Name: comprehensive echocardiographic assessment of right ventricle function in a rat model of pulmonary arterial hypertension
Uploaded: 2023-01-20T13:45:00
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Ce travail a été soutenu par NHLBI K01 HL155241 et AHA CDA849387 décerné à l’auteur P.C.R.

Toutes les expériences de ce protocole ont été réalisées conformément aux directives de soins aux animaux du comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université de l’Illinois à Chicago. Les rats mâles Sprague Dawley (SD) pesaient entre 0,200 et 0,240 kg au moment de l’injection de TCM; Cependant, le protocole décrit dans cet article peut être utilisé avec une gamme de poids corporel plus large. Les animaux ont été obtenus d’une source commerciale (voir le tableau de...

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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=Five-year+outcomes+of+patients+enrolled+in+the+REVEAL+registry.">Five-year outcomes of patients enrolled in the REVEAL registry.</a> Chest. 148 (4), 1043-1054 (2015).</li><li>Zolty, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+experimental+therapies+for+treatment+of+pulmonary+arterial+hypertension.">Novel experimental therapies for treatment of pulmonary arterial hypertension.</a> Journal of Experimental Pharmacology. 13, 817-857 (2021).</li><li>Jasmin, J. 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L’évaluation échocardiographique du rotavirus est un outil de découverte précieux pour le criblage de l’efficacité de nouveaux traitements dans des modèles animaux d’HTAP. Une caractérisation approfondie de la structure et de la fonction du VR est nécessaire car de nouvelles cibles dans le traitement de l’HTAP traitent le remodelagedu RV 4,14. Cette étude décrit un protocole détaillé qui permet de caractériser avec succès la structure et la ...

L’HTAP est une maladie évolutive définie comme une pression artérielle pulmonaire moyenne au repos supérieure à 20 mmHg1. Les changements pathologiques dans l’HTAP comprennent le remodelage de l’artère pulmonaire (AP), la vasoconstriction, l’inflammation et l’activation et la prolifération des fibroblastes. Ces changements pathologiques entraînent une augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire et, par conséquent, un remodelage ventriculaire droit, une hypertrophie et une défaillance2. L’HTAP est une maladie complexe qui implique la diaphonie entre plusieurs voies de signalisation. Les médicaments actuellement approuvés pour le traitement de l’HTAP ciblent principalement les voies vasodilatateurs, y compris la voie oxyde nitrique-guanosine monophosphate cyclique, la voie de la prostacycline et la voie de l’endothéline. Les traitements ciblant ces voies ont été utilisés à la fois en monothérapie et en combinaison 3,4. Malgré les progrès réalisés dans le traitement de l’HTAP au cours de la dernière décennie, les résultats du registre américain REVEAL montrent un faible taux de survie à 5 ans pour les patients nouvellement diagnostiqués5. Plus récemment, les modalités thérapeutiques émergentes se sont concentrées sur les agents modificateurs de la maladie qui peuvent avoir un impact sur la physiopathologie multifactorielle du remodelage vasculaire survenant dans l’HTAP dans l’espoir de perturber la maladie6.
Les modèles animaux d’HTAP sont des outils précieux pour évaluer l’efficacité des nouveaux traitements médicamenteux. Le modèle de rat HAP induit par MCT est un modèle animal largement utilisé caractérisé par un remodelage des vaisseaux artériels pulmonaires, ce qui entraîne à son tour une augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire et une hypertrophie et un dysfonctionnement ventriculaires droits 7,8. Pour évaluer l’efficacité des nouveaux traitements, les chercheurs se concentrent normalement sur l’évaluation terminale de la pression du rotavirus sans tenir compte de l’évaluation longitudinale de la pression PA, de la morphologie du rotavirus et de la fonction du rotavirus. L’utilisation de techniques d’imagerie non invasives et non terminales est cruciale pour un examen complet de la progression de la maladie dans des modèles animaux. L’échocardiographie transthoracique reste l’approche standard pour évaluer la morphologie et la fonction cardiaques dans les modèles animaux en raison de son faible coût et de sa facilité d’utilisation par rapport à d’autres modalités d’imagerie, telles que l’imagerie par résonance magnétique. Cependant, l’évaluation échocardiographique du RV peut être difficile en raison du positionnement du RV sous l’ombre du sternum, de sa trabéculation bien développée et de sa forme anatomique, ce qui rend difficile la délimitation de la bordure endocardique 9,10,11.
Cet article vise à décrire un protocole complet pour évaluer les dimensions, les aires et les volumes du rotavirus, ainsi que la fonction systolique et diastolique chez les HAP naïfs et induits par le TCM chez les rats Sprague Dawley (SD). De plus, ce protocole détaille une méthode pour évaluer les dimensions échocardiographiques dans l’oreillette droite normale et dilatée.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% sodium cloride injection USP</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>2B1324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Braided cotton rolls</td>
			<td>4MD Medical Solutions</td>
			<td>RIHD201205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilating agent</td>
			<td>Wallgreens</td>
			<td>Nair Hair Remover&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode gel</td>
			<td>Parker Laboratories&#160;</td>
			<td>15-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High frequency ultrasound image system and imaging station</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td>Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>MedVet</td>
			<td>RXISO-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male sprague Dawley rats</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>CD 001</td>
			<td>CD IGS Rats (Crl:CD(SD))</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monocrotaline (MCT)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C2401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rectal temperature probe &#160;</td>
			<td>Physitemp&#160;</td>
			<td>RET-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealed induction chambers</td>
			<td>Scivena Scientific</td>
			<td>RES644&#160;</td>
			<td>3 L size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid-state array ultrasound transducer</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td>Vevo MicroScan transducer MS250S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel digital calipers</td>
			<td>VWR Digital Calipers</td>
			<td>62379-531</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound gel&#160;</td>
			<td>Parker Laboratories&#160;</td>
			<td>11-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vevo Lab software</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Verison 5.5.1</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

comprehensive echocardiographic assessment of right ventricle function in a rat model of pulmonary arterial hypertension

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie progressive causée par la vasoconstriction et le remodelage des petites artères dans les poumons. Ce remodelage entraîne une augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire, une détérioration de la fonction ventriculaire droite et une mort prématurée. Les traitements actuellement approuvés pour l’HTAP ciblent en grande partie les voies vasodilatatrices pulmonaires; cependant, les récentes modalités thérapeutiques émergentes sont axées sur d’autres nouvelles voies impliquées dans la pathogenèse de la maladie, y compris le remodelage du ventricule droit (RV). Les techniques d’imagerie qui permettent l’évaluation longitudinale de nouveaux traitements sont très utiles pour déterminer l’efficacité de nouveaux médicaments dans les études précliniques. L’échocardiographie transthoracique non invasive reste l’approche standard pour évaluer la fonction cardiaque et est largement utilisée dans les modèles de rongeurs. Cependant, l’évaluation échocardiographique du RV peut être difficile en raison de sa position anatomique et de sa structure. En outre, il n’existe pas de lignes directrices normalisées pour l’échocardiographie dans les modèles précliniques de rongeurs, ce qui rend difficile une évaluation uniforme de la fonction du rotavirus dans les études menées dans différents laboratoires. Dans les études précliniques, le modèle de lésion monocrotaline (MCT) chez le rat est largement utilisé pour évaluer l’efficacité des médicaments pour le traitement de l’HTAP. Ce protocole décrit l’évaluation échocardiographique du rotavirus chez les rats HAP naïfs et induits par le TCM.

Dans cette étude, des rats traités par MCT ont été utilisés comme modèle de HAP. L’analyse échocardiographique a été effectuée le jour 23 de l’étude après l’administration du TCM, et toutes les mesures et tous les calculs représentaient des moyennes de trois cycles consécutifs. Les paramètres échocardiographiques obtenus à partir de rats témoins (véhicule : eau désionisée) et traités au TCM (60 mg/kg) sont présentés au tableau 1.
Des images repré...

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Comprehensive Echocardiographic Assessment of Right Ventricle Function in a Rat Model of Pulmonary Arterial Hypertension

Le présent protocole décrit la caractérisation échocardiographique de la morphologie et de la fonction ventriculaires droites dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire chez le rat.

Évaluation échocardiographique complète de la fonction du ventricule droit dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire chez le rat

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease caused by vasoconstriction and remodeling of the small arteries in the lungs. This ...

L’évaluation échocardiographique approfondie de la structure et de la fonction ventriculaires droites est un outil précieux pour dépister l’efficacité de nouvelles cibles thérapeutiques dans des modèles animaux d’hypertension pulmonaire. Le principal avantage de ce protocole est qu’il fournit une description détaillée de toutes les vues et mesures échocardiographiques nécessaires pour évaluer les oreillettes droites et la morphologie ventriculaire droite, ainsi que pour caractériser les fonctions systolique et diastolique du ventricule droit. Cette technique décrit la caractérisation échocardiographique d’un modèle ratin d’hypertension pulmonaire induite par la monocrotaline.Il est important que l’échocardiographe passe suffisamment de temps à pratiquer et à devenir compétent dans l’imagerie du ventricule droit, même s’il avait une expérience antérieure avec le ventricule gauche. Commencez par retirer les rats de la chambre d’induction après qu’ils ont perdu connaissance et transférez-les à la plate-forme animale de la station d’imagerie en position de décubitus dorsal. Administrer l’isoflurane à l’aide d’un cône nasal relié à un vaporisateur.Appliquez du gel d’électrode sur chaque patte et fixez les pattes dans les plaques de plomb d’électrocardiogramme de la plate-forme animale. Enlevez la fourrure en rasant la poitrine et en utilisant un agent épilateur. Fixez une sonde de température rectale en place.Placez des rouleaux de coton sur les côtés droit et gauche de l’animal et fixez-les avec du ruban adhésif pour maintenir la position lorsque la plate-forme est inclinée. Pour acquérir des images, inclinez la plate-forme vers la droite de 10 à 15 degrés et abaissez-la caudalement d’environ cinq degrés. Déplacez le transducteur pour pointer vers la ligne parasternale droite du rat et abaissez le transducteur.Faites pivoter le transducteur dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour vous assurer que l’aorte et la valve mitrale sont visibles. Placez la ligne de volume de l’échantillon en mode M à la région où le ventricule droit est le plus large et ajustez la porte pour englober le ventricule droit et le ventricule gauche. Soulevez le transducteur et repositionnez-le de manière à ce qu’il soit légèrement incliné vers la ligne parasternale droite du rat.Déplacez la plate-forme dans une position légèrement inclinée vers la droite. Abaissez le transducteur jusqu’à ce qu’il soit en contact avec le gel. Déplacez la plate-forme caudale vers la droite ou la gauche jusqu’à ce que la voie d’écoulement ventriculaire droite soit visible et que la valve pulmonaire soit mise au point et clairement visible.Appuyez ensuite sur Sign Store pour enregistrer l’image en mode B de la valve artérielle pulmonaire. En conservant le même emplacement d’image en mode B, appuyez sur Couleur pour faciliter l’identification du débit à travers la valve pulmonaire. Ajustez la vitesse de sorte que le point de vitesse le plus élevé soit visible.Appuyez sur PW ou Onde pulsée pour quantifier le spectre du flux sanguin. Aligner l’angle PW parallèlement à la direction de l’écoulement à travers la valve pulmonaire. Appuyez sur la mise à jour pour voir les vitesses pulmonaires.Inclinez la plate-forme vers le coin gauche et descendez crânienne aussi loin que possible. Faites pivoter le transducteur dans le sens inverse des aiguilles d’une montre de 30 à 45 degrés et déplacez le transducteur pour pointer vers l’épaule ou l’oreille droite de l’animal. Abaissez le transducteur jusqu’à ce qu’il soit en contact avec le gel.Assurez-vous d’une vue typique à quatre chambres où le ventricule gauche et les oreillettes gauches sont visibles, mais l’ombre du sternum est au-dessus de la paroi libre du ventricule droit. Déplacez le transducteur pour ajuster la vue à quatre chambres applicable en acquérant une vue focalisée du ventricule droit. Déplacez la plate-forme légèrement caudale si nécessaire jusqu’à ce que le plan maximal soit obtenu.Assurez-vous que le ventricule droit n’est pas raccourci et que le canal de sortie du ventricule gauche n’est pas ouvert. Placez le curseur en mode M à travers l’anneau tricuspide sur la paroi libre ventriculaire droite pour visualiser TAPSE et appuyez sur Mettre à jour et signer pour enregistrer les données TAPSE. Appuyez sur le mode B, puis sur Couleur pour faciliter l’identification du flux à travers le téléviseur. Appuyez sur PW pour quantifier le spectre du flux sanguin.Revenez au mode B, appuyez sur le mouchoir et placez la porte de volume de l’échantillon Doppler tissulaire à l’anneau tricuspide de la paroi libre du VR. Appuyez sur Mise à jour pour afficher l’image Doppler tissulaire. À l’aide de vues PLAX, une évaluation initiale de la position du cœur et de la morphologie ventriculaire gauche a été effectuée.L’évaluation du ventricule droit à l’aide d’une vue PLAX modifiée a montré que les rats traités à la monocrotaline ou au TCM avaient un ventricule droit élargi et un ventricule gauche déplacé par rapport aux rats témoins. Une augmentation significative de la RVIDd, des RVIDs et de la RVFWT a été observée chez les rats traités par MCT, indiquant une dilatation du ventricule droit et un épaississement de la paroi libre ventriculaire droite. La vue PLAX modifiée a également été utilisée pour visualiser l’artère pulmonaire et mesurer le diamètre de la valve pulmonaire.La mesure des vitesses d’écoulement de l’artère pulmonaire à l’aide de l’imagerie Doppler a montré que chez les rats témoins, le flux pulmonaire présentait une forme symétrique en V avec une vitesse maximale à mi-systole. Alors qu’un rat traité MCT, la vitesse maximale était plus lente et s’est produite plus tôt dans la systole et a montré une encoche dans la systole tardive. La vue à quatre chambres apicale axée sur le ventricule droit a été utilisée pour mesurer la zone ventriculaire et systolique droite et la zone auriculaire droite.Les rats traités par TCM ont présenté une dilatation auriculaire droite en raison de l’augmentation de la pression artérielle pulmonaire. De plus, la pression ventriculaire droite a augmenté, ce qui a entraîné une perte de courbure normale du ventricule gauche par rapport aux témoins. Le septum intraventriculaire semblait également aplati.La vue apicale à quatre chambres focalisée sur le ventricule brillant a également été utilisée pour mesurer le TAPSE à partir de l’interrogation en mode M de l’anneau tricuspide. Le TAPSE a été significativement réduit chez les rats traités par MCT, ce qui suggère une fonction compromise. La partie la plus difficile de ce protocole est d’obtenir une vue optimale à quatre chambres apicales du ventricule droit.Nous suggérons que l’échocardiographe s’assure que tout le ventricule droit est dans la vue pendant la systole et la diastole. Les images obtenues avec une vue à quatre chambres apicale focalisée sur le ventricule droit peuvent être utilisées ultérieurement pour une analyse de la contrainte, un outil puissant qui peut être utilisé pour évaluer le dysfonctionnement systolique du ventricule droit aux stades initiaux.

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