مدل دوگانه پرفيوژن/سوپرفيوژن قلب ايزوله، روش جديد براي مطالعات فيزيولوژيك و فارماكولوژيك گستره قلب پستانداران

A novel isolated dual perfusion/superfusion heart model for physiological and pharmacological evaluation of mammalian heart preparations

مقدمه: روشهاي قلب ايزوله نظير پرفيوژن و سوپرفيوژن، بطور معمول جهت مطالعات فيزيولوژيك و فارماكولوژيك قلب پستانداران استفاده ميگردد. در روش پرفيوژن، با جاگذاري كانول مناسب در آيورت، قلب از طريق پرفيوژن رتروگراد تغذيه ميگردد اما امكان آسيب بافتي، با جابجايي الكترودها در نتيجه انقباضات قلبي وجود دارد. در سوپرفيوژن، با ايجاد برشهاي مناسب، گره دهليزي- بطني بصورت گستره در حمام بافتي قرار گرفته و الكترودگذاري در نهايت دقت صورت ميگيرد اما در نتيجه تغذيه بافت از طريق انتشار سلول به سلول، امكان ايسكمي بافتي وجود دارد. هدف مطالعه حاضر، ايجاد روش جديد پرفيوژن/سوپرفيوژن قلب ايزوله، براي مطالعات فيزيولوژيك و فارماكولوژيك گستره قلب پستانداران ميباشد. روشها: قلب 10 سر خرگوش سفيد نر پس از خارج كردن با انجام برشهاي مناسب در حمام بافتي قرار داده شدند. پس از پايداري بافت و الكترودگذاري، پروتكلهاي ونكه باخ و ريكاوري با روشهاي تغذيه دوگانه، پرفيوژن و سوپرفيوژن اجرا گرديدند. 52 ميلي ثانيه به ترتيب در پرفيوژن و سوپرفيوژن افزايش يافت 5±43 و 5 ± 33 ميلي ثانيه به يافته ها: زمان هدايت در گره دهليزي- بطني در روش تغذيه دوگانه از 4 به علاوه طول موج ونكه باخ، دوره تحريك ناپذيري موثر و كاركردي در روشها ي پرفيوژن و سوپرفيوژن نسبت به روش تغذيه دوگانه افزايش يافته بود .(P < 0/05) .(P < 0/05) نتيجه گيري: نتايج مطالعه حاضر بيانگر برتري روش جديد تغذيه دوگانه از نظر تغذيه و اكسيژن رساني نسبت به ساير روشهاي موجود در مطالعات گره دهليزي - بطني قلب خرگوش ميباشد.

Introduction: Isolated perfused heart models such as perfusion and superfusion are commonly used for mammalian heart research. However, there are several fundamental limitations in the current techniques. In perfusion model, a suitable cannula is connected to the aorta and the perfusion is retrogradely performed. But, electrode displacement is a potential unwanted event resulted from heart contractions. In superfusion model, atrioventricular node (AV) node area is completely visible and fixed in the tissue bath after appropriate preparation, but tissue ischemia is inevitable due to the absence of cell to cell nutrition. The aim of the present study was to create a novel isolated dual perfusion/superfusion model to be used in heart physiological and pharmacological studies. Methods: The rabbit hearts (n=10) were excised. After preparation of proper sections, the electrodes were attached till the steady state appeared. The stimulation protocols consisting Wenckebach and recovery were then carried out during the isolated dual perfusion/superfusion as well as perfusion and superfusion models. Results: The AV node conduction time was increased from 33±4 ms in the isolated dual perfusion/superfusion heart model to 43±5 and 52±5 ms in perfusion and superfusion models, respectively (P < 0.05). In addition, Wenckebach cycle length, effective and functional refractory periods were increased in perfusion and superfusion models compared to the isolated dual perfusion/superfusion model (P < 0.05). Conclusion: This study shows the superiority of the isolated dual perfusion/superfusion heart model in tissue nutrition compared to the other common methods of mammalian heart studies.