Técnica Modificada para Constrição Aórtica Transversa em Camundongos
Summary
O presente protocolo descreve uma técnica modificada e simplificada com procedimento minimamente invasivo de constrição transversa da aorta (TAC) utilizando um afastador de fabricação própria. Esse procedimento pode ser realizado sem ventilador ou microscópio e introduz sobrecarga pressórica, eventualmente levando à hipertrofia cardíaca ou insuficiência cardíaca.
Abstract
A constrição aórtica transversa (TAC) é uma cirurgia frequentemente utilizada em pesquisas sobre insuficiência cardíaca e hipertrofia cardíaca baseada na formação de sobrecarga pressórica em modelos murinos. O principal desafio desse procedimento é visualizar claramente o arco aórtico transverso e bandear com precisão o vaso-alvo. As abordagens clássicas realizam toracotomia parcial para exposição do arco aórtico transverso. No entanto, é um modelo de tórax aberto que causa um trauma cirúrgico bastante grande e requer um ventilador durante a cirurgia. Para evitar traumas desnecessários e simplificar o procedimento operatório, o arco aórtico é abordado pela proporção proximal do esterno, atingindo e ligando o vaso-alvo com um pequeno afastador de fabricação própria que contém uma alça. Este procedimento pode ser realizado sem entrar na cavidade pleura e não precisa de um ventilador ou operação microcirúrgica, o que deixa os ratos com padrões respiratórios fisiológicos, simplifica o procedimento e reduz significativamente o tempo de operação. Devido à abordagem menos invasiva e menor tempo de operação, os camundongos podem sofrer menos reações de estresse e se recuperar rapidamente.
Introduction
A insuficiência cardíaca é um sintoma clínico complexo que resulta do comprometimento da estrutura e função do enchimento ventricular ou ejeção de sangue1. O estágio da doença é definido principalmente pela classificação de função da New York Heart Association baseada na gravidade dos sintomas e na atividadefísica2. Para aqueles pacientes com fração de ejeção acima de 50%, anormalidades estruturais e/ou funcionais elevaram peptídeos natriuréticos para apoiar o diagnóstico de insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEP)2. A cardiopatia isquêmica é uma das principais causas entre as múltiplas etiologias da insuficiência cardíaca. Assim, o modelo de infarto do miocárdio (como a ligadura coronária permanente) é frequentemente utilizado para estudar a fisiopatologia após hipoperfusão cardíaca ou lesão de isquemia-reperfusão 3,4. Além da lesão miocárdica aguda, outros fatores de risco como hipertensão, diabetes, obesidade e história familiar de cardiomiopatia também contribuem para o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Após o paciente passar do estágio A (risco de insuficiência cardíaca) e entrar no estágio B (pré-insuficiência cardíaca), ocorre a modificação estrutural1. Por exemplo, pacientes hipertensos passam primeiro por hipertrofia adaptativa do ventrículo esquerdo e, em seguida, gradualmente evoluem para hipertrofia cardíaca desadaptativa e transitam para insuficiência cardíaca por meio do remodelamento patológico5.
Como estágio terminal de várias doenças cardiovasculares, a insuficiência cardíaca crônica vem sendo estudada hádécadas6. Múltiplos modelos murinos têm sido amplamente utilizados em pesquisas sobre insuficiência cardíaca, incluindo infusão de drogas (angiotensina II), distúrbios metabólicos (diabetes ou dieta hipercalórica) e constrição aórtica7. Dentre esses modelos, a perfusão da angiotensina II é acompanhada de vários efeitos colaterais em órgãos, como nosrins7. Induzir distúrbios metabólicos geralmente requer um período bastante longo de tempo. A constrição da aorta ascendente tem sido considerada de relevância limitada para a doença humana7.
O TAC é um modelo confiável que aumenta a pós-carga e induz hipertrofia cardíaca e insuficiência cardíaca8. O modelo de TAC de tórax aberto foi descrito pela primeira vez por Rockman e col. e foi utilizado em inúmeros laboratórios ao redor do mundo9. No entanto, esse procedimento clássico de TAC causa um trauma bastante grande em camundongos e altera seu comportamento normal, o que pode levar um longo tempo de recuperação e atrapalhar o tratamentoposterior10. Outros procedimentos modificados de TAC de tórax fechado reduziram alguns passos invasivos, mas exigiram habilidades microcirúrgicas ou ventilação mecânica10,11.
O presente protocolo detalha um passo a passo com abordagem minimamente invasiva do arco aórtico utilizando afastador autoconfeccionado através de incisão mediana de 3 mm na borda superior do esterno. Esse modelo não necessita de habilidade microcirúrgica, ventilação mecânica ou corte das costelas, proporcionando uma maneira rápida, limitada ao trauma cirúrgico, descomplicada e barata de realizar a cirurgia de TAC.
Protocol
Representative Results
Discussion
A indução de sobrecarga pressórica sustentada pode gradualmente causar hipertrofia cardíaca e insuficiência cardíaca. Esse modelo tem sido utilizado em inúmeros laboratórios ao redor do mundo14,15,16. O protocolo proporcionou um método de TAC aprimorado que não necessita de habilidades microcirúrgicas ou ventilação mecânica.
O passo mais importante nesse protocolo é a passagem da sutura…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho é financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (NSFC 81822002). Agradecemos a todos os membros que participaram deste trabalho.
Materials
| 4-0 nonabsorbable suture | Jinhuan | HM403 | Used for suturing the skin |
| 5 mL syringe | Haifuda Technology Co., Ltd. | BD-309628 | Used for making snare containing retractor |
| 7-0 nonabsorbable suture | Jinhuan | HM701 | Used for aorta ligation |
| Animal temperature monitor | Kaerwen | FT3400 | Used for monitoring body temperature |
| Buprenorphine | Sigma | B-044 | Used for post-surgical pain treatment |
| Depilatory cream | Veet | N/A | Used for remove body hair from the surgical area |
| Heating Pad | Xiaochuangxin | N/A | Used for maintaining body temperature |
| Ibuprofen | MCE | HY-78131 | Used for post-surgical pain treatment |
| Iron wire (0.5 mm) | Qing Yuan | Iron wire #26 | Used for making snare containing retractor |
| Microscopic tweezers | RWD | F12006-10 | Used for penetrating and separating the tissue to open operation space |
| Needle holder | RWD | F12005-10 | Used for pinching off the tip of gauge needle and blunting it |
| Ophthalmic forceps | RWD | F14012-10 | Used for holding skin and other tissues |
| Ophthalmic scissors | RWD | S11001-08 | Used for making sking incision of mouse |
| Pentobarbital sodium | Sigma | P3761 | Used for mouse anesthesia |
| Sterile operating mat | Hale & hearty | 211002 | Used for placing animal during surgery |
| Ultra-sound imaging system | Fujifilm visualsonics | vevo1100 | Used for measure the blood flow velocity, left ventricular wall thickness and ejection fraction, https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-1100 |
References
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