Эхокардиография у лабораторных кроликов

Введение. Кролики используются в качестве удобных моделей для изучения кардиотоксичности лекарственных препаратов. Одним из наиболее информативных неинвазивных методов оценки функций сердечно-сосудистой системы служит эхокардиография. В литературе отсутствует четко сформулированный протокол ультразвукового исследования сердца у кроликов.

Цель работы – систематизация данных литературы о методиках эхокардиографии у кроликов.

Материалы и методы. Поиск источников осуществлялся в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU и информационной базе National Library of Medicine (PubMed.gov). Глубина поиска составила 15 лет. Включались оригинальные или обзорные статьи, содержащие подробное описание методики выполнения ЭхоКГ.

Результаты и дискуссия. Для анестезии животных перед исследованием применяются различные комбинации препаратов на основе кетамина, ксилазина, медетомидина, золазепама, тилетамина. У кроликов возможно использование М-, В-, допплеровского режимов эхокардиографии в широком частотном диапазоне (5-12 МГц). Применяются парастернальный продольный, парастернальный поперечный и апикальный ультразвуковые доступы. Оценке подлежат параметры трансмитрального кровотока (пик А, пик Е, отношение А/Е, пик E’, величина регургитации), а также сократительной функции левого желудочка (конечные систолические и диастолические объемы и размеры, ударный объем, сердечный выброс, фракция укорочения). Для расчета фракции выброса возможно использование методов Тейхольца и Симпсона. В литературе описаны нормальные значения перечисленных показателей для кроликов различного возраста.

Заключение. Эхокардиография – относительно доступный неинвазивный метод исследования состояния сердечно-сосудистой системы у кроликов в эксперименте. Метод может быть использован для анализа размеров камер сердца, толщины миокарда его стенок, сократительной функции левого желудочка, оценки состояния клапанного аппарата. В настоящее время экспериментально установлены нормальные значения эхокардиографических показателей у кроликов, что дополнительно повышает информативность метода. Качественное выполнение исследования требует особой подготовки, включающей тщательную анестезию животного, выбор используемых доступов и режимов.

1. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под общей редакцией А.Н. Миронова. М. : Гриф и К, 2012. 944 с.

2. Giraldo A., Talavera López J., Brooks G., Fernández-Del-Palacio M.J. Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model. J Vis Exp. 2019;(148):10.3791/59457. doi:10.3791/59457.

3. Marano G., Formigari R., Grigioni M., Vergari A. Effects of isoflurane versus halothane on myocardial contractility in rabbits: assessment with transthoracic two-dimensional echocardiography. Lab Anim. 1997;31(2):144-150. doi:10.1258/002367797780600161.

4. Borkowski R., Karas A.Z. Sedation and anesthesia of pet rabbits. Clin Tech Small Anim Pract. 1999;14(1):44-9. doi: 10.1016/S1096-2867(99)80026-7.

5. Casamian-Sorrosal D., Saunders R., Browne W., Elliot S., Fonfara S. Left ventricular radial colour and longitudinal pulsedwave tissue Doppler echocardiography in 39 healthy domestic pet rabbits. Res Vet Sci. 2014;97(2):376-381. doi:10.1016/j.rvsc.2014.05.011.

6. Fontes-Sousa A.P., Moura C., Carneiro C.S., Teixeira-Pinto A., Areias J.C., Leite-Moreira A.F. Echocardiographic evaluation including tissue Doppler imaging in New Zealand white rabbits sedated with ketamine and midazolam. Vet J. 2009;181(3):326-331. doi:10.1016/j.tvjl.2008.02.022.

7. Gan L.M., Wikström J., Brandt-Eliasson U., Wandt B.. Amplitude and velocity of mitral annulus motion in rabbits. Echocardiography. 2004;21(4):313-7. doi: 10.1111/j.0742-2822.2004.03111.x.

8. Jiang C., Wang X., Dang S., Wang X., Deng Q., Hu J., Huang C.X. Chinese Medicine Shensong Yangxin Capsule () Ameliorates Myocardial Microcirculation Dysfunction in Rabbits with Chronic Myocardial Infarction. Chin J Integr Med. 2021;27(1):24-30. doi: 10.1007/s11655-018-2578-1.

9. Lafitte S., Laffort P., Rovai D., Alzieu P., Bonoron S., Besse P., Roudaut R. Assessment of Left Ventricular Area at Risk by Myocardial Contrast Two-Dimensional Echocardiography: An Evaluation of a New Animal Model. Echocardiography. 1998;15(6):563-574. doi: 10.1111/j.1540-8175.1998.tb00648.x.

10. Lenčová-Popelová O., Jirkovský E., Mazurová Y., Lenčo J., Adamcová M., Šimůnek T., Geršl V., Štěrba M. Molecular remodeling of left and right ventricular myocardium in chronic anthracycline cardiotoxicity and post-treatment follow up. PLoS One. 2014;9(5):e96055. doi: 10.1371/journal.pone.0096055.

11. Marini R.P., Li X., Harpster N.K., Dangler C. Cardiovascular pathology possibly associated with ketamine/xylazine anesthesia in Dutch belted rabbits. Lab Anim Sci. 1999;49(2):153-160.

12. Nachar W., Merlet N., Maafi F., Shi Y., Mihalache-Avram T., Mecteau M., Ferron M., Rhéaume E., Tardif J.C. Cardiac inflammation and diastolic dysfunction in hypercholesterolemic rabbits. PLoS One. 2019;14(8):e0220707. doi: 10.1371/journal.pone.0220707.

13. Ramos S.R., Pieles G., Hui W., Ishii R., Slorach C., Friedberg M.K. Comprehensive echocardiographic assessment of biventricular function in the rabbit, animal model in cardiovascular research: feasibility and normal values. Int J Cardiovasc Imaging. 2018;34(3):367-375. doi:10.1007/s10554-017-1238-4.

14. Shah S.U., Xiong Y.Q., Abdelhady W., Iwaz J., Pak Y., Schuch R., Cassino C., Lehoux D., Bayer A.S. Effect of the Lysin Exebacase on Cardiac Vegetation Progression in a Rabbit Model of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Endocarditis asDetermined by Echocardiography. Antimicrob Agents Chemother. 2020;64(7):e00482-20. doi: 10.1128/AAC.00482-20.

15. Talavera J., Giraldo A., Fernández-Del-Palacio M.J., García-Nicolás O., Seva J., Brooks G., Moraleda J.M.. An Upgrade on the Rabbit Model of Anthracycline-Induced Cardiomyopathy: Shorter Protocol, Reduced Mortality, and Higher Incidence of Overt Dilated Cardiomyopathy. Biomed Res Int. 2015;2015:465342. doi: 10.1155/2015/465342.

16. Tello de Meneses R., Mesa M.D., Gonzalez V. Echocardiographic assessment of cardiac function in the rabbit: a preliminary study. Ann Rech Vet. 1989;20(2):175-185.

17. Vasilaki F., Tsitsimpikou C., Tsarouhas K., Germanakis I., Tzardi M., Kavvalakis M., Ozcagli E., Kouretas D., Tsatsakis A.M. Cardiotoxicity in rabbits after long-term nandrolone decanoate administration. Toxicol Lett. 2016;241:143-51. doi: 10.1016/j.toxlet.2015.10.026.

18. Fontes-Sousa A.P., Brás-Silva C., Moura C., Areias J.C., Leite-Moreira A.F. M-mode and Doppler echocardiographic reference values for male New Zealand white rabbits. Am J Vet Res. 2006;67(10):1725-1729. doi: 10.2460/ajvr.67.10.1725.

19. Stypmann J., Engelen M.A., Breithardt A.K., Milberg P., Rothenburger M., Breithardt O.A., Breithardt G., Eckardt L., Cordula P.N. Doppler echocardiography and tissue Doppler imaging in the healthy rabbit: differences of cardiac function during awake and anaesthetised examination. Int J Cardiol. 2007;115(2):164-70. doi: 10.1016/j.ijcard.2006.03.006.

20. Tingting H., Guangzhong L., Yanxiang Z., DongDong Y., Li S., Li W. Qiliqiangxin attenuates atrial structural remodeling in prolonged pacing-induced atrial fibrillation in rabbits. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2019;392(5):585-592. doi: 10.1007/s00210-018-01611-0.

21. Zafiropoulos A., Tsarouhas K., Tsitsimpikou C., Fragkiadaki P., Germanakis I., Tsardi M., Maravgakis G., Goutzourelas N., Vasilaki F., Kouretas D., Hayes A., Tsatsakis A. Cardiotoxicity in rabbits after a low-level exposure to diazinon, propoxur, and chlorpyrifos. Hum Exp Toxicol. 2014;33(12):1241-52. doi: 10.1177/0960327114532384.

22. Ichikawa Y., Zemljic-Harpf A.E., Zhang Z., McKirnan M.D., Manso A.M., Ross R.S., Hammond H.K., Patel H.H., Roth D.M. Modulation of caveolins, integrins and plasma membrane repair proteins in anthracycline-induced heart failure in rabbits. PLoS One. 2017;12(5):e0177660. doi:10.1371/journal.pone.0177660.

23. Разина А.А., Фролова А.И., Сергеев М.А. Оптимизация метода общей анестезии на кроликах // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2010. Т. 5, № 1. С. 32-35.

24. Особенности проведения анестезии у крыс при полостных операциях / А.В. Смирнова, Л.Д. Лагутина, И.Е. Трубицына, О.С. Васнев, О.Б. Янова // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 5. С. 62-65.

25. J. Orcutt C., L. Malakoff R. Cardiovascular Disease. Ferrets, Rabbits, and Rodents. 2020;250-257. doi: 10.1016/B978-0-323-48435-0.00019-8.

26. Vali R., Masouleh M.N., Rafie S.M. Effects of Minimum and Maximum Doses of Furosemide on Fractional Shortening Parameter in Echocardiography of the New Zealand White Rabbit. Pakistan Veterinary Journal. 2013;33(2):218-220.

27. Доксорубицин-индуцированная застойная сердечная недостаточность и ее клеточная терапия в эксперименте / А.В. Кривенцов, Г.Г. Хубулава, В.Н. Александров, Л.И. Калюжная // Сердечная Недостаточность. 2017. Т. 18, № 2. С. 152-160. doi: 10.18087/rhfj.2017.2.2309.

28. Улучшение функции сердца у кроликов с хронической сердечной недостаточностью под действием метилина / И. М. Студнева, В. Л. Лакомкин, О. М. Веселова, А. В. Просвирнин, А. А. Абрамов, Е. Р. Павлович, Р. О. Любимов, В. В. Грамович, О. Н. Выборов, О. И. Писаренко, В. И. Капелько // Кардиология. 2018. Т. 5, № 7. С. 66-76. doi: 10.18087/cardio.2018.7.10146.

29. Cetin N., Cetin E., Eraslan G., Bilgili A. Chlorpyrifos induces cardiac dysfunction in rabbits. Res Vet Sci. 2007;82(3):405-408. doi: 10.1016/j.rvsc.2006.08.002.

30. Gürünlüoğlu K., Gül M., Koçbıyık A., Koç A., Üremiş N., Gürünlüoğlu S., Bağ H.G., Karaca Y., Taşçi A., Gül S., Üremiş M.M., Durmuş K., Demircan M. Investigation of the cardiotoxic effects of parenteral nutrition in rabbits. J Pediatr Surg. 2020;55(3):465-474. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2019.04.027.

31. Hanton G., Eder V., Rochefort G., Bonnet P., Hyvelin J.M. Echocardiography, a non-invasive method for the assessment of cardiac function and morphology in preclinical drug toxicology and safety pharmacology. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2008;4(6):681-696. doi: 10.1517/17425255.4.6.681.

32. Yang C.-C., Lin S.-L., Chan I-P. Contrast echocardiography for detecting bidirectional shunting in a rabbit with an atrial septal defect. Journal of Exotic Pet Medicine. 2020;34:53-56.

33. Simůnek T., Klimtová I., Kaplanová J., Mazurová Y., Adamcová M., Sterba M., Hrdina R., Gersl V. Rabbit model for in vivo study of anthracycline-induced heart failure and for the evaluation of protective agents. Eur J Heart Fail. 2004;6(4):377-87. doi: 10.1016/j.ejheart.2003.05.003.

34. Рекомендации по количественной оценке структуры и функции камер сердца // Российский кардиологический журнал. 2012. № 4s4. С. 1-27. doi: 10.15829/1560-4071-2012-4s4-1-27.