Name: delivery of cardioactive therapeutics in a porcine myocardial infarction model
Uploaded: 2023-02-10T12:40:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model at JoVE.com

Эта работа финансировалась за счет грантов Национального совета по здравоохранению и медицинским исследованиям APP1194139/APP1126276 (JC), Национального фонда стволовых клеток Австралии и Управления здравоохранения и медицинских исследований правительства Нового Южного Уэльса (JC). DS был поддержан Королевским австралазийским колледжем врачей, Институтом клинической патологии и медицинских исследований, а также Австралийской правительственной программой подготовки исследователей. TD был поддержан Институтом клинической патологии и медицинских исследований, стипендией семьи Пенфолдс, Национальным советом по здравоохранению и медицинским исследованиям (APP2002783) и Национальным фондом сердца Австралии (104615).

<ol>
	<li>Vogel, 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=ST-segment+elevation+myocardial+infarction.">ST-segment elevation myocardial infarction.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39 (2019).</li><li>Niccoli, 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=Optimized+treatment+of+ST-elevation+myocardial+infarction.">Optimized treatment of ST-elevation myocardial infarction.</a> Circulation Research. 125 (2), 245-258 (2019).</li><li>Ezekowitz, J. 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=Declining+in-hospital+mortality+and+increasing+heart+failure+incidence+in+elderly+patients+with+first+myocardial+infarction.">Declining in-hospital mortality and increasing heart failure incidence in elderly patients with first myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 53 (1), 13-20 (2009).</li><li>Hastings, C. 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=Drug+and+cell+delivery+for+cardiac+regeneration.">Drug and cell delivery for cardiac regeneration.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 84, 85-106 (2015).</li><li>Silva, K. A. S., Emter, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+animal+models+of+heart+failure:+a+translational+bridge+to+clinical+success.">Large animal models of heart failure: a translational bridge to clinical success.</a> JACC: Basic to Translational Science. 5 (8), 840-856 (2020).</li><li>Suzuki, Y., Yeung, A. C., Ikeno, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+representative+porcine+model+for+human+cardiovascular+disease.">The representative porcine model for human cardiovascular disease.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 195483 (2011).</li><li>Thavapalachandran, S., 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=Platelet-derived+growth+factor-AB+improves+scar+mechanics+and+vascularity+after+myocardial+infarction.">Platelet-derived growth factor-AB improves scar mechanics and vascularity after myocardial infarction.</a> Science Translational Medicine. 12 (524), (2020).</li><li>Hou, D., 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=Radiolabeled+cell+distribution+after+intramyocardial,+intracoronary,+and+interstitial+retrograde+coronary+venous+delivery:+implications+for+current+clinical+trials.">Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials.</a> Circulation. 112, 150-156 (2005).</li><li>Tousoulis, D., Briasoulis, A., Antoniades, C., Stefanadi, E., Stefanadis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+regeneration:+what+cells+to+use+and+how.">Heart regeneration: what cells to use and how.</a> Current Opinion in Pharmacology. 8 (2), 211-218 (2008).</li><li>Bonnet, G., Ishikawa, K., Hajjar, R. J., Kawase, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+myocardial+injection+of+vectors.">Direct myocardial injection of vectors.</a> Methods in Molecular Biology. 1521, 237-248 (2017).</li><li>Marchlinski, F. E., Callans, D. J., Gottlieb, C. D., Zado, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+ablation+lesions+for+control+of+unmappable+ventricular+tachycardia+in+patients+with+ischemic+and+nonischemic+cardiomyopathy.">Linear ablation lesions for control of unmappable ventricular tachycardia in patients with ischemic and nonischemic cardiomyopathy.</a> Circulation. 101 (11), 1288-1296 (2000).</li><li>Polin, G. 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=Endocardial+unipolar+voltage+mapping+to+identify+epicardial+substrate+in+arrhythmogenic+right+ventricular+cardiomyopathy/dysplasia.">Endocardial unipolar voltage mapping to identify epicardial substrate in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia.</a> Heart Rhythm. 8 (1), 76-83 (2011).</li><li>Tatay, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Veterinary Sutures Handbook. , (2018).</li><li>McCall, F. 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=Myocardial+infarction+and+intramyocardial+injection+models+in+swine.">Myocardial infarction and intramyocardial injection models in swine.</a> Nature Protocol. 7 (8), 1479-1496 (2012).</li><li>Sun, S., 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=Establishing+a+swine+model+of+post-myocardial+infarction+heart+failure+for+stem+cell+treatment.">Establishing a swine model of post-myocardial infarction heart failure for stem cell treatment.</a> Journal of Visualized Experiments. (159), e60392 (2020).</li><li>Gwon, H. 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=The+feasibility+and+safety+of+fluoroscopy-guided+percutaneous+intramyocardial+gene+injection+in+porcine+heart.">The feasibility and safety of fluoroscopy-guided percutaneous intramyocardial gene injection in porcine heart.</a> International Journal of Cardiology. 79 (1), 77-88 (2001).</li><li>Krause, K., 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=Percutaneous+intramyocardial+stem+cell+injection+in+patients+with+acute+myocardial+infarction:+first-in-man+study.">Percutaneous intramyocardial stem cell injection in patients with acute myocardial infarction: first-in-man study.</a> Heart. 95 (14), 1145-1152 (2009).</li><li>Wang, X., Shangguan, W., Li, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiotensin-(1-7)+prevents+atrial+tachycardia+induced-heat+shock+protein+27+expression.">Angiotensin-(1-7) prevents atrial tachycardia induced-heat shock protein 27 expression.</a> Journal of Electrocardiology. 51 (1-7), 117-120 (2018).</li><li>Klatt, N., 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=Development+of+nonfibrotic+left+ventricular+hypertrophy+in+an+ANG+II-induced+chronic+ovine+hypertension+model.">Development of nonfibrotic left ventricular hypertrophy in an ANG II-induced chronic ovine hypertension model.</a> Physiological Reports. 4 (17), 12897 (2016).</li><li>Singh, B., Dyce, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dyce, Sack, and Wensing's Textbook of Veterinary Anatomy. , (2018).</li><li>Percie du Sert, N., 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=Reporting+animal+research:+Explanation+and+elaboration+for+the+ARRIVE+guidelines+2.0.">Reporting animal research: Explanation and elaboration for the ARRIVE guidelines 2.0.</a> PLOS Biology. 18 (7), 3000411 (2020).</li><li>Sch&#252;ttler, D., 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=A+practical+guide+to+setting+up+pig+models+for+cardiovascular+catheterization,+electrophysiological+assessment+and+heart+disease+research.">A practical guide to setting up pig models for cardiovascular catheterization, electrophysiological assessment and heart disease research.</a> Lab Animals. 51 (2), 46-67 (2022).</li></ol>

Авторам нечего раскрывать.

Трансэпикардиальная интрамиокардиальная инъекция Преимущество этой процедуры заключается в прямой визуализации сердца и, как было продемонстрировано, обеспечивает большую местную задержку терапевтических средств, чем системные методы введения 9,10,14. Тем не менее, торакотомия является инвазивной, требует значительных технических навыков и представляет больший риск заболеваемости и смертности, чем другие рассмотренные методы. Знание критических и опасных этапов процедуры может помочь в посредничестве в этом повышенном риске.
При манипуляциях с сердцем необходимо соблюдать большую осторожность из-за высокого риска аритмии и связанных с ней нарушений гемодинамики. Непрерывный инвазивный мониторинг артериального давления и электрокардиография позволяют быстро выявлять гипотензию или нестабильные аритмии, способствуя оперативному вмешательству и коррекции. Транзиторную гипотензию, как правило, можно лечить с помощью болюсов метараминола. Устойчивая гипотензия может быть временной путем уменьшения ингаляционного анестетика (тщательный контроль глубины анестезии) и начала вазопрессорной инфузии с одновременным определением причины изменения гемодинамики. Нестабильные аритмии, такие как желудочковая тахикардия или фибрилляция желудочков, можно лечить с помощью электрической кардиоверсии с внутривенными антиаритмическими средствами или без них.
Не менее важным для выживания животного является успешное удаление свободного газа из плевральной полости до закрытия грудной клетки. Несоблюдение этого требования может привести к развитию пневмоторакса, в результате чего животное подвергается большому риску нарушения дыхания и смерти после отключения от аппарата искусственной вентиляции легких при выздоровлении. Положительное давление в дыхательных путях должно поддерживаться не менее 30 с до тех пор, пока не прекратится бурление. Силиконовая трубка быстро удаляется после прекращения пузырьков, после чего грудная клетка быстро закрывается. Также возможно хирургическое наложение торакостомиальной трубки на закрытие, что позволяет вручную удалять воздух и воспалительную жидкость в течение следующих 24-72 часов. Однако его трудно содержать в чистоте и неприкосновенности, особенно если животные содержатся вместе. Повреждение или загрязнение трубки может привести к пиотораксу, пневмотораксу или сепсису. По нашему опыту, установка временного дренажа грудной клетки не требуется, если свободный газ должным образом удален до закрытия грудной клетки.
Чрескожная трансэндокардиальная интрамиокардиальная инъекция Преимущество этого метода терапевтического введения заключается в том, что он позволяет осуществлять локальную доставку тканей с меньшим риском из-за его менее инвазивного характера по сравнению с хирургическим подходом10,14. Этот метод уже используется в исследованиях на крупных животных, при этом в качестве ориентира используются как рентгеноскопия, так и электромеханическое картирование при отсутствии прямой визуализации10,16,17.
Учитывая, что сердце не находится под прямым зрением, процедуралисту целесообразно использовать ортогональные рентгеноскопические изображения при выборе места инъекции. Кроме того, введение разбавленного йодного контрастного вещества перед терапевтическим препаратом и его введение чрезвычайно ценно для подтверждения контакта с миокардом. Надлежащий контакт может быть подтвержден наблюдением характерного «покраснения миокарда», который может быть одним из немногих маркеров успеха инъекции до забора ткани. Из-за риска перфорации камеры толщина стенки миокарда в выбранном месте инъекции также рекомендуется превышать 9 мм14,16.
Яремная венозно-осмотическая мини-помпа Осмотический мини-насос является популярным устройством, обычно используемым в исследованиях на мелких животных. Наблюдается растущий интерес к использованию этого устройства на крупных животных моделях7, 18, 19, учитывая его уникальное преимущество введения терапевтического агента с постоянной скоростью в течение определенного периода времени. Возможным ограничением этого метода является невозможность изменить или остановить скорость инфузии препарата без замены или снятия помпы. Это следует учитывать, прежде чем пробовать терапию таким образом.
Это исследование показало, что этот метод может быть выполнен с высокой степенью успешности у свиней, с низкой заболеваемостью и падежом. Необходимо отметить, что к месту операции примыкают многие жизненно важные структуры, в том числе лимфатические узлы, тимус и сонная артерия. Настоятельно рекомендуется придерживаться метода и консультироваться с анатомическими текстами20, чтобы предотвратить непреднамеренное повреждение любой из этих структур. Наиболее опасным осложнением этого метода является геморрагический шок из-за непреднамеренного травмирования яремной вены или окружающей структуры. Поэтому очень важно, чтобы мягкие ткани, окружающие яремную вену, были аккуратно удалены. Неправильное выполнение этого шага может привести к трудностям при размещении трубки мини-насоса или остановке непреднамеренного кровотечения.
В данной статье описаны три метода проведения кардиоактивной терапии. Несмотря на заявленный успех каждого метода, существуют неотъемлемые ограничения, которые необходимо учитывать. Инвазивные процедуры (трансэпикардиальные инъекции) позволяют повысить точность терапевтического введения; Однако они несут в себе больший риск потенциально смертельных осложнений. Кроме того, инвазивные роды предъявляют повышенные требования к техническим навыкам, чтобы свести к минимуму риск осложнений. Аналогичным образом, трансэндокардиальная инъекция под контролем флюороскопии требует определенных технических навыков для катетеризации и манипуляций с оборудованием. При неправильном выполнении этого метода возможны неудачные инъекции и фатальные осложнения.
Описанные методы прямой инъекции позволяют однократно вводить терапевтический препарат в ткани-мишени. Яремно-венозно-осмотическая мини-помпа позволяет системно вводить терапевтический препарат в течение 7 дней. Сравнительно этот метод проще и связан с меньшим риском, однако он опирается на системное лечение, находящееся в миокарде. Кроме того, после установки помпы невозможно прекратить введение или изменить мощность дозы без повторной анестезии животного и снятия помпы.
Все методы, описанные в этой статье, выполнялись на животных в день или через 2 недели после инфаркта миокарда. Таким образом, данная работа не может сообщать об успехе указанных методов у здоровых животных или животных, подвергшихся альтернативной сердечной патологии. Наконец, фармакология и биотехнология любого предполагаемого агента должны быть тщательно продуманы, поскольку они будут неразрывно связаны с эффективностью выбранного пути доставки. Подробное обсуждение этого вопроса выходит за рамки данной рукописи.
Всестороннее описание доклинических методов приносит пользу животным и научному сообществу в целом. В результате повышается воспроизводимость процедур и результатов, что приводит к меньшему количеству осложнений со здоровьем животных, уменьшению количества животных, необходимых для получения значимых результатов, и большей уверенности в результатах экспериментов21,22. В данной статье описаны три метода введения новых терапевтических средств для лечения инфаркта миокарда на модели свиньи. Ожидается, что, подробно описав используемые методы и сформулировав преимущества и риски каждого из них, исследователи смогут комфортно создавать последовательные и надежные доклинические модели, соответствующие их исследовательским целям.

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) и связанный с ней инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST (ИМпST) являются основными причинами смерти во всем мире. За последние два десятилетия был достигнут значительный прогресс в снижении госпитальной смертности пациентов с ИМпST благодаря появлению чрескожных коронарных вмешательств, фибринолитической терапии и стандартизации алгоритмов лечения для обеспечения своевременной реперфузии 1,2,3. Несмотря на это, заболеваемость, связанная с ИМпST, остается значительным бременем, что создает большую потребность в разработке новых кардиопротекторных и регенеративных методов лечения 2,3. Существенным компонентом терапевтических разработок является определение того, как должна применяться новая терапия4. Безопасность, эффективность и осуществимость каждого метода должны быть сопоставлены с характеристиками самой терапии.
Физиологически релевантные модели крупных животных имеют решающее значение для оценки этих характеристикразличных стратегий терапевтического предоставления 5. Из-за их сходства с человеком в физиологии сердечно-сосудистой системы, анатомии коронарных сосудов и соотношении массы тела к массе сердца, свиньи являются одним из предпочтительных видов в доклинической оценке новых методов лечения инфаркта миокарда. Ранее мы использовали модель ИМпST у свиней для демонстрации репаративной способности терапии рекомбинантным белком7 и продолжаем исследовать новые фармакологические, клеточные и генетические методы лечения с использованием этой модели. Описаны три методики терапевтического введения, применяемые на моделях свиней после создания инфаркта: торакотомия и трансэпикардиальная инъекция, чрескожная трансэндокардиальная инъекция и имплантация яремно-осмотического мини-насоса. Первые два метода обеспечивают локальную доставку тканей, снижая требуемые дозы, побочные эффекты и метаболизм печенипри первом прохождении 8,9,10. Осмотическая мини-помпа обеспечивает непрерывную подачу лекарственного препарата с коротким периодом полувыведения, исключая зависимость от инфузионной помпы и запатентованной внутривенной канюли, которые сложно внедрить на моделях крупных животных.
Описывая эти методы, мы надеемся, что эта статья может помочь ученым-трансляционистам в исследовании новых кардиопротекторных или регенеративных агентов после инфаркта миокарда на крупных животных моделях.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Central line placement</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 sutures</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>JJ9220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arrow&#39; Paediatric Two-Lumen Central Venous Catheterisation Set with Blue FlexTip Catheter (contains 18G cook needle and 0.035&#34; J-tip wire)</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>CS-14502</td>
			<td>Central Line</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Green Fluorsence Protein (GFP)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab13970</td>
			<td>1:100 dilution ratio</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology antibodies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ku80</td>
			<td>Cell Signalling Technology</td>
			<td>C48E7</td>
			<td>1:500 dilution ratio</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 11 scalpel</td>
			<td>Swann-Morton</td>
			<td>203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sparq&#39; Ultrasound System</td>
			<td>Philips</td>
			<td>MP11742 Medpick</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile ultrasound probe cover</td>
			<td>Atris</td>
			<td>28041947</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swine Jacket with Pocket, size &#39;Medium&#39;</td>
			<td>Lomir Biomedical</td>
			<td>SS J2YJJET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jugular vein osmotic minipump implantation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Brown Tissue Forceps</td>
			<td>Icon Medical Supplies</td>
			<td>KLINI316012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bellucci Self-Retaining Retractor</td>
			<td>surgicalinstruments.net.au</td>
			<td>group-24.26.02</td>
			<td>Self retaining tissue retractor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical Pencils with &#39;Edge&#39; Coated Electrodes</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>E2450H</td>
			<td>Cautery Pencil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Scissors</td>
			<td>Icon Medical Supplies</td>
			<td>ARMO3250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 22 scalpel blade</td>
			<td>Swann-Morton</td>
			<td>208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Suture&#160; (2-0, 3-0)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>D9635, 663G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osmotic Infusion Minipump</td>
			<td>Alzet</td>
			<td>2ML1, 2ML2, 2ML4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vascular Silicone Ties</td>
			<td>Vecmedical</td>
			<td>95001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl suture (5-0)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>W9982</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percutaneous transedocardial injection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artis Zee&#39; C-Arm Fluoroscopy&#160;</td>
			<td>Siemens&#160;</td>
			<td>IR-19-1994</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CARTO&#39; 3 System&#160;&#160;</td>
			<td>Biosense Webster</td>
			<td></td>
			<td>Electrophysiological Mapping Software &#38; System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cook Access Needle</td>
			<td>Cook Medical</td>
			<td>G07174</td>
			<td>Cannulation needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast-Cath&#39; Introducer (6 French, 8 French)</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>406204, 406142</td>
			<td>Vascular sheath with introducer and guidewire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Myostar&#39; Injection Catheter</td>
			<td>Biosense Webster</td>
			<td>121117S, 121119S, 1211120S</td>
			<td>Intramyocardial injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No.11 scalpel</td>
			<td>Swann-Morton</td>
			<td>203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omnipaque&#39; Iohexol Contrast</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>AUST R 39861&#160;</td>
			<td>Iodinated contrast agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sparq&#39; Ultrasound System</td>
			<td>Philips</td>
			<td>MP11742 Medpick</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sedation &#38; general anaesthesia</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compound Sodium Lactate Hartmann&#39;s Solution</td>
			<td>Free flex</td>
			<td>894451</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl 50 mcg/mL</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>AUST R 107027.</td>
			<td>Intravenous anaesthesia and analgesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forthane&#39; Isoflurane</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>AUST R 29656&#160;</td>
			<td>Inhalant anaesthetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE Aestiva 5 Anaesthesia Machine&#160;</td>
			<td>Datex Ohmeda</td>
			<td>17002-9, 17002A9 Avante Health Solutions</td>
			<td>Anaesthetic Machine&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypnovel&#39; Midazolam 5 mg/mL</td>
			<td>Roche</td>
			<td>AUST R 13726</td>
			<td>Sedative</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intravenous cannula</td>
			<td>BD Angiocath</td>
			<td>381137</td>
			<td>20 gauge cannula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamil&#39; Ketamine 10 mg/mL</td>
			<td>Ilium</td>
			<td>APVMA number: 51188c&#160;</td>
			<td>Sedative</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>Miller</td>
			<td>VDI-6205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medetomidine 1 mg/mL</td>
			<td>Ilium</td>
			<td>APVMA number 64251; ACVM number A10488&#160;</td>
			<td>Sedative</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metaraminol 10 mg/mL</td>
			<td>Phebra</td>
			<td>AUST R 284784</td>
			<td>Short-acting vasopressor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methadone 10 mg/mL</td>
			<td>Ilium</td>
			<td>APVMA number: 63712&#160;</td>
			<td>Sedative, Restricted drug</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Onsetron&#39; Ondansetron 2 mg/mL</td>
			<td>Accord Healthcare</td>
			<td>AUST R 205593&#160;</td>
			<td>Anti-emetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol-Lipuro&#39; Propofol 10 mg/mL</td>
			<td>Braun</td>
			<td>AUST R 142906&#160;</td>
			<td>Intravenous anaesthetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Oximeter&#160;</td>
			<td>Meditech</td>
			<td>GVPMT-M3S</td>
			<td>Portable pulse oximeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shiley&#39; Cuffed Basic Endotracheal Tube (Size 5.5 &#38; 6.0)</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>86108-, 86109-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shiley&#39; Intubating Stylet, 10 Fr</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>85864</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride 0.9%</td>
			<td>Free flex</td>
			<td>FAH1322</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thoracotomy and epicardial Cell Injection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G Insulin needle</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>51907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Brown Tissue Forceps</td>
			<td>Icon Medical Supplies</td>
			<td>KLINI316012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CARTO&#39; 3 System&#160;&#160;</td>
			<td>Biosense Webster</td>
			<td></td>
			<td>Electrophysiological Mapping Software &#38; System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazolin 1 g Vial</td>
			<td>AFT Pharmaceuticals</td>
			<td>9421900137367 CH2</td>
			<td>Antibiotic Prophylaxis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chest drainage tube</td>
			<td>SurgiVet</td>
			<td>SKU-336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cook Access Needle</td>
			<td>Cook Medical</td>
			<td>G07174</td>
			<td>Cannulation needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooley Sternotomy Retractor Paediatric</td>
			<td>Millennium Surgical</td>
			<td>9-61287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Durogesic&#39; 100 mcg/h Fentanyl Patch</td>
			<td>Janssen</td>
			<td>AUST R 112371&#160;</td>
			<td>Postoperative analgesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical Pencils with &#39;Edge&#39; Coated Electrodes</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>E2450H</td>
			<td>Cautery Pencil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical Pencils with &#39;Edge&#39; Coated Electrodes</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>E2450H</td>
			<td>Cautery Pencil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast-Cath&#39; Introducer (6 French, 8 French)</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>406204, 406142</td>
			<td>Vascular sheath with introducer and guidewire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lignocaine 20 mg/mL</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>AUST R 49296, AUST R 49297, AUST R 49293 and AUST R 49295.</td>
			<td>Local anaesthesia, anti-arrhythmic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marcaine&#39; Bupivacaine 0.5%</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>AUST R 48328&#160;</td>
			<td>Local anaesthesia.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Scissors</td>
			<td>Icon Medical Supplies</td>
			<td>ARMO3250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 22 scalpel</td>
			<td>Swann-Morton</td>
			<td>208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Suture&#160; (2-0, 3-0)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>D9635, JJ76264</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Size 1 PDS suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>JJ75414</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sparq&#39; Ultrasound System</td>
			<td>Philips</td>
			<td>MP11742 Medpick</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze</td>
			<td>Kerlix</td>
			<td>KE5072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile laparotomy sponges</td>
			<td>Propax</td>
			<td>2907950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocool Smartouch&#39; Catheter</td>
			<td>Biosense Webster</td>
			<td>D133601, D133602, D133603</td>
			<td>Epicardial Mapping Catheter</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

delivery of cardioactive therapeutics in a porcine myocardial infarction model

Инфаркт миокарда является одной из ведущих причин смерти и инвалидности во всем мире, и существует острая необходимость в новых кардиопротективных или регенеративных стратегиях. Важным компонентом разработки лекарственного препарата является определение того, как будет применяться новое терапевтическое средство. Физиологически релевантные модели крупных животных имеют решающее значение для оценки осуществимости и эффективности различных стратегий терапевтического введения. Из-за их сходства с человеком в физиологии сердечно-сосудистой системы, анатомии коронарных сосудов и соотношении массы тела к массе сердца, свиньи являются одним из предпочтительных видов в доклинической оценке новых методов лечения инфаркта миокарда. В настоящем протоколе описаны три метода введения кардиоактивных терапевтических средств на модели свиньи. После чрескожно-индуцированного инфаркта миокарда самки ландрасовых свиней получали лечение новыми препаратами путем: (1) торакотомии и трансэпикардиальной инъекции, (2) катетерной трансэндокардной инъекции или (3) внутривенной инфузии через осмотическую мини-помпу яремной вены. Процедуры, используемые для каждого метода, воспроизводимы, что приводит к надежной доставке кардиоактивных препаратов. Эти модели могут быть легко адаптированы к индивидуальному дизайну исследования, и каждый из этих методов доставки может быть использован для изучения различных возможных вмешательств. Таким образом, эти методы являются полезным инструментом для трансляционных ученых, изучающих новые биологические подходы к восстановлению сердца после инфаркта миокарда.

Торакотомия и инъекция клеток эпикарда Из 29 животных, перенесших торакотомию и эпикардиальную инъекцию, 26 выжили. Гистологический анализ подтвердил приживление человеческих клеток, доставленных этим методом, у всех выживших животных (рис. 1Е). У одного животного во время инъекции клеток развилась смертельная аритмия, и его не удалось реанимировать. Другой испытывал безпульсовую электрическую активность во время закрытия и длительного приложения положительного давления к дыхательным путям и не мог быть восстановлен. У третьего животного произошла рвота и остановка дыхания при экстубации. Реанимировать это животное не удалось.
У двух животных возникли серьезные осложнения, но их удалось выздороветь. У одного животного развилась фибрилляция желудочков во время интрамиокардиальной инъекции, и его удалось реанимировать с помощью внутренних дефибрилляционных лопаток и массажа сердца. У второго животного была рвота при экстубации и кратковременная остановка дыхания, но его удалось быстро интубировать и хорошо восстановиться. Все эти события имели место во время ранних экспериментов, с уменьшением нежелательных явлений по мере увеличения опыта работы команды с протоколом (Таблица 1).
Имплантация осмотического мини-насоса яремной вены Не сообщалось о смертельных случаях или серьезных осложнениях, связанных с имплантацией яремно-осмотического мини-насоса. У большинства из семи животных в течение первых 24 часов наблюдался умеренный отек в месте операции, который исчез без вмешательства. ИФА, проведенный на сыворотке крови на 3-е сутки после имплантации насоса, продемонстрировал эффективность помпы, достигнув в крови значительной концентрации тромбоцитарного фактора роста-АТ человека (PDGF-AB) по сравнению с контрольнойгруппой 7 (рис. 2E).
Чрескожная трансэндокардиальная инъекция Всего эндокардиальные инъекции получили 22 животных. Из этих инъекций 17 были признаны «успешными», что было определено по флуоресценции или окрашиванию чернилами, наблюдаемому в ткани-мишени при посмертном вскрытии (рис. 3B). Смертельных случаев, связанных с этой процедурой, не было. У одного животного развился перикардиальный выпот небольшого объема из-за перфорации правого желудочка. Это было самоограничивающимся и не приводило к сердечно-сосудистым нарушениям. Это же животное умерло; Тем не менее, это было связано с дополнительной процедурой, не связанной с интрамиокардиальной инъекцией.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig01.jpg"> Рисунок 1: Трансэпикардиальная инъекция кардиомиоцитов позволяет осуществлять прямую визуализацию сердца и обеспечивает высокую долю жизнеспособных клеток, доставленных в миокард. (А) Верхушка сердца обнажается через увлажненную марлевую повязку, направленную под основание сердца. (B) Эпикардиальный картирующий катетер очерчивает рубцовые и пограничные зоны, а также аннотирует места инъекций. (C) Игла 31 G используется для трансэпикардиального введения клеток в миокард. (D) Карта напряжения эпикарда с аннотацией места инъекции. Фиолетовый: нормальное напряжение, здоровый миокард; Красный: аномальное напряжение, больной миокард; Серые точки: места инъекций. После жертвоприношения сердце собирают и фиксируют формалином для последующего гистологического исследования. В (E) трансплантированные клетки человека обнаруживаются путем иммуноокрашивания на антинуклеарное антитело человека Ku80 и антитело против GFP. Масштабная линейка = 200 мкм. Пожалуйста, <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig01large.jpg" target="_blank">нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig02.jpg"> Рисунок 2: Установка мини-насоса для яремной вены обеспечивает безопасный и надежный метод доставки PDGF в течение 7 дней . (А) Обнажается правая яремная вена, и мягкие ткани удаляются от сосуда. (B) Сосудистые узлы закупоривают сосуд, в то время как игла 14 G используется для прокола, через который продевается трубка мини-насоса. (C) Трубка мини-насоса вводится в вену, а корпус мини-насоса крепится к прилегающим мягким тканям. (D) Корпус мини-насоса и трубки до имплантации. (E) Сывороточную концентрацию рекомбинантного белка, доставляемого через мини-помпу и PDGF-AB, измеряли с помощью ИФА каждого животного на 3-й день после имплантации. Показано, что у животных, получавших PDGF-AB, концентрация PDGF-AB в крови значительно выше, чем у контрольных животных, что подтверждает эффективность метода введения осмотического мини-насоса. **обозначает статистически значимую разницу между группами (p = 0,005, U-критерий Манна-Уитни) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig02large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig03.jpg"> Рисунок 3: Трансэндокардиальная интрамиокардиальная инъекция позволяет использовать минимально инвазивный метод введения терапевтических средств. (А) Рентгеноскопический снимок справа спереди косой, демонстрирующий инъекционный катетер (белая стрелка), вводящий контрастное вещество (желтая стрелка) в миокард. Инъекция контрастного вещества предшествует терапевтической инъекции и следует за ней, чтобы можно было подтвердить введение иглы в миокард. (B) Введенный вектор экспрессировал зеленый флуоресцентный белок (GFP) таким образом, что введенный материал флуоресцировал при заборе ткани, тем самым подтверждая успех инъекции. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig03large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td>
			<td>Трансэпикардиальная инъекция (n = 29)</td>
			<td>Трансэндокардная инъекция (n = 22)</td>
			<td>Осмотический мининасос (n = 7)</td>
		</tr><tr><td>Смертность</td>
			<td>3</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Послеоперационная рвота и остановка дыхания</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Фибрилляция желудочков во время инъекции</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Безимпульсная электрическая активность во время закрытия грудной клетки</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Заболеваемость</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Пневмоторакс</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Плевральный выпот</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Перфорация камеры сердца</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>Кровоизлияние</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr></tbody></table>Таблица 1: Список осложнений.

Watch this Scientific Journal Video about Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model at JoVE.com

Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model

В настоящем протоколе описаны три метода введения кардиоактивных терапевтических средств на модели свиньи. Самки ландрасовых свиней получали лечение с помощью: (1) торакотомии и трансэпикардиальной инъекции, (2) катетерной трансэндокардиальной инъекции или (3) внутривенной инфузии с помощью осмотического мини-насоса для яремной вены.

Применение кардиоактивных препаратов на модели инфаркта миокарда свиньи

Myocardial infarction is one of the leading causes of death and disability worldwide, and there is an urgent need for novel cardioprotective or ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute Myocardial Infarction in Rats

Острого инфаркта миокарда у крыс

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

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

МРТ и ПЭТ в мыши модели инфаркта миокарда

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Инфаркт миокарда и функциональная оценка результат в Свиней

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model.

Гидрогель Построить и фибрина-клей на основе подхода, чтобы доставить Therapeutics в мышиной модели инфаркта миокарда.

The murine MI model is widely recognized in the field of cardiovascular disease, and has consistently been used as a first step to test the efficacy of ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Первичная оценка Результат в Pig модели острого инфаркта миокарда

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Инфаркт миокарда у новорожденных мышей, Модель регенерации сердца

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Улучшение модели свинину инфаркт миокарда закрытой груди путем стандартизации процедур отбора проб крови и тканей

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

Криотравма модель для изучения инфаркта миокарда в мыши

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Создание свиной модели пост-миокарда инфаркт сердечной недостаточности для лечения стволовых клеток

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model

Трансплантация внутримякардных инъекций MSC-Loading инъекционных гидрогелей после инфаркта миокарда в модели Murine

One of the major issues facing current cardiac stem cell therapies for preventing postinfarct heart failure is the low retention and survival rates of ...