EQUIPEMENTS, TECHNIQUES

Modèles, techniques et méthodes d’exploration cardiovasculaire.

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Modèles expérimentaux :

Insuffisance cardiaque

o Insuffisance cardiaque ischémique : chronique consécutive à l’électrocoagulation ou à la ligature (permanente ou réversible) de l’artère coronaire gauche chez le rat

o Insuffisance cardiaque non ischémique: (1) par surcharge de pression obtenue par la création chirurgicale d’une sténose de l’aorte abdominale chez le rat (2) par induction pharmacologique (adriamycine).

Hypertension artérielle pulmonaire

o Obtenue par exposition chronique en caisson hypobare : hypertension artérielle pulmonaire réactive à la baisse de pression alvéolaire en O2.

Environnement pollué : exposition au monoxyde de carbone (CO)

o Exposition intermittente itérative ou permanente en caisson asservi au CO avec monitorage informatisé des conditions de pression, température, et hygrométrie ainsi que des concentrations de CO.

Exercice physique

o Protocole d’entraînement en environnements extrêmes (altitude CO) sur roue motorisée ou tapis roulant chez le rat

o Epreuve progressive et maximale, rectangulaire ou triangulaire, sur bicyclette ergométrique , banc de nage chez l’homme.

o Exercice localisé (membre inférieur ou supérieur) avec contrôle des puissances mécaniques externes chez l’homme

Techniques et méthodes :

Celles-ci s’appliquent au modèle animal (rat, souris) ou humain.

Cœur isolé perfusé (Langendorff) (animal)

o Montage de Langendorff pour cœur isolé de rat.

o Cœur perfusé avec un contrôle du débit ou de la pression de perfusion

o Cœur soumis à une postcharge (working heart)

o Cœur ischémique ou hypoxique (altération de l’oxygénation du perfusat et/ou altération du débit de perfusion).

o Etude de la fonction ventriculaire gauche (systolique et diastolique).

Electrophysiologie cardiaque in vivo (animal, humain)

o Etude de la variabilité sinusale par analyse du spectre de fréquence du tracé électrocardiographique (numérisation par système Biopac MP 100 et analyse à l’aide du logiciel Acknowledge V 3.54 chez l’animal ou aussi chez l’homme par Holter Elamedical, Spacelabs, et station d’analyse intégrée)

Etudes hémodynamiques (animal, humain)

o Fonction cardiaque diastolique et systolique par échocardiographie-Doppler couleur (appareil VIVID 7 GE medical ou MyLab 30 ESAOTE) : mesure des caractéristiques morphologiques ventriculaires (épaisseurs pariétales et diamètres internes), de la cinétique d’éjection systolique (vitesse et fraction d’éjection en mode TM), du débit trans-mitral, aortique ou pulmonaire (mode Doppler pulsé), des vitesses de déplacement des parois myocardiques (par Doppler Tissulaire) et analyse des déformations et torsions ventriculaires par « 2D Strain » basée sur la méthode de speckle tracking.

o Fonction myocardique in vivo par sonde endocavitaire (capteur Millar).

o Débit circulatoire sanguin (débit aortique, débit sanguins locaux : artères fémorale, axillaire, iliaque) par écho-Doppler couleur (appareil VIVID 7 GE medical ou MyLab 30 ESAOTE) chez l’homme ou par système Doppler basé sur le temps de transit (Transonic TS420) chez l’animal (évaluation en aigu sur animal anesthésié ou en chronique sur animal vigile).

Etude de la fonction vasculaire et du profil d’écoulement sanguin (animal, humain)

o Mesure du diamètre, des variations systolo-diastoliques de diamètre (wall-tracking ou poursuite d’écho) et de la vitesse circulatoire (mode Doppler à haute fréquence de répétition des impulsions) : évaluation de la fonction endothéliale et musculaire lisse, calcul de la compliance et de la distensibilité. Travaux réalisés chez l’animal par abord chirurgicale de l’artère avec apposition de capteurs ultrasonographiques de 20 MHz, en mode Doppler pulsé (sono-micrométrie), et chez l’homme par échocardiographie-Doppler (appareil VIVID 7 GE medical ou MyLab 30 ESAOTE).

o Evaluation de la microcirculation et de la fonction vasculaire des vaisseaux de résistance par laser Doppler couplé à l’iontophorèse (Laser Doppler PF5010, Perimed, France) : exploration de la fonction motrice endothéliale et du muscle lisse par diffusion de substances pharmacologiques vasoactives (Acétylcholine, Sodium nitroprusside, insuline,…)

o Mesure de la vitesse de propagation de l’onde artérielle chez l’homme par Système informatisé Doppler / Pléthysmo (AtysWave station, Atys).

Etude des échanges gazeux respiratoires (animal, humain)

o Evaluation par chaîne d’analyse en cycle par cycle des débits ventilatoires, consommation d’oxygène et rejet de dioxyde de carbone (Système Ergocard, Médisoft).

o Enceinte métabolique pour mesure de la VO2 à l ‘effort chez l’animal

Etude de la fonction vasculaire d’artères isolées (animal)

o Modèle d’anneaux isolés d’artères (aorte et/ou pulmonaire) placés dans des chambres à organes.

o Etude pharmacologique des modifications des propriétés de vasorelaxation et vasoconstriction.

Culture cellulaire 

o lignées cellulaires humaines (cellules endothéliales HUVEC, cellules monocytaires THP-1, cellules intestinales Caco2); lignées cellulaires animales (pré-adipocytes 3T3)

o Fraction stromale vasculaire (souris),  anneaux d’aorte et tissu adipeux en culture primaire 3D matrigel (souris), étude de l’angiogenèse

Histologie : microscopie optique (animal)

o Evaluation de la taille de l’infarctus

o Evaluation du remodelage vasculaire et cardiaque

o Immunohistologie

Biochimie (animal, humain)

o Activités enzymatiques : métabolisme énergétique, stress oxydant.

o Mesure d’intermédiaires du métabolisme énergétique (hexoses phosphates, composés adényliques)

o Western immunoblotting de protéines membranaires et ou intracellulaires.

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