Indução de Morte Cerebral em Camundongos Usando Monitoramento e Ventilação intra-arterial da pressão arterial via traqueostomia

Summary

Apresentamos um modelo murina de indução de morte cerebral para avaliar a influência de seus efeitos fisiopatológicos nos órgãos, bem como em enxertos consecutivos no contexto do transplante de órgãos sólidos.

Abstract

Embora tanto a doação viva quanto a doação após a morte circulatória forneçam oportunidades alternativas para o transplante de órgãos, a doação após a morte cerebral do doador (DB) ainda representa a principal fonte de transplantes sólidos. Infelizmente, a perda irreversível da função cerebral é conhecida por induzir múltiplas alterações fisiopatológicas, incluindo hemodinâmica, bem como modificações hormonais, finalmente levando a uma resposta inflamatória sistêmica. Modelos que permitem uma investigação sistemática desses efeitos in vivo são escassos. Apresentamos um modelo murina de indução de BD, que poderia auxiliar investigações sobre os efeitos devastadores da BD na qualidade do aloenxerto. Depois de implementar a medição da pressão arterial intra-arterial através da artéria carótida comum e ventilação confiável através de uma traqueostomia, a DB é induzida pelo aumento constante da pressão intracraniana usando um cateter de balão. Quatro horas após a indução da BD, os órgãos podem ser colhidos para análise ou para novos procedimentos de transplante. Nossa estratégia permite a análise abrangente do BD doador em um modelo de murina, permitindo assim uma compreensão aprofundada dos efeitos relacionados ao BD no transplante de órgãos sólidos e potencialmente abrindo caminho para o pré-condicionamento otimizado de órgãos.

Introduction

O transplante é atualmente o único tratamento curativo para falência de órgãos em estágio final. Até agora, os pacientes com morte encefálica (BD) têm sido a principal fonte de doação de órgãos, embora a doação e a doação vivas após a morte circulatória sejam alternativas valiosas¹. A DB é definida por um coma irreversível (com uma causa conhecida), a ausência de reflexos do tronco cerebral e apnéia². Infelizmente, os órgãos bd demonstram resultados inferiores na sobrevivência do enxerto a longo prazo independente do antígeno leucócito humano (HLA)-incompatibilidade e tempo isquêmico frio³. Enquanto isso, pesquisas intensivas sobre este fator de risco independente de antígeno têm sido realizadas resultando em três aspectos principais das alterações fisiopatológicas mediadas em consequência da DB: hemodinâmica, hormonal e inflamatória⁴.

Até o momento, modelos experimentais de BD em roedores têm sido realizados principalmente usando ratos. A fim de obter maior visão sobre as consequências imunológicas sobre órgãos sólidos após a BD, buscou-se estabelecer um modelo murina de BD, uma vez que atualmente apenas modelos de camundongos permitem investigações abrangentes sobre fatores genéticos ou imunológicos. Neste contexto, o sistema do mouse fornece uma variedade maior de ferramentas analíticas.

O princípio da indução de BD como descrito aqui baseia-se em um aumento da pressão intracraniana induzida pela inflação de um cateter de balão inserido sob o crânio. O aumento da pressão intracraniana imita o mecanismo fisiológico da BD bloqueando a perfusão do ceêmto, cerebelo e tronco cerebral^5,6. Para garantir perfusão suficiente de órgãos periféricos, a medição da pressão arterial é obrigatória durante o procedimento. O cateter usado para este fim ao mesmo tempo serve para a administração de soro estona, a fim de estabilizar a pressão arterial por substituição de fluidos. Como a BD é acompanhada pela cessação da respiração espontânea, deve-se garantir ventilação suficiente. Um cobertor elétrico mantém a temperatura fisiológica do corpo do núcleo.

Em resumo, este modelo permitirá estudos aprofundados sobre a influência da lesão induzida pelo BD, sobre a migração de leucócitos⁷, ativação de elogios⁸, lesão de reperfusão isquêmica⁹, e outros fatores.

Protocol

Os experimentos com animais foram realizados em conformidade com os Princípios de Cuidados Com Animais Laboratoriais formulados pela Sociedade Nacional de Pesquisa Médica e o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório elaborado pela Academia Nacional de Ciências e publicado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NI Publication nº 86-23, revisado em 1985). Todos os experimentos foram aprovados pelo Ministério da Educação, Ciência e Cultura da Áustria (BMWF-66.011/0071-II/3b/2012). <p class="jove_titl…

Representative Results

O modelo murine BD foi realizado com sucesso mais de 100 vezes com uma taxa de sucesso superior a 90%. Além disso, o transplante de órgãos pós-intervencionistas de coração e rim foi realizado com segurança7. A DB induz uma variedade de alterações fisiopatológicas que podem ser investigadas posteriormente usando este modelo. Como mostrado na Figura 1,a pressão arter…

Discussion

A DB, fator de risco para a qualidade do aloenxerto em doadores multiórgãos, implica uma infinidade de alterações fisiopatológicas, que só podem ser suficientemente avaliadas utilizando modelos in vivo. Alterações hemodinâmicas, tempestade de citocinas, alterações hormonais e seu impacto final na qualidade e sobrevivência do enxerto de órgãos não podem ser analisados in vitro⁴. A maioria dos transplantes básicos, bem como da pesquisa imunológica, depende de ferramentas de diagnós…

Materials

Arterial catheter (BD Neoflon 26G)	BD	391349
Blood Pressure Transducers (APT300)	Harvard Apparatus Inc.	73-3862
Fogarty Arterial Embolectomy Catheter N° 3	Edwards Lifesciences Corporation	120403F
Forceps	FST	11271-30
Homeothermic Blanket Systems with Flexible Probe	Harvard Apparatus Inc.	55-7020
Ketansol	Graeub	6680110
Micro scissor	FST	15018-10
Needle holder	FST	12060-02
Prolene 5-0	Ethicon	8698H
Pump 11 Elite Infusion Only Single	Harvard Apparatus Inc.	70-4500
Scissor	FST	14075-11
Stereotactic microscope	Olympus	SZX7
Transpore Tape	3M	1527-1
Underpads	Molinea.A	274301
Ventilator for mice (MiniVent Model 845)	Harvard Apparatus Inc.	73-0043
Xylasol	Graeub	7630109