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Revista Computadorizada de Producción Porcina
Cerdos Criollo Cubano e infarto de miocardio/Cuban Creole pigs and myocardial infartation
Volumen 13 (suplemento 2) 2006
EL CERDO CRIOLLO CUBANO COMO BIOMODELO DE INFARTO AGUDO DEL MIOCARDIO
H.A. Domínguez1, M. Macias1, L.J. Guevara2, A. Seralena3, J. Berlanga3, M. García4 y F.J. Tornés5
1
Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta Postal No. 1, Punta Brava, La Habana, Cuba
email: [email protected]
2
Hospital Clínico-Quirúrgico “Hermanos Ameijeiras”. Calle de San Lázaro No. 701, entre Belascoaín y Marques González. La Habana,
Cuba
3
Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología. Avenida 31, entre 158 y 190. Gaveta Postal 6162, Cubanacán. La Habana, Cuba
4
Instituto Central de Investigaciones Digitales.Calle 202 No. 1704, entre calles 17 y 19. Siboney. La Habana, Cuba
5
Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular. Calle 17 esquina a A, El Vedado. La Habana, Cuba
RESUMEN
Se utilizaron 16 cerdas de la raza Criollo Cubano y seis del genotipo exótico mejorado usado comúnmente en la producción porcina
comercial, en un diseño completamente aleatorizado con el objetivo de establecer un biomodelo de infarto agudo del miocardio (IAM).
Se evaluó el peso vivo, tiempo máximo de isquemia tolerada, localización y talla del IAM, por ciento del ventrículo izquierdo infartado,
tiempo de instauración del supradesnivel en ST del electrocardiograma.
Se encontró que ninguno de los cerdos del genotipo mejorado alcanzaron un valor aceptable en el tiempo de isquemia tolerada
(promedio de os seis animales, 15.6 min) mientras que el 50% de los animales del genotipo Criollo Cubano alcanzaron este valor
(promedio de ocho cerdos, 58.0 min). En el cerdo Criollo Cubano, los valores promedios para la talla del IAM y el por ciento del
ventrículo izquierdo infartado fueron 22.53 cm2 y 22.94 respectivamente. En este mismo genotipo, la muralidad del IAM y el tiempo de
instauración del supradesnivel en ST fueron de 1.56 mm y 1.17 min respectivamente.
El cerdo Criollo Cubano resultó útil para la implementación de un modelo de IAM, mostrando una aceptable tolerancia ante la isquemia
aguda, que permitió el establecimiento de una lesión reproducible, evaluable clínico-patológicamente, y potencialmente manipulable
desde el punto de vista farmacológico. Es posible que las ventajas del cerdo Criollo Cubano en estudios de biomedicina pueda abogar
positivamente en la preservación en Cuba de este genotipo. Evidentemente se requiere más investigación en este sentido, incluyendo la
posibilidad del desarrollo de un minicerdo cubano a partir del cerdo Criollo Cubano actual, como se ha hecho en otros lugares
Palabras claves: cerdo, Criollo Cubano, corazón, biomodelo
Título corto: Cerdos Criollo Cubano e infarto de miocardio
THE CUBAN CREOLE PIG AS BIOMODEL OF ACUTE HEART INFARTATION
SUMMARY
Sixten female pigs from the Cuban Creole genotype and six animals from the exotic improved breed commonly used in the commercial
pig production were employed according to a random design to establish a biomodel of myocardial acute infartation (IAM in Spanich).
Live weight, maximum time of tolerated ischemia, localization and size of IMA, per cent of the infarted left ventricule, time of instauration
of the supradesnivel in ST of the electrocardiogram.
It was found that none of the pigs from the improved breed reached an acceptable value for the time of tolerated ischemia (average of
six animals, 15.6 min) whereas 50% of the Cuban Creole genotype attained this value (average of eight pigs, 58.0 min). In the Cuban
Creole pig, average values for the size of the acute myocardiac infart and the percentage of the infarted left ventricule were 22.53 cm2
and 22.94% respectively. In this same breed, mural value of IAM and the time for the instauration of the supralevel. In ST were 1.56 mm
and 1.17 min respectively.
The Cuban Creole pig resulted useful for the set up of an IMA biomodel, exhibiting an aceptable tolerante to an acute ischemia, which
allowed the establishment of a reproducible lesion, susceptible to be evaluated from either the clinical or pathological point of view, and
which was possible to handle from the angle of pharmacology. It is possible that the advantage of the Cuban Creole pig in biomedical
studies could positively incline to the preservation of this genotype in Cuba. Evidently, more research in this direction is needed,
including the possibility of the development of the Cuban minipig from the current Cuban Creole pig, as it has occurred in other places.
Key word: pig, Cuban Creole, heart, biomodel
Short title: Cuban Creole pig and myocardial infartation
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Cerdos Criollo Cubano e infarto de miocardio/Cuban Creole pigs and myocardial infartation
Volumen 13 (suplemento 2) 2006
INTRODUCCIÓN
programa cubano Cardiocid PC.
Desde hace algunos años el cerdo viene utilizándose como
modelo tanto en cirugía experimental como en la modelación
para el estudio de enfermedades, debido a su similitud tanto
anatómica como fisiológica con los seres humanos (Bustad y
McLellan 1965; Swidle 1992), y por las implicaciones éticas
que entraña el uso de los perros, animales históricamente
utilizados para estos fines. Con independencia de esta
aproximación, existe abundante información sobre estudios de
cirugía experimental usando al cerdo (Swindle 1983;
Tumbleson y Shook 1996).
Se realizó una toracotomía de diez centímetros en el cuarto
espacio intercostal, y a continuación se seccionó el pericardio
a un centímetro del nervio frénico, se disecó y localizó la
arteria circunfleja izquierda en su segmento proximal.
Posteriormente se colocó un catéter adecuado en la aurícula
izquierda y se exteriorizó a través de un túnel subcutáneo en la
línea media dorsal, lugar en que se fijó y se le colocó una llave
de tres vías para las extracciones repetidas de sangre y la
introducción de distintas sustancias. Luego de colocado el
catéter, se procedió
a la oclusión total de la arteria
previamente
localizada,
con
una
pinza
vascular,
permaneciendo ocluída por espacio de una hora.
Conceptualmente el infarto agudo del miocardio (IAM) se
define como la necrosis miocárdica aguda de origen isquémico
secundaria generalmene a la oclusión trombótica de una
arteria coronaria. Las cardiopatías isquémicas constituyen un
problema de salud en muchos países y el IAM es una de las
formas más graves de cardiopatía isquémica. Este infarto
afecta casi sin excepción a la población de todos los países y
constituye una de las primeras causas de incidencia,
morbilidad y mortalidad. Como ilustración en 2003 el 26% de
las defunciones en Cuba fueron codificadas como
enfermedades del corazón (Ordúñez et al 2005). A este
respecto, es posible que el cerdo pudiera utilizarse como
biomodelo para el estudio de estas cardiopatías (Lee 1986;
White et al 1986; Bloor et al 1985, 1992; Smith et al 1990).
Esta especie animal ha sido utilizada como modelo en algunos
aspectos relacionados con muchos tipos de investigaciones
cardiovasculares (ver por ejemplo, Horneffer et al 1986;
Hughes 1986; Lin 1990; Wei 1990; White y Boss 1990; Aksnes
et al 1992; Vetter et al 2005).
En estudios destinados al establecimiento de un modelo
animal de infarto agudo del miocardio (IMA), caracterizado por
su repetibilidad y reproducibilidad, su aceptable ventana de
lesión clínicamente evaluable y farmacológicamente
intervenible y una supervivencia post-operatoria (72 hr), este
trabajo tuvo por objetivo el evaluar la posibilidad de usar
cerdos Criollo Cubano, en comparación con los cerdos
mejorados, usualmente empleados en estos trabajos
experimentales.
MATERIALES Y METODOS
Se utilizaron 16 cerdas de la raza Criollo Cubano y seis del
genotipo exótico mejorado usado comúnmente en la
producción porcina comercial, en un diseño completamente
aleatorizado con el objetivo de establecer un biomodelo de
infarto agudo del miocardio (IMA). Previo a la inducción
anestésica, los animales fueron bañados y pesados. Para la
inducción anestésica se utilizó una combinación de atropina
(0.02 mg/kg), ketamina (10 mg/kg) y diazepán (1 mg/kg),
según Moon y Smith (1996) y Swindle, (1999). Todas las
sustancias de inducción se introdujeron en la misma jeringuilla,
y se inyectaron en una vena auricular. Luego de la inducción
preanestésica, los cerdos se trasladaron al quirófano del
Instituto, donde se les suministró la anestesia de
mantenimiento (ketamina + flunitrazepam en infusión
continua). Luego se procedió a realizar la intubación
orotraqueal, para la ventilación artificial de cerdo, mediante un
ventilador ad hoc. Con el animal ventilado, se procedió a la
relajación total del cerdo con succinilcolina (1mg/kg por vía
intravenosa). Después de estar el animal relajado, se procedió
a la sujeción del mismo a la mesa de operaciones en decúbito
lateral derecho. Luego se colocaron electrodos autoadhesivos
para el registro del electrocardiograma (ECG), y éste se
registró y controló mediante doce derivaciones al aplicar el
En este tiempo se fueron observando los cambios isquémicos
en el electrocardiograma. Pasado el tiempo establecido de
oclusión se retiró la pinza y se procedió a cerrar la toracotomía
con acero quirúrgico, catgut y
seda, según el plano
seccionado; terminada de hermetizar la toracotomía, se
procedió a restaurar la presión negativa de la cavidad torácica.
Todos los animales fueron sometidos a tratamiento
postoperatorio con antibióticos por tres días. Pasadas 72
horas, los cerdos fueron anestesiados como se describió
anteriormente. Se procedió a realizar una esternotomía media
y se les inyectó azul de Evans en la vena cava posterior. Una
vez observada la tinción del tejido cardiaco, se procedió a la
cardiectomía.
Se calcó el tamaño del IAM con una placa de acetato y se
midió para determinar su talla, se disecó el ventrículo izquierdo
y se pesó el área de infarto para determinar el porciento del
ventrículo infartado. Los datos para evaluar el efecto de
genotipo se analizaron mediante una clasificación simple
(Steel et al 1997).
RESULTADOS Y DISCUSION
Efecto del genotipo
Se encontró que ninguno de los seis animales del genotipo
mejorado que se utilizaron en la prueba, alcanzaron el tiempo
mínimo de isquemia tolerada, en comparación con el 50% de
los cerdos Criollo Cubano, que sí pudieron ser utilizados en el
experimento (tabla 1). Un valor de un 50% es aceptado en
este tipo de estudios. No hubo efecto significativo de
tratamiento (P<0.05) en el tiempo de isquemia tolerada, en el
lote de cerdos que fueron intolerantes a la isquemia
provocada. El efecto del genotipo porcino no se ha estudiado
sistemáticamente en estudios de biomedicina aunque en un
mismo experimento se han utilizado distintas razas de cerdos,
como una mejorada y la del minicerdo de Yucatán (ver por
ejemplo Palmer et al 1998).. A este respecto Fernández et al
(2000) compararon cerdos Ibérico y Duroc desde el punto de
vista cardiográfico, con vistas a conocer cuál de estas dos
razas podría tener una mayor capacidad de recuperación
cardíaca, pero no se hallaron disimilitudes de interés, en
contraste con lo que se encontró aquí cuando se compararon
cerdos exóticos mejorados y el genotipo del Criollo Cubano.
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Tabla 1. Efecto del genotipo porcino sobre la
intolerancia a la isquemia provocada
Peso
Isquemia
vivo, kg
tolerada, min
Isquemia provocada
Cerdos intolerantes
Genotipo mejorado
29.0 ± 4.0
15.6 ± 6.8
Genotipo Criollo Cubano
28.4 ± 4.0
5.0 ± 4.9
Cerdos tolerantes
Genotipo mejorado
Genotipo Criollo Cubano
28.5 ± 2.8
58.0 ± 4.51
1
Se incluyeron dos animales con una tolerancia de 46
y 58 min. El resto de los animales alcanzaron un tiempo
de isquemia satisfactorio de 60 min
humano.
Tabla 2. Variables estudiadas en los cerdos Criollo
Cubano (n = 16)
Supervivencia, %
Tiempo de isquemia tolerada, min
Los resultados de las variables estudiadas se muestran en la
tabla 2. La oclusión de la arteria circunfleja izquierda en su
segmento proximal en los cerdos Criollo Cubano provocó una
insuficiencia aguda coronaria e infarto de miocardio
subsiguiente, como se ha referido, en el caso del corazón
60
Talla del IAM, cm2
22.53 ± 7.91
Por ciento del ventrículo infartado
20.94 ± 4.3
Muralidad del IAM, mm
1.56 ± 0.3
Instauración del supradesnivel en ST, min 1.17 ± 0.36
2
El cerdo como modelo animal de infarto de miocardio
50
2
1
Es posible que las posibles ventajas del cerdo Criollo Cubano
en estudios de biomedicina puedan abogar positivamente en la
preservación en Cuba de este genotipo. Evidentemente se
requiere más investigación en este sentido, incluyendo la
posibilidad del desarrollo de un minicerdo cubano a partir del
cerdo Criollo Cubano, como se ha hecho en otros lugares (ver
por ejemplo Mariano 2003).
Volumen 13 (suplemento 2) 2006
Media y desviación estándar
Refiere el tiempo máximo de los animales que fueron
sobrevivientes (n = 8)
A pesar de encontrarse de forma opcional una arteria diagonal
entre la descendiente anterior y la circunfleja izquierda en los
cerdos Criollos cubanos, y haber sido ésta ocluída junto con la
circunfleja en los casos en que se presentó, no existió una
circulación colateral que fuera efectiva en el periodo de tiempo
estudiado, presentándose un área de infarto que abarcaba
prácticamente toda la cara lateral izquierda y parte de la cara
posterior del corazón. Los cambios que describen
gráficamente la isquemia provocada en los cerdos se
muestran en la figura 1.
Figura 1. Cambios isquémicos en el segmento ST del corazón de cerdos Criollo Cubano.
Para detalles, ver texto
El tiempo máximo de isquemia tolerada de 60 min. se
corresponde con el tiempo de isquemia suficiente para
producir una lesión irreversible en las células sometidas a
isquemia, lo que ha sido informado para el caso de perros
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sometidos a oclusión arterial coronaria. La mortalidad de los
cerdos Criollo Cubano durante el experimento de un 50% se
corresponde con la mortalidad encontrada durante la fase
aguda del IMA en humanos, la cual fue entre un 20 y un 50% .
La elección de la arteria circunfleja izquierda resultó acertada
teniendo en cuenta que en estudios sobre la corriente
sanguínea coronaria en el corazón humano se ha informado
que esta arteria conduce, en general, el mayor volumen de
sangre al miocardio en el ser humano, y por tanto en una talla
o tamaño, un por ciento de ventrículo izquierdo y una
muralidad que permitió, el establecimiento de un área
aceptable para estudios del IAM. La onda de lesión vista como
el supradesnivel en ST en el electrocardiograma indica el
tiempo en que comienzan a instaurarse los cambios indicativos
de isquemia en el ventrículo izquierdo (ver figura 1). En este
experimento, en el cerdo, estos cambios aparecen en un
tiempo mayor que en el ser humano.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen la colaboración del Sr. J. Cabrera en el
cuidado y mantenimiento de los animales, así como al resto de
los trabajadores del Instituto de Investigaciones Porcinas que
colaboraron en el buen éxito del presente experimento. Se
agradece en particular a la Ing. Dolores Ortiz por su
colaboración en la preparación de los aspectos gráficos del
documento final, y a los colegas que colaboraron en la
búsqueda de información bibliográfica ad hoc.
Volumen 13 (suplemento 2) 2006
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Ordúñez, ., Cooper, R.S., Espinosa, A.D., Iraola, M.D., Bernal,
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prevención y control Revista Cubana de Salud Pública, 31(4):
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Palmer, A.S., Millier, A.J. y Greene, R. 1998. The lymphatic
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Smith, A.C., Spinale, F.G. y Swindle, M.M. 1990. Cardiac
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Book Company InCompany (tercera edición). New York, pp
Swindle, M.M. 1992. Swine as Models in Biomedical Research.
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