Aquí se presenta un procedimiento quirúrgico para la ligadura permanente de la arteria coronaria izquierda en ratones. Este modelo se puede utilizar para investigar la fisiopatología y la respuesta inflamatoria asociada después del infarto de miocardio.
La cardiopatía isquémica y el posterior infarto de miocardio (IM) es una de las principales causas de mortalidad en los Estados Unidos y en todo el mundo. Para explorar los cambios fisiopatológicos después del infarto de miocardio y diseñar futuros tratamientos, se requieren modelos de investigación de IM. La ligadura permanente de la arteria coronaria izquierda (LCA) en ratones es un modelo popular para investigar la función cardíaca y la remodelación ventricular después del IM. Aquí describimos un modelo de IM murino quirúrgico menos invasivo, confiable y reproducible mediante ligadura permanente del LCA. Nuestro modelo quirúrgico comprende una anestesia general fácilmente reversible, intubación endotraqueal que no requiere una traqueotomía y una toracotomía. Se debe realizar electrocardiografía y medición de troponina para asegurar el IM. La ecocardiografía en el día 28 después del IM discernirá la función cardíaca y los parámetros de insuficiencia cardíaca. El grado de fibrosis cardíaca se puede evaluar mediante la tinción tricrómica de Masson y la resonancia magnética cardíaca. Este modelo de IM es útil para estudiar las alteraciones fisiopatológicas e inmunológicas después del IM.
Las enfermedades cardiovasculares son un importante problema de salud pública que se cobra 17,9 millones de vidas cada año, lo que representa el 31 por ciento de la mortalidad mundial1. El tipo más prevalente de anomalía cardiovascular es la enfermedad coronaria, y el infarto de miocardio (IM) es una de las principales manifestaciones de la enfermedad coronaria2. El IM suele ser causado por la oclusión trombótica de una arteria coronaria debido a la ruptura de una placa vulnerable3. La isquemia resultante causa cambios iónicos y metabólicos profundos en el miocardio afectado, así como una rápida disminución de la función sistólica. El IM resulta en la muerte de los cardiomiocitos, lo que puede conducir aún más a la disfunción ventricular y la insuficiencia cardíaca4.
La investigación sobre IM en pacientes es limitada debido a la escasez de tejidos obtenidos de pacientes con IM5. Como tal, los modelos murinos de IM son útiles tanto para estudiar los mecanismos de la enfermedad como para desarrollar posibles objetivos terapéuticos. Los modelos murinos de IM actualmente disponibles incluyen modelos de isquemia irreversible (ACV y métodos de ablación) y modelos de reperfusión (isquemia/reperfusión, I/R)6. La ligadura permanente de la arteria coronaria izquierda (ACV) en ratones es el método más utilizado, e imita la fisiopatología e inmunología del IM en pacientes 7,8,9. El IM permanente también puede ser inducido por métodos de ablación, que implican daño eléctrico o criolesión. Los métodos de ablación son capaces de generar un infarto de tamaño uniforme en la ubicación precisa10. Por otro lado, la formación de cicatrices, la morfología del infarto y los mecanismos de señalización molecular pueden variar entre los métodos de ablación10,11. El método I/R murino es otro modelo importante de IM, ya que representa el escenario clínico de la terapia de reperfusión12. El modelo I/R está asociado con desafíos como un tamaño variable del infarto, dificultad para distinguir las respuestas de la lesión inicial y reperfusión6.
Aunque ampliamente utilizados, los métodos de ligadura LCA están asociados a bajas tasas de supervivencia y dolor postoperatorio13. Este protocolo demuestra el modelo quirúrgico murino de IM de ligadura LCA que implica la preparación e intubación de ratones, ligadura LCA, cuidado postoperatorio y validación de IM. En lugar de utilizar una traqueotomía invasiva14, este método emplea la intubación endotraqueal. El animal es intubado iluminando la orofaringe con un laringoscopio, haciendo el procedimiento más fácil, más seguro y menos traumático15. El ratón se mantiene en el soporte del ventilador y bajo anestesia con isoflurano durante todo el procedimiento. Además, la ecocardiografía y la tinción tricrómica de Masson se realizan para evaluar la función cardíaca y la fibrosis cardíaca después del IM, respectivamente. En general, este método proporciona un modelo murino quirúrgico confiable y reproducible de IM que se puede usar para estudiar la fisiopatología y la inflamación después del IM.
El modelo murino de IM está ganando popularidad en los laboratorios de investigación cardiovascular, y este estudio describe un modelo de IM reproducible y clínicamente relevante. Este protocolo mejora el proceso de ligadura de LCA de varias maneras. Para empezar, se evita el uso de anestésicos preoperatorios inyectables como xilazina/ketamina o pentobarbitalsódico 14,15. Sólo se utilizó anestesia con isoflurano, que ayuda a mejorar las tasas de superviven…
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por subvenciones del Instituto Nacional de Salud (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 y R01DK129339), Premio al Proyecto Transformacional de la AHA (19TPA34910142), Premio al Proyecto Innovador de la AHA (19IPLOI34760566) y Premio al Proyecto de Innovación ALA (IA-629694) (a PD).
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 |