Estabelecimento e Confirmação de um Modelo de Sobrecarga de Volume do Ventrículo Direito Pós-Natal em Camundongos

Summary

Este protocolo apresenta o estabelecimento e a confirmação de um modelo de sobrecarga de volume (VO) do ventrículo direito pós-natal em camundongos com fístula arteriovenosa (FAV) abdominal, que pode ser aplicado para investigar como a VO contribui para o desenvolvimento cardíaco pós-natal.

Abstract

A sobrecarga de volume (VO) do ventrículo direito (VD) é comum em crianças com cardiopatia congênita. Tendo em vista os distintos estágios de desenvolvimento, o miocárdio do VD pode responder diferentemente à VO em crianças em comparação com adultos. O presente estudo tem como objetivo estabelecer um modelo de VO do VD pós-natal em camundongos utilizando uma fístula arteriovenosa abdominal modificada. Para confirmar a confecção da VO e as seguintes alterações morfológicas e hemodinâmicas do VD, foram realizadas ultrassonografia abdominal, ecocardiograma e coloração histoquímica durante 3 meses. Como resultado, o procedimento em camundongos pós-natais mostrou uma taxa aceitável de sobrevivência e sucesso da fístula. Em camundongos VO, a cavidade do VD foi aumentada com uma parede livre espessada, e o volume sistólico foi aumentado em cerca de 30%-40% dentro de 2 meses após a cirurgia. A partir daí, a pressão sistólica do VD aumentou, observou-se regurgitação valvar pulmonar correspondente e surgiu pequeno remodelamento da artéria pulmonar. Em conclusão, a cirurgia de fístula arteriovenosa (FAV) modificada é viável para estabelecer o modelo de VO do VD em camundongos pós-natais. Considerando a probabilidade de fechamento da fístula e elevação da resistência da artéria pulmonar, a ultrassonografia abdominal e o ecocardiograma devem ser realizados para confirmar o status do modelo antes da aplicação.

Introduction

A sobrecarga de volume (VO) do ventrículo direito (VD) é comum em crianças com cardiopatia congênita (CC), o que leva a remodelamento miocárdico patológico e mau prognóstico em longo prazo ^1,2,3. Uma compreensão profunda do remodelamento do VR e das intervenções direcionadas precoces relacionadas é essencial para um bom desfecho em crianças com CC. Existem várias diferenças nas estruturas moleculares, funções fisiológicas e respostas a estímulos no coração de adultos e crianças 1,4,5,6. Por exemplo, sob a influência da sobrecarga pressórica, a proliferação de cardiomiócitos é a principal resposta em corações neonatais, enquanto a fibrose ocorre em corações adultos ^5,6. Além disso, muitas drogas eficazes no tratamento da insuficiência cardíaca em adultos não têm efeito terapêutico sobre a insuficiência cardíaca em crianças, podendo até causar danos adicionais ^7,8. Por conseguinte, as conclusões retiradas de animais adultos não podem ser aplicadas directamente a animais jovens.

O modelo de fístula arteriovenosa (FAV) tem sido utilizado para induzir VO cardíaco crônico e disfunção cardíaca correspondente há décadas em animais adultos de diferentes espécies9,10,11,12,13. No entanto, pouco se sabe sobre o modelo em camundongos pós-natais. Em nossos estudos anteriores, um modelo de VO pós-natal em camundongos foi gerado com sucesso pela criação de uma FAV abdominal. A alteração do trajeto do desenvolvimento do VD no coração pós-natal também foi demonstrada^14,15,16,17.

Para explorar o processo cirúrgico modificado subjacente e as características do presente modelo, um protocolo detalhado é apresentado; O modelo é avaliado por 3 meses neste estudo.

Protocol

Todos os procedimentos aqui apresentados estavam em conformidade com os princípios descritos na Declaração de Helsinque e foram aprovados pelo Comitê de Bem-Estar Animal e Estudos Humanos do Shanghai Children’s Medical Center (SCMC-LAWEC-2023-003). Filhotes de camundongos C57BL/6 (P7, machos, 3-4 g) foram utilizados para o presente estudo. Os animais foram obtidos de fonte comercial (ver Tabela de Materiais). Os filhotes de camundongos e suas nutrizes (filhotes:mães = 6:1 em uma única gaiola) foram…

Representative Results

Taxa de sobrevida e perviedade da FAV em 3 mesesUm total de 30 (75%) camundongos no grupo VO e 19 (95%) no grupo sham sobreviveram à cirurgia de FAV (Figura 4A). No grupo VO, oito camundongos morreram dentro de 1 dia após a cirurgia devido a sangramento excessivo (n = 5) ou canibalização (n = 3), enquanto dois camundongos morreram de causas desconhecidas em 1 mês. Dos camundongos VO sobreviventes (n = 30), a ultrassonografia confirmou o e…

Discussion

Anteriormente, o modelo clássico VO do VD foi criado utilizando regurgitação valvar²¹; no entanto, em comparação com a FAV, a cirurgia valvar cardíaca aberta pode exigir técnicas mais sofisticadas e pode estar associada a mortalidade significativamente maior, particularmente em camundongos pós-parto. Como estudos em animais demonstraram que o mesmo efeito da VO foi alcançado pela FAV²², a cirurgia de fístula abdominal modificada com menos trauma foi utilizada nest…

Materials

70% Ethanol	Tiandz,Chia
ACETAMINOPHEN Oral Solution	VistaPharm, Inc. Largo, FL 33771, USA	NDC 66689-054-01
Anesthesia machine	RWD Life Science,China	R550IP
Anesthesia mask	RWD Life Science,China	68680
C57BL/6 mice	Xipu’er-bikai Experimental Animal Co., Ltd (Shanghai, China)
Hair removal cream	Veet, France	VT-200
Hematoxylin and eosin Kit	Beyotime biotech	C0105M
Isoflurane	RWD Life Science,China	R510-22-10
Microscope	Yuyan Instruments, China	SM-301
Surgical suture needles	NINGBO MEDICAL NEEDLE CO.,LTD, China
Thermostatic heating platform	Qingdao Juchuang Environmental Protection Group Co., Ltd, China
Ultrasound device	FUJIFILM VisualSonics, Inc.	Vevo 2100	Image modes includes B-Mode, Color Doppler Mode and Pulsed Wave Doppler Mode
Ultrasound gel	Parker Laboratories,United States	REF 01-08
Ultrasound transducer	FUJIFILM VisualSonics, Inc.	MS 400