Inducción de infarto de miocardio y lesión por isquemia-reperfusión miocárdica en ratones
Summary
En este trabajo describimos un método sencillo y reproducible que puede inducir infarto de miocardio o lesión por isquemia-reperfusión miocárdica en ratones mediante ligadura de precisión de la arteria coronaria descendente anterior izquierda mediante micromanipulación.
Abstract
El infarto agudo de miocardio es una enfermedad cardiovascular frecuente con alta mortalidad. La lesión por reperfusión miocárdica puede contrarrestar los efectos beneficiosos del reflujo cardíaco e inducir una lesión miocárdica secundaria. Un modelo simple y reproducible de infarto de miocardio y lesión por isquemia-reperfusión miocárdica es una buena herramienta para los investigadores. Aquí, se describe un método personalizable para crear un modelo de infarto de miocardio (IM) y MIRI mediante ligadura de precisión de la arteria coronaria descendente anterior izquierda (DA) mediante micromanipulación. El posicionamiento preciso y reproducible de la ligadura del LAD ayuda a obtener resultados consistentes para la lesión cardíaca. Los cambios en el segmento ST pueden ayudar a identificar la precisión del modelo. El nivel sérico de troponina T cardíaca (cTnT) se utiliza para evaluar la lesión miocárdica, la ecografía cardíaca se emplea para evaluar la función sistólica miocárdica y la tinción con cloruro de Evans-Blue/trifenil tetrazolio se utiliza para medir el tamaño del infarto. En general, este protocolo reduce la duración del procedimiento, garantiza un tamaño de infarto controlable y mejora la supervivencia de los ratones.
Introduction
El infarto agudo de miocardio (IAM) es una enfermedad cardiovascular frecuente en todo el mundo y conlleva una alta mortalidad1. Los avances en las tecnologías hacen que la revascularización temprana y eficaz esté disponible para los pacientes con IAM. Después de estos tratamientos, en algunos pacientes, puede ocurrir una lesión por isquemia-reperfusión miocárdica (IRI)2. Por lo tanto, es de gran importancia comprender los mecanismos de acción y cómo mejorar el IM/MIRI. Los ratones son ampliamente utilizados como modelos debido a su bajo costo, rápido tiempo de reproducción y facilidad para realizar alteraciones genéticas3. Los estudiosos han desarrollado diferentes métodos para modelar MIRI y MI en animales 4,5,6,7,8,9. Esta estrategia promueve la investigación, pero los diferentes criterios y métodos empleados complican la interpretación de los resultados entre los equipos de investigación.
En ratones, el infarto de miocardio ha sido inducido por isoproterenol10, criolesión 11,12 o cauterización13. El infarto de miocardio puede ser inducido fácilmente por el isoproterenol, pero el proceso fisiopatológico es diferente al del infarto de miocardio clínico. El infarto de miocardio inducido por criolesión tiene poca consistencia, provoca un daño miocárdico excesivo alrededor de la arteria coronaria descendente anterior izquierda (DA) y puede inducir fácilmente arritmia. El infarto de miocardio inducido por cauterización es bastante diferente del proceso natural del infarto de miocardio, y la reacción inflamatoria en el área de quemadura es más intensa; Además, el abordaje quirúrgico tiene dificultades técnicas. Por otra parte, hay algunos laboratorios14 que están desarrollando un modelo de infarto de miocardio en minicerdos utilizando el bloqueo con balón o el método de embolización o trombosis mediante técnica intervencionista. Todos estos métodos pueden causar la oclusión de la arteria coronaria directamente, pero la necesidad de dispositivos de angiografía coronaria y, sobre todo, las arterias coronarias de ratón demasiado delgadas hacen que estas operaciones no sean prácticas. Para el MIRI, las diferencias entre los diferentes modelos fueron bastante modestas, como el uso de respiradores/micromanipulación o no 5,6.
Aquí, se describe un método simple y confiable que puede inducir IM y el modelo MIRI, adaptado de los métodos previamente publicados 4,5,6,7,8,9,15. Este método puede simular procesos fisiopatológicos mediante el bloqueo directo de la DA a través de la ligadura. Además, al aliviar la ligadura, este modelo también puede simular una lesión por reperfusión. En este protocolo, se utiliza un microscopio de disección para la visualización de la LAD. De este modo, el investigador puede identificar fácilmente la LAD. Posteriormente, la ligadura precisa de la DA conduce a una oclusión sanguínea e isquemia ventricular reproducibles y predecibles. Además, los cambios en el electrocardiograma (ECG) se pueden utilizar para confirmar la isquemia y la reperfusión, además de los cambios de color de la DA observados al microscopio. Esta estrategia conduce a una duración más corta del procedimiento, un menor riesgo de complicaciones quirúrgicas y la necesidad de menos ratones experimentales. También se describen los métodos para la prueba de troponina-T, la ecografía cardíaca y la tinción con cloruro de trifenil tetrazolio (TTC). En general, este protocolo es útil para estudios del mecanismo MI/MIR, así como para el descubrimiento de fármacos.
Protocol
Representative Results
Discussion
En los últimos años, la creación de modelos para IM y MIRI en investigación clínica y científica se ha desarrollado rápidamente20,21. Sin embargo, todavía hay algunas cuestiones, como los mecanismos de acción y cómo mejorar el IM/MIRI, que deben resolverse. Aquí, se describe un protocolo modificado para establecer un modelo murino de IM y MIRI. Hay varios puntos clave que deben considerarse cuidadosamente.
El primer punto cl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82070317, 81700390 a Jibin Lin, 8210021880 a Bingjie Lv y 82000428 a Boyuan Wang) y el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave de China (2017YFA0208000 a Shaolin He).
Materials
| 0.9 % sodium chloride solution | Kelun Industry Group,China | – | |
| 4% paraformaldehyde fixing solution | Servicebio,China | G1101 | – |
| 4-0 silk suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China | C412 | – |
| 8-0 suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China | H801 | – |
| Buprenorphine | IsoReag,China | IR-11190 | – |
| Camera | Canon,Japan | EOS 80D | – |
| Depilatory cream | Veet,French | – | |
| Elecsys Troponin T hs STAT | Roche,Germany | – | |
| Electrochemical luminescence immunoanalyzer | Roche,Germany | Elecsys 2010 | – |
| Evans blue | Sigma,America | E2129 | – |
| Eye scissors | Shanghai Medical Instruments,China | JC2303 | – |
| Haemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments,China | J31020 | – |
| High frequency in vivo imaging systems | Visualsonics,Canada | Vevo2100 | – |
| Ibuprofen | PerFeMiKer,China | CLS-12921 | – |
| Intravenous catheter | Introcan,Germany | 4254090B | – |
| Ketamine | Sigma-Aldrich,America | K2753 | – |
| Medical alcohol | Huichang ,China | – | |
| Microneedle holders | Shanghai Medical Instruments,China | WA2040 | – |
| Microscopic shears | Shanghai Medical Instruments,China | WA1040 | – |
| Microsurgical forceps | Shanghai Medical Instruments,China | WA3020 | – |
| Mouse electrocardiograph | Techman,China | BL-420F | – |
| Needle holders | Shanghai Medical Instruments,China | JC3202 | – |
| operating floor | Chico,China | ZK-HJPT | – |
| PE-10 tube | Huamei,China | – | |
| Pentobarbital | Merck,America | 1030001 | – |
| Rodent Ventilator | Shanghai Alcott Biotech,China | ALC-V8S-P | – |
| Stereo microscope | Aomei Industry,China | SZM0745-STL3-T3 | – |
| Surgical thermostatic heating pad | Globalebio, China | GE0-20W | – |
| Triphenyltetrazolium chloride | Servicebio,China | G1017 | – |
| Xylazine | Huamaike Biochemicals and Life Science Research Prouducts,China | 323004 | – |
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