a> Canadian Journal of Cardiology. 34 (11), 1492-1502 (2018).</li><li>Nishida, K., Michael, G., Dobrev, D., Nattel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+atrial+fibrillation:+clinical+insights+and+scientific+opportunities.">Animal models for atrial fibrillation: clinical insights and scientific opportunities.</a> Europace. 12 (2), 160-172 (2010).</li><li>Qiu, H., 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=DL-3-n-Butylphthalide+reduces+atrial+fibrillation+susceptibility+by+inhibiting+atrial+structural+remodeling+in+rats+with+heart+failure.">DL-3-n-Butylphthalide reduces atrial fibrillation susceptibility by inhibiting atrial structural remodeling in rats with heart failure.</a> Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 391 (3), 323-334 (2018).</li></ol>

El presente artículo describe un protocolo experimental de estimulación de estallido auricular transesofágico a largo plazo para la inducción rápida y eficiente de la FA en ratas, adecuado para estudios de FA aguda y a largo plazo. El protocolo de estimulación de 10 días descrito en este documento se ha utilizado con éxito para desarrollar un "modelo de FA espontánea secundaria" (es decir, un modelo en el que, después de un período de inducción de FA por estimulación eléctrica, af se desarrolla espontáneam...

La fibrilación auricular (FA) es la arritmia cardíaca sostenida más frecuente encontrada en la práctica clínica y su incidencia y prevalencia continúan aumentando dramáticamente en todo el mundo1. Esta arritmia afecta hasta al 4% de la población mundial según estudios recientes2. Sin embargo, dado que la FA paroxística puede ser asintomática y, por lo tanto, puede escapar a la detección, es probable que la verdadera prevalencia de fa sea mucho mayor que la presentada en la literatura.
La fisiopatología de la FA ha sido intensamente estudiada. Sin embargo, los mecanismos subyacentes de esta arritmia compleja permanecen incompletamente dilucidados y esto se refleja en las limitadas opciones terapéuticas, con una eficacia cuestionable. Los estudios en animales han aportado información importante a nuestra comprensión con respecto a la fisiopatología de la FA y el manejo terapéutico. La reentrada, uno de los principales mecanismos implicados en la patogénesis de la FA3, requiere una cierta masa de tejido miocárdico para que se produzca. Por lo tanto, los animales grandes generalmente han sido preferidos en los estudios de FA, mientras que, debido al pequeño tamaño de sus aurículas, los roedores se han considerado durante mucho tiempo "resistentes" a la FA. Sin embargo, el uso de animales grandes se ve obstaculizado principalmente por dificultades de manejo. Mientras tanto, aunque se ha demostrado que la FA espontánea ocurre en ratas4, se requiere un seguimiento a largo plazo (hasta 50 semanas) para que la arritmia ocurra en esos modelos5. También se han desarrollado modelos que aseguran la rápida aparición de FA en roedores pequeños. La mayoría de las veces, esos modelos utilizan estimulación eléctrica aguda, a menudo en presencia de otras afecciones favorables, como la estimulación parasimpática concomitante o la asfixia, para inducir artificialmente la FA 6,7. Aunque eficientes, estos modelos no permiten la evaluación de características críticas relacionadas con la FA, como la remodelación eléctrica progresiva, estructural, autónoma o molecular de las aurículas, ni los efectos de los fármacos antiarrítmicos convencionales o no convencionales sobre el sustrato auricular o sobre el riesgo de proarritmia ventricular 8,9.
El presente trabajo describe un protocolo experimental de estimulación de estallido auricular transesofágico a largo plazo para la inducción rápida y eficiente de la FA en ratas. El protocolo es adecuado tanto para estudios agudos como a largo plazo y puede usarse con éxito en ratas con corazones sanos o remodelados, en presencia de una amplia variedad de factores de riesgo, lo que permite el estudio de la fisiopatología de la FA, la identificación de nuevas dianas terapéuticas y la evaluación de nuevas estrategias profilácticas y / o terapéuticas.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Antisedan (Atipamezole Hydrochloride) 5mg / mL, solution for injection</td>
			<td>Orion Corporation</td>
			<td>06043/4004</td>
			<td>for Rats use 1 mg / kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dormitor (Medetomidine Hydrochloride) 1 mg / mL, solution for injection</td>
			<td>Orion Corporation</td>
			<td>06043/4003</td>
			<td>for Rats use 0.5 mg / kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-Z Anesthesia Single Animal System</td>
			<td>E-Z Systems Inc</td>
			<td>EZ-SA800</td>
			<td>Allows the manipulation of one animal at a time</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane 99.9%, 100 mL</td>
			<td>Rompharm Company</td>
			<td>N01AB06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine 10%, 25 mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>for Rats use 75 mg / kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcontroller-based cardiac pacemaker for small animals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Developed in our laboratory (See Reference number 10 in the manuscript)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surface ECG recording system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Developed in our laboratory (See Reference number 10 in the manuscript)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transesophageal atrial burst pacing for atrial fibrillation induction in rats

Los estudios en animales han aportado información importante a nuestra comprensión con respecto a la fisiopatología de la fibrilación auricular (FA) y el manejo terapéutico. La reentrada, uno de los principales mecanismos implicados en la patogénesis de la FA, requiere una cierta masa de tejido miocárdico para que se produzca. Debido al pequeño tamaño de las aurículas, los roedores han sido considerados durante mucho tiempo "resistentes" a la FA. Aunque se ha demostrado que la FA espontánea ocurre en ratas, se requiere un seguimiento a largo plazo (hasta 50 semanas) para que la arritmia ocurra en esos modelos. El presente trabajo describe un protocolo experimental de estimulación de ráfaga auricular transesofágica para la inducción rápida y eficiente de fa en ratas. El protocolo se puede utilizar con éxito en ratas con corazones sanos o remodelados, en presencia de una amplia variedad de factores de riesgo, lo que permite el estudio de la fisiopatología de la FA, la identificación de nuevas dianas terapéuticas y la evaluación de nuevas estrategias profilácticas y / o terapéuticas.

En un estudio de prueba de concepto, 22 ratas Wistar macho adultas (200-400 g) fueron asignadas al azar en dos grupos: STIM (n = 15) y SHAM (n = 7). Todos los animales fueron alojados individualmente en jaulas de policarbonato, en una habitación climatizada (21-22 °C), teniendo libre acceso a agua y alimentos secos durante todo el estudio. El protocolo de estimulación transesofágica descrito anteriormente se aplicó a todos los animales durante 10 días, 5 días a la semana. Todos los animales se sometieron al mismo ...

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Transesophageal Atrial Burst Pacing for Atrial Fibrillation Induction in Rats

El presente trabajo describe un protocolo experimental de estimulación de estallido auricular transesofágico para la inducción eficiente de la fibrilación auricular (FA) en ratas. El protocolo se puede utilizar en ratas con corazones sanos o remodelados, lo que permite el estudio de la fisiopatología de la FA, la identificación de nuevas dianas terapéuticas y la evaluación de nuevas estrategias terapéuticas.

Estimulación del estallido auricular transesofágico para la inducción de la fibrilación auricular en ratas

Animal studies have brought important insights into our understanding regarding atrial fibrillation (AF) pathophysiology and therapeutic management. ...

El presente protocolo se puede utilizar con éxito en ratas con corazones sanos o remodelados en presencia de una amplia variedad de factores de riesgo para estudios de seguimiento agudos o a largo plazo. Este protocolo permite estudiar la fibrilación auricular en diferentes condiciones fisiopatológicas para evaluar nuevas estrategias profilácticas y terapéuticas. Después de anestesiar a una rata wistar adulta, coloque a la rata en posición supina sobre una almohadilla térmica para mantener su temperatura corporal a 37 grados centígrados.Luego, conecte tres electrodos de ECG de superficie a las extremidades de la rata en una configuración de plomo II colocando el electrodo negativo en la extremidad anterior derecha, el electrodo positivo en la extremidad posterior izquierda y el electrodo de conexión a tierra en la extremidad anterior izquierda. Asegure los electrodos en su posición utilizando acordes de cuerda de pulsera elástica delgada. A continuación, encienda el registro de ECG de superficie y realice un registro continuo de ECG durante todo el procedimiento utilizando un programa de adquisición comercial o desarrollado localmente.Para la estimulación eléctrica, use un catéter cuadripolar francés de cinco o seis conectado a un marcapasos cardíaco basado en microcontrolador. Una vez que la ruta esté completamente anestesiada, inserte el catéter a través de la cavidad oral hasta el esófago. Para confirmar la posición correcta del catéter de estimulación a nivel de las aurículas, aplique estimulación eléctrica a una frecuencia de 400 estímulos por minuto.Luego, verifique si el rastreo del ECG muestra una captura constante de las aurículas. En base a esto, determinar el umbral diastólico definido como el voltaje más bajo requerido para obtener la captura auricular. Para las ratas en el grupo de estimulación, una vez que se determina la posición correcta del catéter, ajuste el estimulador a una frecuencia de 4, 000 estímulos por minuto a un voltaje de tres voltios por encima del umbral diastólico.Luego, para cada rata, aplique 15 ciclos sucesivos de estimulación, 20 segundos cada uno, con un intervalo libre de cinco minutos entre ciclos. A continuación, verifique la efectividad de la estimulación identificando el tiempo de recuperación del nódulo sinusal, que aparece al final de la estimulación rápida como un intervalo de tiempo que es más largo que la duración del ciclo registrada durante el ritmo sinusal y representa el intervalo de tiempo requerido para la reanudación del ritmo sinusal después de que finaliza la supresión de sobremarcha. Luego, identifique la ocurrencia del episodio de fibrilación auricular definido como la presencia de tres o más latidos supraventriculares consecutivos, irregulares, con ondas P ausentes o reemplazadas por ondas F pequeñas y distorsionadas.Para las ratas en el grupo simulado, después de insertar el catéter a través de la cavidad oral, mantenga el catéter en posición durante 18 minutos sin aplicar ninguna estimulación eléctrica, mientras registra continuamente el ECG de superficie. En el primer día de estimulación, el 80% de las ratas que recibieron estimulación eléctrica presentaron episodios de fibrilación auricular De los 164 ciclos de estimulación aplicados, 42 fueron seguidos por episodios de fibrilación auricular. Durante los 10 días de estimulación, en promedio, se indujeron eficientemente 15,6 episodios de fibrilación auricular en todos los animales.Del total de ciclos de estimulación aplicados, el 20% fueron seguidos por fibrilación auricular y 41 episodios duraron más de 600 segundos. Para los episodios que duran menos de 600 segundos, la duración promedio fue de 40,12 segundos. La técnica actual es relativamente fácil de reproducir y no se requiere capacitación especial para el personal de laboratorio que trabaja regularmente con modelos animales.Después de este procedimiento, se puede realizar un registro continuo de ECG utilizando un dispositivo de telemetría para evaluar los episodios espontáneos de fibrilación auricular y la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

Research

JoVE Journal

Medicine

High-Resolution Endocardial and Epicardial Optical Mapping in a Sheep Model of Stretch-Induced Atrial Fibrillation

Cartografía de alta resolución óptica endocárdicos y epicárdicos en un modelo de ovejas inducidas por el estiramiento de la fibrilación auricular

 Atrial fibrillation (AF) is a complex cardiac arrhythmia with high morbidity and mortality.1,2 It is the most common sustained cardiac rhythm disturbance ...

Investigación

Medicina

The WATCHMAN Left Atrial Appendage Closure Device for Atrial Fibrillation

El del reloj a la izquierda del dispositivo auricular Cierre Apéndices de la fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia, affecting an estimated 6 million people in the United States 1. Since AF affects primarily ...

Catheter Ablation in Combination With Left Atrial Appendage Closure for Atrial Fibrillation

Ablación con catéter en combinación con cierre de la orejuela izquierda por fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia, affecting millions of individuals worldwide 1-3. The rapid, irregular, and ...

Robotic Ablation of Atrial Fibrillation

Robótica ablación de la fibrilación auricular

Background: Pulmonary vein isolation (PVI) is an established treatment for atrial fibrillation (AF). During PVI an electrical conduction block between ...

Isolation of Atrial Myocytes from Adult Mice

Aislamiento de miocitos auriculares de ratones adultos

The electrophysiological properties of atrial myocytes importantly affect overall cardiac function. Alterations in the underlying ionic currents ...

Cooling or Warming the Esophagus to Reduce Esophageal Injury During Left Atrial Ablation in the Treatment of Atrial Fibrillation

Enfriar o calentar el esófago para reducir la lesión esofágica durante la ablación auricular izquierda en el tratamiento de la fibrilación auricular

Ablation of the left atrium using either radiofrequency (RF) or cryothermal energy is an effective treatment for atrial fibrillation (AF) and is the most ...

Echocardiographic Evaluation of Atrial Communications before Transcatheter Closure

Evaluación ecocardiográfica de las comunicaciones auriculares antes del cierre transcatéter

Transthoracic (TTE) and transesophageal echocardiography (TEE) is the standard imaging method for atrial septal defect (ASD) and patent foramen ovale ...

Modifications of the Langendorff Method for Simultaneous Isolation of Atrial and Ventricular Myocytes from Adult Mice

Modificaciones del método de Langendorff para el aislamiento simultáneo de miocitos auriculares y ventriculares de ratones adultos

A single cardiomyocyte is a vital tool in the cellular and subcellular level studies of cardiac biology and diseases as a fundamental unit of contraction ...

Sterile Pericarditis in Aachener Minipigs As a Model for Atrial Myopathy and Atrial Fibrillation

Pericarditis estéril en minicerdos de Aachener como modelo para la miopatía auricular y la fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only ...

Estimating Bilateral Atrial Function by Cardiovascular Magnetic Resonance Feature Tracking in Patients with Paroxysmal Atrial Fibrillation

Estimación de la función auricular bilateral mediante el seguimiento de la característica de resonancia magnética cardiovascular en pacientes con fibrilación auricular paroxística