Laqueadura da Artéria Coronária Esquerda: Um Modelo Murino Cirúrgico de Infarto do Miocárdio

Summary

Apresenta-se aqui um procedimento cirúrgico para ligadura permanente da artéria coronária esquerda em camundongos. Este modelo pode ser utilizado para investigar a fisiopatologia e a resposta inflamatória associada após o infarto do miocárdio.

Abstract

A doença isquêmica do coração e o subsequente infarto do miocárdio (IM) são uma das principais causas de mortalidade nos Estados Unidos e em todo o mundo. A fim de explorar as alterações fisiopatológicas após o infarto do miocárdio e projetar tratamentos futuros, são necessários modelos de pesquisa de IAM. A ligadura permanente da artéria coronária esquerda (ACL) em camundongos é um modelo popular para investigar a função cardíaca e o remodelamento ventricular pós-IAM. Aqui descrevemos um modelo de IM murino cirúrgico menos invasivo, confiável e reprodutível por ligadura permanente da ACV. Nosso modelo cirúrgico é composto por anestesia geral facilmente reversível, intubação endotraqueal que não requer traqueostomia e toracotomia. A eletrocardiografia e a medição da troponina devem ser realizadas para garantir o IAM. A ecocardiografia no dia 28 após o IM discernirá a função cardíaca e os parâmetros de insuficiência cardíaca. O grau de fibrose cardíaca pode ser avaliado pela coloração tricrômica e ressonância nuclear magnética (RNM) cardíaca. Este modelo de IM é útil para estudar as alterações fisiopatológicas e imunológicas após o IM.

Introduction

A doença cardiovascular é uma grande preocupação de saúde pública que ceifa 17,9 milhões de vidas a cada ano, representando 31% da mortalidade global¹. O tipo de anomalia cardiovascular mais prevalente é a doença coronariana, sendo o infarto do miocárdio (IM) uma das principais manifestações da doença coronariana². O IAM geralmente é causado por oclusão trombótica de uma artéria coronária devido à ruptura de uma placa vulnerável³. A isquemia resultante causa profundas alterações iônicas e metabólicas no miocárdio afetado, bem como uma rápida diminuição da função sistólica. O IAM resulta na morte de cardiomiócitos, o que pode levar ainda mais à disfunção ventricular e insuficiência cardíaca⁴.

A pesquisa sobre IM em pacientes é limitada devido à escassez de tecidos obtidos de pacientes com IM⁵. Como tal, os modelos murinos de IAM são úteis tanto no estudo dos mecanismos da doença quanto no desenvolvimento de potenciais alvos terapêuticos. Os modelos murinos atualmente disponíveis de IM incluem modelos de isquemia irreversível (LCA e métodos de ablação) e modelos de reperfusão (isquemia/reperfusão, I/R)⁶. A ligadura permanente da artéria coronária esquerda (ACV) em camundongos é o método mais utilizado, e imita a fisiopatologia e a imunologia do IAM em pacientes ^7,8,9. O IAM permanente também pode ser induzido por métodos de ablação, que envolvem danos elétricos ou criolesão. Os métodos de ablação são capazes de gerar infarto de tamanho uniforme no local exato¹⁰. Por outro lado, a formação de cicatrizes, a morfologia do infarto e os mecanismos de sinalização molecular podem variar entre os métodos de ablação^10,11. O método de I/R murino é outro importante modelo de IM, pois representa o cenário clínico da terapia de reperfusão¹². O modelo de I/R está associado a desafios como tamanho variável do infarto, dificuldade em distinguir respostas da lesão inicial e reperfusão⁶.

Embora amplamente utilizados, os métodos de ligadura LCA estão associados a baixas taxas de sobrevida e dor pós-operatória¹³. Este protocolo demonstra o modelo de IM cirúrgico murino de ligadura LCA que envolve o preparo e intubação de camundongos, ligadura LCA, cuidados pós-operatórios e validação de IM. Em vez de usar uma traqueostomia invasiva¹⁴, este método emprega a intubação endotraqueal. O animal é entubado iluminando a orofaringe com laringoscópio, tornando o procedimento mais fácil, seguro e menos traumático¹⁵. O rato é mantido em suporte ventilatório e sob anestesia com isoflurano durante todo o procedimento. Além disso, a ecocardiografia e a coloração tricrômica de Masson são realizadas para avaliar a função cardíaca e a fibrose cardíaca após o infarto do miocárdio, respectivamente. No geral, este método fornece um modelo murino cirúrgico confiável e reprodutível de IAM que pode ser usado para estudar a fisiopatologia e a inflamação após o IAM.

Protocol

O protocolo do presente estudo foi revisado e aprovado pelo Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) da Universidade de Pittsburgh. Oito (sham n = 4 e MI n = 4) fêmeas de 1 ano de idade de camundongos C57BL/6J pesando 24-30 g foram utilizados para esses experimentos. Aproximadamente 100% e pelo menos 80% dos camundongos sobreviveram nos primeiros 24 h e 28 dias, respectivamente. 1. Preparação e intubação endotraqueal dos camundongos Pré-aqueça um es…

Representative Results

A Figura 1 demonstra os sinais representativos de ECG e respiração durante a avaliação ecocardiográfica de camundongos sham (Figura 1A) e IM (Figura 1B). A verificação dos sinais ativos de ECG e respiração é importante antes de adquirir os dados ecocardiográficos. A Figura 2 mostra a medida ecocardiográfica dos parâmetros funcionais cardíacos após 28 dias após a ligadur…

Discussion

O modelo murino de IAM está ganhando popularidade em laboratórios de pesquisa cardiovascular, e este estudo descreve um modelo de IAM reprodutível e clinicamente relevante. Este protocolo melhora o processo de ligadura LCA de várias maneiras. Para começar, evita-se o uso de anestésicos pré-operatórios injetáveis, como xilazina/cetamina ou pentobarbital sódico^14,15. Apenas a anestesia com isoflurano foi utilizada, que ajuda a aumentar as taxas de sobrevi…

Materials

22 G catheter needle	Exel INT	26741	Thoracentesis
24 G catheter needle	Exel INT	26746	Endotracheal intubation
4-0 nylon suture	Covetrus	29263	Suturing of muscles and skin
8-0 nylon suture	S&T	3192	Ligation of LAD
Anesthetic Vaporizers	Vet equip	VE-6047	Anesthetic support
Animal physiology monitor	Fujifilm	VEVO 3100	Monitor heart rate,respiration rate and body temperature
Betadine solution	PBS animal health	11205	Antispetic
Buprenorphine	Covetrus	55175	Analgesic
Disecting microscope	OMANO	OM2300S-V7	Binocular
Electric razor	Wahl	79300-1001M	Shaving
Electrode gel	Parker Laboratories	W60698L	Electrically conductive gel
Ethanol	Decon Laboratories	22-032-601	Disinfectant
Forceps	FST	11065-07	Stainless Steel
Gauze	Curity	CAR-6339-PK	Sterile
Heat lamp	Satco	S4998	Post surgery care
Heating pad	Kent scientific	Surgi-M	Temperature control
Hot Bead sterilizer	Germinator 500	11503	Sterilization of surgical instrument
Isoflurane	Covetrus	29405	Anesthesia
Masson’s trichrome staining kit	Thermoscientific	87019	Measurement of cardiac Fibrosis
Micro Needle Holder	FST	12500-12	Stainless Steel
Micro scissors	FST	15000-02	Stainless Steel
Ophthalmic ointment	Dechra	Puralube Vet	Sterile occular lubricant
Scanning Gel	Parker Laboratories	Aquasonic 100	Aqueous ultrasound transmission gel
Scissors	FST	14060-11	Stainless Steel
Small Animal Laryngoscope	Penn-Century	Model LS-2-M	Illuminating the oropharynx
Small animal ventilator	Harvard apparatus	557058	Ventilator support
Surgical light	Cole parmer	41723	Illuminator Width (in): 7
Vevo 3100 preclinical imaging platform	Fujifilm	VEVO 3100	Echocardiography
VevoLAB software	Fujifilm	VevoLAB 3.2.6	Echocardiography data analysis