Establecimiento y confirmación de un modelo de ratón de sobrecarga de volumen del ventrículo derecho postnatal

Summary

Este protocolo presenta el establecimiento y la confirmación de un modelo de sobrecarga de volumen (VO) del ventrículo derecho postnatal en ratones con fístula arteriovenosa abdominal (FAV), que puede aplicarse para investigar cómo la VO contribuye al desarrollo cardíaco postnatal.

Abstract

La sobrecarga de volumen (VO) del ventrículo derecho (VD) es común en niños con cardiopatías congénitas. En vista de las distintas etapas de desarrollo, el miocardio del VD puede responder de manera diferente a la VO en los niños en comparación con los adultos. El presente estudio tiene como objetivo establecer un modelo postnatal de VO RV en ratones utilizando una fístula arteriovenosa abdominal modificada. Para confirmar la creación de VO y los siguientes cambios morfológicos y hemodinámicos del VD, se realizó ecografía abdominal, ecocardiografía y tinción histoquímica durante 3 meses. Como resultado, el procedimiento en ratones postnatales mostró una supervivencia aceptable y una tasa de éxito de la fístula. En ratones VO, la cavidad del VD se agrandó con una pared libre engrosada y el volumen sistólico aumentó entre un 30% y un 40% dentro de los 2 meses posteriores a la cirugía. A partir de entonces, la presión sistólica del VD aumentó, se observó la correspondiente regurgitación de la válvula pulmonar y apareció una pequeña remodelación de la arteria pulmonar. En conclusión, la cirugía de fístula arteriovenosa modificada (FAV) es factible para establecer el modelo VO del VD en ratones postnatales. Teniendo en cuenta la probabilidad de cierre de la fístula y la resistencia elevada de la arteria pulmonar, se debe realizar una ecografía abdominal y una ecocardiografía para confirmar el estado del modelo antes de la aplicación.

Introduction

La sobrecarga de volumen (VO) del ventrículo derecho (VD) es frecuente en niños con cardiopatías congénitas (CC), lo que conduce a un remodelado miocárdico patológico y a un mal pronóstico a largo plazo ^1,2,3. Es esencial una comprensión profunda de la remodelación del VD y las intervenciones tempranas dirigidas relacionadas para obtener un buen resultado en los niños con cardiopatía coronaria. Existen varias diferencias en las estructuras moleculares, las funciones fisiológicas y las respuestas a los estímulos en el corazón de adultos y niños 1,4,5,6. Por ejemplo, bajo la influencia de la sobrecarga de presión, la proliferación de cardiomiocitos es la principal respuesta en los corazones neonatos, mientras que la fibrosis ocurre en los corazones adultos ^5,6. Además, muchos fármacos eficaces en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca en adultos no tienen ningún efecto terapéutico sobre la insuficiencia cardíaca en niños, e incluso pueden causar más daños ^7,8. Por lo tanto, las conclusiones extraídas de los animales adultos no pueden aplicarse directamente a los animales jóvenes.

El modelo de fístula arteriovenosa (FAV) se ha utilizado durante décadas para inducir VO cardíaca crónica y la disfunción cardíaca correspondiente en animales adultos de diferentes especies 9,10,11,12,13. Sin embargo, se sabe poco sobre el modelo en ratones postnatales. En nuestros estudios previos, se generó con éxito un modelo de ratón postnatal VO mediante la creación de una FAV abdominal. También se demostró la alteración de la trayectoria evolutiva del VD en el corazón postnatal^14,15,16,17.

Para explorar el proceso quirúrgico modificado subyacente y las características del presente modelo, se presenta un protocolo detallado; El modelo se evalúa durante 3 meses en este estudio.

Protocol

Todos los procedimientos presentados aquí se ajustaron a los principios descritos en la Declaración de Helsinki y fueron aprobados por el Comité de Bienestar Animal y Estudios Humanos del Centro Médico Infantil de Shanghái (SCMC-LAWEC-2023-003). Para el presente estudio se utilizaron crías de ratón C57BL/6 (P7, machos, 3-4 g). Los animales se obtuvieron de una fuente comercial (ver Tabla de Materiales). Las crías de ratón y sus madres lactantes (crías:madres = 6:1 en una sola jaula) se mantuvie…

Representative Results

Tasa de supervivencia y permeabilidad de la FAV a los 3 mesesUn total de 30 (75%) ratones en el grupo VO y 19 (95%) ratones en el grupo simulado sobrevivieron a la cirugía de FAV (Figura 4A). En el grupo de VO, ocho ratones murieron dentro de 1 día después de la cirugía debido a sangrado excesivo (n = 5) o canibalización (n = 3), mientras que dos ratones murieron por causas desconocidas al mes de edad. De los ratones VO supervivientes (n …

Discussion

Anteriormente, el modelo clásico de RV VO se creaba utilizando la regurgitación valvular²¹; sin embargo, en comparación con la FAV, la cirugía de válvula a corazón abierto puede requerir técnicas más sofisticadas y puede estar asociada con una mortalidad significativamente mayor, particularmente en ratones posnatales. Como los estudios en animales han demostrado que el mismo efecto de la VO se ha logrado con la FAV²², en este estudio se utilizó la cirugía de físt…

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