Questo protocollo descrive il modello suino infarto del miocardio (MI) con un 90 min-torace chiuso palloncino occlusione coronarica discendente anteriore sinistra (LAD), seguita da riperfusione. Inoltre, il protocollo per diversi parametri di risultato, come la funzione cardiaca, emodinamica, resistenza microvascolare e dimensioni dell'infarto, sono anche presentato.
Introduzione di terapie cardiovascolari recentemente scoperti negli studi first-in-man dipende da un percorso etico e giuridico strettamente regolamentato. Una premessa importante è una buona comprensione di tutti gli aspetti di sicurezza ed efficacia ottenuti in un grande modello animale che rispecchiano validamente lo scenario umano di infarto del miocardio (MI). I maiali sono ampiamente utilizzati in questo proposito, poiché le loro dimensioni cardiaca, emodinamica, e anatomia coronarica sono vicine a quella degli esseri umani. Qui, presentiamo un protocollo efficace per l'utilizzo del modello MI porcino utilizzando un chiuso-torace palloncino coronarico occlusione della discendente anteriore sinistra (LAD), seguita da riperfusione. Questo approccio si basa su 90 minuti di ischemia miocardica, inducendo grande ventricolo sinistro del miocardio anteriore, settale e pareti inferoseptal. Inoltre, vi presentiamo i protocolli per le varie misure di esito che offrono una vasta gamma di informazioni sul cuore, come sistolica cardiaca e funzione diastolica, hemodynamics, velocità di flusso coronarico, resistenza microvascolare, e la dimensione dell'infarto. Questo protocollo può essere facilmente personalizzato per soddisfare studiare requisiti specifici per la validazione di nuovi farmaci biologici cardioregenerative in fasi diverse (cioè subito dopo l'insulto ischemico acuto, nel contesto subacuta o anche in MI cronica una volta la formazione di cicatrici è stata completata). Questo modello fornisce quindi un utile strumento traslazionale per studiare MI, conseguente rimodellamento negativo, e il potenziale di agenti cardioregenerative nuovi.
Infarto miocardico acuto (AMI) e la sua sequele a lungo termine, come l'insufficienza cardiaca cronica (CHF) influenzano profondamente la prognosi del paziente e la qualità della vita, per non parlare dei vincoli di costo elevato imposti sulle nostre risorse sanitarie disponibili 1. La prevalenza di CHF nel mondo occidentale è stimato al 1-2%, di cui ~ 60% dei casi sono la conseguenza di AMI come causa primaria 2. Nei soli Stati Uniti, circa 5,7 milioni di pazienti affetti da CHF pari a circa $ 30 miliardi di costi sanitari annui nel 2008, con un triplice copia prevista in aumento dei costi di 97 miliardi dollari l'anno nel 2030 1. Presi insieme, questi numeri fanno un argomento forte per l' sviluppo di nuovi trattamenti cardioregenerative che, per la traduzione rapida, si basano su un animale grande infarto miocardico modello riproducibile e affidabile che simula con precisione lo scenario umano.
Suini (Sus scrofa) sono sempre più utilizzati in cardiovala ricerca lar per farmacologica e tossicologica test 3. Uno dei tratti responsabili di questo successo come strumento di ricerca traslazionale è la loro somiglianza in funzione cardiaca e anatomia con il 4,5 cuore umano. Ad esempio, maiale cuore a corpo rapporto peso, le dimensioni cardiache e distribuzione arteria anatomia coronarica hanno tutti dimostrato di essere molto simile all'uomo 4. Inoltre, il metabolismo dei cardiomiociti, le proprietà elettrofisiologiche e risposta ad un insulto ischemico come AMI sono stati segnalati a mostrare alti livelli di intesa con il 6,7 situazione umana. In definitiva, a soddisfare i criteri sopra descritti, un MI-protocollo standardizzato che produce solido e sostenibile MI per la sperimentazione di nuovi farmaci in fase di sperimentazione (IND) è necessario. Qui, presentiamo un tale modello standardizzato che utilizza un 90 min-torace chiuso palloncino occlusione coronarica discendente anteriore sinistra (LAD) seguita da riperfusione, creando così miocardica riproducibilefarction copre il anteroapical, settale e pareti inferoseptal del ventricolo sinistro.
Intracoronarica palloncino occlusione della LAD fornisce un modello preclinico MI riproducibile e coerente nei suini che può essere utilizzata per studiare la sicurezza e l'efficacia di nuove terapie cardiovascolari che imita da vicino la situazione umana. Come mostrato in Figura 5, la ischemia / riperfusione del miocardio modello presentato fornisce la piattaforma che può essere ulteriormente adattata per indagare diverse fasi di MI e post-MI rimodellamento mentre il danno da ischemia / riperfusione iniziale è identica per entrambi.
Il successo del protocollo descritto qui delineato dipende dalla ischemia miocardica come la fase più critica del protocollo. Corretto posizionamento del palloncino distale al secondo ramo diagonale della LAD è cruciale per raggiungere adeguate dimensioni dell'infarto assicurando nel contempo un elevato tasso di sopravvivenza. Sulla base di questo modello MI, un tasso di mortalità ~ 15% è stato osservato, mentre la vasta segmenti medio e apicale del anteriore, settale e inferio pareti erano infartuati, come visto su CMR e colorazione TTC (Figure 2A e 2B). La durata di ischemia può essere adattato in base alle dimensioni dell'infarto desideri. Anche se abbiamo utilizzato i maiali Landrace in questo protocollo, maialino (cioè maialino Göttingen) di solito richiedono durate più lunghe di ischemia miocardica (es. 150 min occlusione).
Analisi di outcome in studi MI preclinici e clinici è spesso basata su LVEF. Anche se inferiore LVEF è stata saldamente associato a un aumento del rischio di mortalità cardiovascolare, rimane dipendente da parametri hemodynamical come precarico 9. Probabilmente, dato che in media è infartuato solo il 10-15% del ventricolo sinistro, diverse limitazioni concettuali e pratici sono legati a LVEF essere una misura globale della funzione sistolica VS piuttosto che riflettere un miglioramento locale 10. Pertanto, le misure proposte di outcome utilizzato in questo modello fanno luce su diversi aspetti della MI e post-MI rimodellamento fornendo in tal modo i ricercatori i mezzi per valutare con precisione l'efficacia di nuove terapie su più livelli.
Per ottimizzare traduzione da modelli preclinici alla pratica clinica, abbiamo scelto utilizzando grandi maiali invece di maialino. Misure emodinamiche, dosaggi di farmaci e dispositivi chirurgici possono essere facilmente scambiati con la pratica clinica. Rispetto al maialino, grandi maiali guadagnano relativamente molto peso. Ciò può causare un problema di lungo periodo di follow-up, per quanto riguarda la comparabilità dei risultati seriali. Femmina suini Dalland Landrace pesano circa 70 kg all'età di 6 mesi. Per evitare abbondante aumento di peso durante il periodo di follow-up, gli animali sono tenuti in una dieta ristretta. Suini ricevono 750 g di misura cibi a basso contenuto calorico (contiene: proteine 15,6%, grassi 2,0%, fibre 14,8%, ceneri 8,8%, calcio 0,9%, fosforo 0,57%, 0,29% di magnesio e potassio 0,18%) due volte al giorno e guadagnare circa 10 kg di peso in 4 settimane.
e_content "> McCall e colleghi hanno già pubblicato un protocollo simile per infarto miocardico nei suini 11. esiste una notevole sovrapposizione tra questo protocollo e la loro, sottolineando la preferenza per il LAD, piuttosto che l'arteria circonflessa sinistra (LCX) o l'arteria coronaria destra (RCA ). Nella nostra esperienza, vi è una misura minore di dimensioni dell'infarto del ventricolo sinistro totale secondo il LCX mentre il miocardio RCA è accompagnata con maggiore probabilità di disturbi di conduzione indesiderati (quali disfunzione del nodo del seno, disfunzione AV-nodo). Una differenza tra i due protocolli riguarda l'uso di una maggiore inibizione piastrinica farmacologica in questo protocollo, come abbiamo osservato più alti tassi di no-reflow basato sulla formazione di trombo come il risultato di 90 min dell'emostasi nell'arteria coronaria occlusa. Questa osservazione è in linea con ipercoagulabilità nota osservato nei suini 12. Sebbene McCall ha proposto di utilizzare un unico, ad alte dosi, bolo di eparina, this protocollo si basa sull'utilizzo di eparina in dosi multiple basse sparse chirurgia per minimizzare complicazioni trombotiche.In sintesi, presentiamo un modello suino MI che consente ai ricercatori di fare uso di un pratico grandi modello animale efficace, riproducibile e soprattutto di malattie dell'uomo studiare nuove terapie come un passo essenziale verso first-in-man sperimentazione clinica.
The authors have nothing to disclose.
Cees Verlaan, Joyce Visser, Merel Schurink, e Grace Croft sono gentilmente riconosciuti per la loro eccellente assistenza tecnica con gli esperimenti sugli animali.
0.9% Saline | Braun | ||
6-0 Prolene | Ethicon | ||
Acetylsalicylic acid | 80 mg (Ratiopharm) | ||
Adenosine | 3mg/ml apotheek UMCU | ||
AdVantage PV loop system | Transonic Scisence | ||
Amiodarone | Cordarone I.V. (Sanofi) | ||
Amiodaron HCl (PCH) | |||
Amoxicilline/ clavulaanzuur | 500/50mg (Sandoz) | ||
Atropinesulfaat | 0,5 mg/ml (PCH) | ||
Bone Marrow Wax | Syneture | ||
Cardiac Defibrillator | Philips | ||
Clopidogrel | Clopidrogel 75A (Apothecon B.V.) | ||
Contrast agent | Telebrix | ||
Endotracheal tube | Covidien | ||
Fentanyl patch | Durogesic® 25 mcg/h (Janssen-Cilag) | ||
Fogarty catheter | Edwards Lifesciences | ||
Gadolinium | Gadovist | ||
Guidewire | Abbott | ||
Heparin | Leo | ||
I.V. cannula | Abbocath® (Hospira venisystems) | ||
Iodine | Jodiumtictuur 2% (Eurovet) | ||
Ketamine | Narketan® 10 Vétoquinol | ||
Midazolam | 5mg/ml (Actavis) | ||
Nitroglycerin | 1mg/ml Pohl Boskamp | ||
Pancuronium bromide | 2mg/ml | ||
Seldinger vascular sheath 8F | Arrow | ||
Sufentanil | 50 mcg/ml (Sufentanil-hameln) | ||
Swann-Ganz catheter | Criticath ref 680078 (Argon) | ||
Synolux | 250 mg (Pfizer) | ||
Tetra-polar catheter | Transonic Scisence | ||
Thiopental | 0,5 g (Inresa) | ||
Triphenyl-tetrazolium chloride | Merck | ||
Venofundin | Braun | ||
Vicryl 2-0 | Ethicon | ||
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