Title:

Badanie czynności mięśnia sercowego in vivo za pomocą tomografii magnetyczno-rezonansowej u myszy z niewydolnością krążenia w przebiegu kardiomiopatii rozstrzeniowej (Tg[alfa]q*44) i w przebiegu miażdżycy (apoE/LDLR-/-)

Author:

Tyrankiewicz, Urszula Teresa.

Subject:

niewydolność serca ; myszy ; kardiomiopatia rozstrzeniowa ; miażdżyca ; dobutamina ; MRI

Abstract:

Upośledzenie czynności serca, w zależności od podłoża patologii, może wynikać z bezpośrednich zaburzeń struktury bądź czynności lub też może pośrednio być skutkiem chorób predysponujących do upośledzenia pracy serca, szczególnie związanych upośledzoną perfuzją naczyń wieńcowych. W obu przypadkach dochodzi do stopniowych zaburzeń czynności skurczowej i rozkurczowej, a powoli postępujące zmiany aktywują mechanizmy, których dokładne zbadanie na wczesnych etapach patologii niewydolności serca u ludzi sprawia dużą trudność ze względu na brak objawów. Niemniej, wczesne zaburzenia czynności lewej komory można badać wykorzystując modele zwierzęce. Celem badań było opracowanie metodyki oceny rezerwy czynności mięśnia sercowego u myszy w badaniu obrazowania magnetyczno rezonansowego oraz zastosowanie go do oceny czynności serca w dwóch mysich modelach niewydolności krążenia o odmiennej etiologii choroby. W pierwszym modelu (myszy Tgαq*44 rozwijające kardiomiopatię rozstrzeniową) oceniano zmiany czynności i wielkość dostępnych rezerw czynnościowych lewej komory na różnych etapach rozwoju patologii, natomiast w przypadku drugiego modelu (myszy 6-8 miesięczne apoE/LDLR-/- rozwijające miażdżycę) analogiczne zmiany badano u myszy karmionych dietą standardową bądź dietą proaterogenną (LCHP – low carbohydrate high protein). ; Na podstawie otrzymanych obrazów MR oceniano zmianę powierzchni lewej komory w czasie, co pozwalało wyznaczyć tzw. krzywą cyklu serca, na podstawie której wyznaczano następnie: frakcję wyrzutową, objętość wyrzutową, rzut serca, objętość końcowo-skurczową i końcowo-rozkurczową oraz kinetykę wyrzutu i kinetykę napełniania komory. Po wykonaniu serii pomiarów dla czynności serca w warunkach podstawowych, wykonywano test stymulacji dobutaminą w zakresie dawek niskich oraz wysokich. Powtarzano pomiar czynności serca w trakcie najsilniejszej odpowiedzi chronotropowej, a z uzyskanych danych do analiz wybierano krzywe cyklu serca wskazujące na najsilniejszą odpowiedź inotropową. Uzyskane wyniki pozwoliły: (1) określić protokół stymulacji dobutaminą w zakresie dawki niskiej oraz wysokiej w iniekcji dootrzewnowej podczas obrazowania MR czynności serca myszy (2) scharakteryzować postęp kardiomiopatii rozstrzeniowej u myszy Tgαq*44 na różnym etapie patologii ze względu na zmiany podstawowej czynności serca oraz czynności serca w warunkach narastającej stymulacji β-adrenergicznej (3) ocenić zmiany czynności serca w mysim modelu miażdżycy rozwijającej się spontanicznie oraz przyspieszonej przez dietę LCHP. Zmiany czynności serca w modelu Tgαq*44 ujawniły wczesny wzrost kinetyki rozkurczowej u myszy 6 miesięcznych, upośledzenie rezerwy rzutu serca w wieku 8 miesięcy oraz upośledzenie kinetyki skurczowo rozkurczowej na kolejnych etapach rozwoju niewydolności serca w wieku 12 miesięcy. Późne zmiany upośledzenia czynności serca u myszy Tgαq*44 dotyczą upośledzenia frakcji i objętości wyrzutowej w wieku 15 miesięcy, a w kolejnym etapie zdekompensowanej już niewydolności serca uwidoczniono istnienie paradoksalnie niedokrwionych fragmentów lewej komory i silne zaburzenia globalnej czynności w odpowiedzi na wysoką dawkę dobutaminy. Obserwowane zmiany czynności serca w grupie kontrolnej wskazywały natomiast na charakterystyczne cechy rozstrzeni i zaburzeń napełniania dla zaawansowanego wieku. Zmiany czynności podstawowej serca obserwowane w modelu myszy rozwijających miażdżycę dotyczyły istotnie zwiększonego rytmu serca oraz spadku objętości późno rozkurczowej i objętości wyrzutowej w obu badanych grupach apoE/LDLR-/-, z jednoczesnym istotnym spadkiem objętości końcowo-skurczowej jedynie w grupie myszy apoE/LDLR-/- karmionych dietą LCHP. ; Stymulacja dobutaminą pozwoliła wykluczyć stany istotnego niedokrwienia w sercu, a jednocześnie wykazała silną rezerwę inotropową proporcjonalną do użytej dawki dobutaminy, wskazującą na prawidło zachowaną czynność skurczową lewej komory. Całkowity brak rezerwy chronotropowej w grupie myszy apoE/LDLR-/- karmionych dietą LCHP sugeruje wyraźne upośledzenie perfuzji naczyń wieńcowych i wzmożoną aktywację sympatycznego układu nerwowego (wzrost stężenia katecholamin we krwi). Podsumowując, przeprowadzone badania pozwoliły:- opracować protokół badania in vivo czynności serca myszy na różnych etapach niewydolności serca z wykorzystaniem testu stymulacji β-adrenergicznej - ocenić zmiany czynności podstawowej oraz rezerwy chronotropowej, rozkurczowej i skurczowej serca w unikatowym modelu niewydolności serca u myszy Tgαq*44 w trakcie progresji niewydolności serca - ocenić zmiany czynności podstawowej oraz rezerwy chronotropowej rozkurczowej i skurczowej u myszy apoE/LDLR-/- rozwijających miażdżycę spontanicznie bądź dodatkowo z przyspieszonym rozwojem patologii poprzez dietę LCHP. W sumie opisane w tej rozprawie zaburzenia podstawowej czynności mięśnia sercowego oraz upośledzona rezerwa czynnościowa zarówno u myszy Tgαq*44, jak i u myszy apoE/LDLR-/- dobrze odzwierciedla zmiany obserwowane w toku rozwoju niewydolności serca u ludzi. Zastosowanie opracowanej metodyki badawczej oraz mysich modeli niewydolności krążenia (myszy Tgαq*44 i apoE/LDLR-/-) mogłoby być przydatne w badaniu mechanizmów odgrywających rolę w progresji niewydolności serca u ludzi i w badaniach skuteczności nowych terapii niewydolności serca.

Place of publishing:

Kraków

Level of degree:

2 - studia doktoranckie

Degree discipline:

choroby układu krążenia

Degree grantor:

Uniwersytet Jagielloński. Collegium Medicum. Wydział Lekarski.

Promoter:

Stefan Chłopicki

Date:

2013

Date issued:

2013

Type:

Praca doktorska

Format:

application/pdf

Call number:

ZB-120423

ControlNumberVIRTUA:

click here to follow the link

Language:

pol

Access rights:

nieograniczony

Location of original object:

Biblioteka Medyczna Uniwersytetu Jagiellońskiego- Collegium Medicum

×

Citation

Citation style: