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Physiologie cardiovasculaire expérimentale ex vivo et in vivo --- Cardiopathies métaboliques

Physiologie cardiovasculaire expérimentale ex vivo et in vivo --- Cardiopathies métaboliques Insuffisance cardiaque post-infarctus. PRETA-TIMC Equipe Cœur & Nutrition UMR5525 - IFRT130. Modèles ex vivo I.Cœur isolé perfusé. Perfusion à pression ou débit constant

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Physiologie cardiovasculaire expérimentale ex vivo et in vivo --- Cardiopathies métaboliques

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Presentation Transcript

  1. Physiologie cardiovasculaire expérimentale ex vivo et in vivo --- Cardiopathies métaboliques Insuffisance cardiaque post-infarctus PRETA-TIMC Equipe Cœur & Nutrition UMR5525 - IFRT130

  2. Modèles ex vivoI.Cœur isolé perfusé • Perfusion à pression ou débit constant • Rythme spontané ou imposé • Etudes pharmacologiques • Ischémie globale ou régionale, totale ou partielle • Reperfusion post-ischémique • Suivi fonctionnel: • - ballonnet intraventriculaire • - ECG

  3. Emplacement de la ligature Capteur de pression Necrose Ballonnet Intraventriculaire Modèles ex vivoI.Cœur isolé perfusé

  4. Acquisition PowerLab 2/20 Chart 5 Modèles ex vivoI.Cœur isolé perfusé • Perfusion à pression ou débit constant • Rythme spontané ou imposé • Etudes pharmacologiques • Ischémie globale ou régionale, totale ou partielle • Reperfusion post-ischémique • Suivi fonctionnel: • - ballonnet intraventriculaire • - ECG

  5. Ex: Mesure de la taille de l’infarctus par coloration histoenzymologique (TTC) Groupe Controle Groupe traité Zone infarcie (blanc) Scan des coupes Analyse planimétrique (Image J) Infarctus (% zone à risque) Controle Traité

  6. Capteur de tension Aorte Thoraxique Anneaux (2mm) Anneau Tampon thermostaté et oxygéné Modèles ex vivoII.Préparations vasculaires Powerlab 4/20 (Chart)

  7. Modèles ex vivoII.Préparations vasculaires - Etudes pharmacologiques - Evaluation de la dysfonction endothéliale Banc à anneaux Radnoti Système 4 cuves couplé à un Powerlab 4/20 (Chart 5)

  8. Modèles in vivo I-Modèles nutritionnels (rats) • Contrôle de l’apport alimentaire en oligoéléments (Se) • Contrôle de l’apport en flavonoïdes (FLORA) • Insulinorésistance : Fructose (33 ou 66%) • Insulinorésistance + dyslipidémie : RD1 • Dyslipidémie sévère : P407 • HTA (+ insulinorésistance) : rats Dahl / salt FLORA = programme Européen Collaborations avec la société Physiogenex (Toulouse)

  9. Ex: Contrôle de l’apport en flavonoïdes (FLORA)

  10. Modèles in vivo II-Modèles chirurgicaux • Ischémie régionale permanente/temporaire cardiaque • Etude du phénomène d’ischémie • Etude du syndrome de reperfusion • Etude de l’insuffisance cardiaque post-infarctus • Cathétérisme artériel ou veineux (+/- tunnelisation) • Infusions/prélèvements • Mesures de pression • Cathétérisme intraventriculaire gauche • - Cathéter de PTFE • - Microsonde Millar

  11. De l’ischémie myocardique à l’insuffisance cardiaque post-infarctus Ischémie Phase Précoce Phase compensée Phase aiguë Insuffisance cardiaque Mois - années Mois - années 1-2 semaines 1-2 jours 100% Fonction d’éjection 0% Limite de compensation par la dilatation (Starling) Remodelage cardiaque 0 S11 S8 J8 H24 0 Modèle animal : Infarctus reperfusé chez le rat

  12. Ischémie régionale temporaire Animaux: Rats males Wistar (280-300g p.c.) Induction et analgésie: Kétamine/Xylazine Anesthésie: Isoflurane

  13. Ischémie régionale temporaire Intubation trachéale

  14. Protocole chirurgical Ventilation: Isoflurane (0,5%), O2 (20%), air (79,5%) Ischémie myocardique: ligature temporaire (60 min) de l’artère coronaire gauche

  15. Investigations fonctionnelles I-Mesures invasives (sous anesthésie préterminale) • Pression artérielle • Pression intraventriculaire gauche • ECG (D2) Les mesures sont réalisées à l’état basal et au cours d’une surcharge de volume par infusion iv (fémorale) de Ringer lactate (37°C) pendant 1 min (17mL/min/kg) Acquisition sur PowerLab 4/20 Chart 5

  16. Investigations fonctionnelles II-Mesures non-invasives (sous anesthésie fixe) • Fonction et géométrie cardiaques par échocardiographie • - Mode 2D • - Mode TM • Fonction diastolique • - Doppler pulsé (4 ou 5 cavités) Sonos 5500 Sonde 13,5 MHz

  17. Echocardiographie Mode 2D Variations de brillance à un instant donné

  18. VG VD Echocardiographie 2D Coupe petit axe VD VG Coupe histologique coloréeau Rouge Sirius Contrôle non ischémique

  19. VD VG Echocardiographie 2D Coupe petit axe VD VG Coupe histologique coloréeau Rouge Sirius Infarctus: 4 semaines post-opératoire

  20. Echocardiographie Mode TM Variations de la position et de la brillance des échos en fonction du temps

  21. Echocardiographie TM J0 S11 Paroi Ant ESD EDD EDD ESD Cavité VG Paroi Post Time (Philips probe 12.5MHz) PAnt PAnt EDD= End diastolic diameter ESD= End systolic diameter LVFS= Left ventricular fractional shortening LVFS = 100 x (EDD - ESD) / EDD Cavité Cavité PPost PPost Coupes histologiques colorées au Rouge Sirius

  22. Evolution de la fraction de raccourcissement du ventricule gauche après infarctus expérimental 50 40 30 LVFS (%) Ischémie 20 10 0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 2 10 Semaines

  23. Echo-Doppler 5 cavités Flux OG-VG VG VD OD OG Flux VG-Aorte Ao Vue apicale 5 cavités

  24. Etude de la fonction diastolique en Doppler Animal pathologique (insulino-résistance + dyslipidémie) Animal Contrôle Onde A Onde E Onde A Onde E A << E  Fonction diastolique « normale » A ~ E  Dysfonction diastolique

  25. Investigations post-mortem Compliance passive du VG • Euthanasie KCl (arrêt en diastole) • Cœur isolé • Canule ventriculaire gauche • Perfusion de NaCl 0,9% (0,68mL/min) jusqu’à 30mmHg • Mesure de la pression intracavitaire par une sonde Statham connectée à un PowerLab 2/20 (Chart 5)

  26. Courbes pression/volume et constantes de rigidité 40 30 Left ventricular pressure (mmHg) 20 10 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Left ventricular volume (ml) K1: de 0 à 2,5mmHg K2: de 2,5 à 10mmHg K3: de 15 à 30mmHg J7 Contrôle Infarctus S11

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