Background: The incidence of coronary artery disease (CAD) is still increasing in industrialized countries and it is even higher in diabetic patients. For experimental studies investigating the pathophysiology of CAD, the use of an animal model comparable with the pathological situation in patients is crucial.
Objective: To develop a model of advanced coronary atherosclerosis with induction of hyperlipidemia and hyperglycemia in domestic pigs.
Methods: Six pigs were fed a standard pig chow (controls), two were fed a 2% cholesterol and 17% coconut fat diet (Chol group), and two pigs received a 4% cholesterol and 17% coconut fat diet combined with streptozotocin (STZ) injections to induce diabetes (High Chol+STZ group). Serum lipid and plasma glucose values were analyzed, and histochemical staining for morphometric analysis and immunohistochemistry were performed.
Results: Pigs on the hyperlipidemic diet had elevated mean (+/- SD) serum lipid levels (total cholesterol 5.05+/-1.45 mmol/L [Chol] and 5.03+/-2.41 mmol/L [High Chol+STZ] versus 2.09+/-0.23 mmol/L [controls]). Histopathological evaluation revealed an initial stage of coronary atherosclerosis. None of the STZ-treated pigs showed a sustained elevation of plasma glucose (mean glucose before STZ injection was 5.11+/-0.94 mmol/L and thereafter was 6.03+/-2.39 mmol/L) or a decline in pancreatic beta cells.
Conclusions: The current data suggest that the domestic porcine model is not suitable to create severe CAD using an atherogenic diet in combination with STZ injections for experimental interventional vascular research. This may be due to different STZ sensitivities among species. However, hyperlipidemia induced early pathological lesions in coronary arteries resembling initial stages of atherosclerosis without severe luminal narrowing.
HISTORIQUE :: L’incidence de coronaropathie augmente toujours dans les pays industrialisés et est encore plus élevée chez les patients diabétiques. Pour mener des études expérimentales sur la physiopathologie de la coronaropathie, il est essentiel d’utiliser un modèle animal comparable à la situation pathologique des patients.
OBJECTIF :: Mettre au point un modèle d’athérosclérose coronaire avancée avec induction d’hyperlipidémie et d’hyperglycémie chez des porcs domestiques.
MÉTHODOLOGIE :: Six porcs ont été alimentés avec un mélange standard pour les porcs (sujets témoins), deux ont reçu un régime à 2 % de cholestérol et à 17 % de gras de noix de coco (groupe chol), et deux, un régime à 4 % de cholestérol et à 17 % de gras de noix de coco associé à des injections de streptozotocine (STZ) pour induire le diabète (groupe chol élevé+STZ). Les auteurs ont analysé les valeurs de lipide sérique et de glucose plasmatique et ont procédé à une coloration histochimique en vue d’une analyse morphométrique et d’une immunocytochimie.
RÉSULTATS :: Les porcs suivant le régime hyperlipidémique avaient un taux lipidique sérique moyen élevé (±ÉT) (cholestérol total 5,05±1,45 mmol/L [chol] et 5,03±2,41 mmol/L [chol élevé+STZ] par rapport à 2,09±0,23 mmol/L [sujets témoins]). L’évaluation histopathologique a révélé une phase initiale d’athérosclérose coronaire. Aucun des porcs traités par STZ n’a démontré une élévation soutenue du glucose plasmatique (le glucose moyen avant l’injection de STZ était de 5,11±0,94 mmol/L et, par la suite, de 6,03±2,39 mmol/L) ou une diminution des cellules bêta pancréatiques.
CONCLUSIONS :: D’après les données actuelles, le modèle de porc domestique ne convient pas pour créer une grave coronaropathie au moyen d’un régime athérogène en association avec des injections de STZ dans le cadre de la recherche vasculaire interventionniste expérimentale. Ce peut être à cause de différentes sensibilités au STZ selon les espèces. Cependant, l’hyperlipidémie induisait des lésions pathologiques précoces dans les artères coronaires, semblables aux phases initiales de l’athérosclérose, sans rétrécissement important de la lumière.