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Medicine

Técnicas de disección y muestreo histológico del corazón en grandes modelos animales para enfermedades cardiovasculares

Published: June 16, 2022 doi: 10.3791/63809

Summary

Debido a la compleja anatomía, un protocolo de disección y recolección consistentemente reproducible para muestras cardíacas puede ser difícil de implementar. Este manuscrito presenta los elementos clave de algunos protocolos estándar de disección cardíaca, destacando tanto los enfoques de examen macroscópico como los sitios de muestreo comúnmente utilizados para el examen histopatológico.

Abstract

El examen bruto estándar y el muestreo son elementos clave en la reproducibilidad y el éxito de los estudios experimentales de enfermedades cardiovasculares llevados a cabo en animales grandes. Teniendo en cuenta la compleja anatomía del corazón, las diferencias entre especies y los tipos de reacciones compensatorias y patológicas, los protocolos consistentes son difíciles de implementar. La utilización de múltiples protocolos de disección generalmente se adapta a la experiencia del prosector, y la preferencia personal sigue siendo una fuente de variabilidad experimental e interobservador. Aquí, el objetivo es presentar las principales características anatómicas y puntos de referencia, protocolos de disección y estándares de muestreo histológico del corazón en algunas especies de uso común (incluidos perros, cerdos, rumiantes y gatos) como modelos de enfermedades cardiovasculares.

Aquí se presentan dos protocolos estándar de examen bruto. Primero, el método de entrada-salida, que sigue la dirección fisiológica del flujo sanguíneo a través del corazón y los vasos grandes (utilizado con frecuencia en perros, rumiantes y cerdos), y segundo, la técnica de disección de cuatro cámaras (ejemplificada en gatos). Ambas técnicas pueden adaptarse a cualquier especie en determinadas circunstancias experimentales. Los protocolos de muestreo incluyen todas las áreas de interés (ganglio sinoauricular, ventrículos, tabique interventricular, aurículas, válvulas y aorta) y, si se llevan a cabo correctamente, mejoran tanto la reproducibilidad como la fiabilidad de los estudios experimentales.

Introduction

Debido a la compleja anatomía y el rigor temprano, que pueden interferir con la evaluación del grosor de la pared cardíaca, el examen macroscópico del corazón es desafiante y propenso a varios errores relacionados con la técnica o la interpretación. Esto se ve amplificado por las variaciones morfológicas interespecíficas y por el hecho de que muchas patologías cardíacas clínicas mayores (incluidos los casos tempranos de enfermedades coronarias, fibrosis, arteritis y amiloidosis) no están asociadas con ningún cambio macroscópico, siendo, en esencia, patologías histológicas. Un protocolo estandarizado de disección y recolección de muestras histológicas puede aportar consistencia entre los observadores y, al mismo tiempo, comparabilidad y reproducibilidad de los estudios experimentales de enfermedades cardiovasculares.

Las muestras se recolectaron de dos perros (Canis lupus familiaris) (un Bulldog Francés macho de 3 años y una hembra de raza mixta de 8 años), un gato (Felis catus) (un macho europeo de pelo corto macho de 6 años), un cerdo doméstico (Sus scrofa domesticus) (un macho de 1 año, Large White) y una vaca (Bos taurus) (una Holstein hembra de 2 meses). Cada una de las especies elegidas tiene un uso particular como modelo cardiovascular para una enfermedad diferente; Por ejemplo, los perros son un modelo preferido para el modelado de arritmias; los gatos son preferidos para la miocardiopatía hipertrófica (MCH), ya que es la especie con mayor prevalencia de MCH; los cerdos se utilizan como modelo para el infarto agudo de miocardio; y los rumiantes se utilizan como modelo para la intoxicación debido a su exposición a toxinas que se pueden encontrar fácilmente en los prados11.

En este manuscrito, se presentan un protocolo de necropsia y dos protocolos de disección del corazón, diseñados para mejorar el examen macroscópico e histológico del corazón en enfermedades cardiovasculares experimentales. Los protocolos descritos fueron desarrollados con base en información de los libros de texto veterinarios 1,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12, literatura de revistas 3,13,14, documentos oficiales 15 y webinars 16 ,17. Las muestras utilizadas en este estudio fueron recolectadas de cadáveres enviados al Departamento de Patología de la USAMV Cluj-Napoca para el diagnóstico de autopsia de rutina.

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Protocol

El protocolo experimental recibió un acuerdo bioético (No. 311 de 2022) y fue aprobado por el Comité de Bioética de la Universidad de Ciencias Agrícolas y Medicina Veterinaria de Cluj-Napoca, en cumplimiento de la legislación nacional (Ley No. 43 de 2014) y europea (Directiva de la UE No 63 de 2010). Consulte la Tabla de materiales para obtener detalles sobre todos los materiales e instrumentos utilizados en este protocolo.

1. Protocolo de necropsia

NOTA: Se recomienda que se utilice el mismo protocolo de necropsia para todas las especies presentadas debido a la facilidad de acceso que es cuando se realiza 2,12. Los siguientes pasos representan la necropsia realizada en un perro de tamaño mediano. Adaptar los pasos a la hora de realizar necropsias en diferentes sujetos.

  1. Pese el sujeto y colóquelo en la mesa de necropsia en su lado izquierdo (Figura 1A). Proceda al examen externo del sujeto (inspeccionando y palpando los cutis y las mucosas, observando todos los cambios en el color, la consistencia y el volumen).
  2. Use un cuchillo (o un bisturí) y haga una incisión de 7 cm en la axila derecha (Figura 1A).
  3. Localice la unión coxofemoral (Figura 1A,B). Abra la cápsula con un cuchillo. Cortar el ligamento de la cabeza del fémur (Figura 1B).
  4. Use el cuchillo para extender la incisión cutánea en el cráneo de la axila hasta la sínfisis mandibular y caudalmente hasta el perineo (Figura 1B).
  5. Retirar la piel con el bisturí y exponer la pared torácica y abdominal desde la línea media ventral hasta el nivel de las apófisis transversales vertebrales (Figura 1B).
  6. Con el bisturí y los fórceps, crea un colgajo a través de la pared abdominal, ventrocaudal hasta el arco costal derecho. Abra la cavidad abdominal con tijeras: siga la cara caudal del hipocondrio derecho (Figura 1B).
  7. Extienda la incisión caudalmente a lo largo de la zona paralumbar derecha hasta la cresta ilíaca externa. Después, extender la incisión hasta la inserción púbica de la línea alba.
  8. Brevemente, examine los órganos abdominales in situ (observando cualquier cambio en el color, la consistencia, el volumen y la posición de los órganos).
  9. Con el bisturí y las pinzas, perfore el diafragma en el punto más alto (Figura 1B).
  10. Ingrese a la cavidad torácica retirando la caja torácica derecha con dos secciones longitudinales usando pinzas de corte óseo. Sección del segmento cartilaginoso paraesternal de las costillas. A continuación, se secciona el segmento dorsal de las costillas, proximal a las articulaciones costovertebrales (Figura 1C).
  11. Examinar el corazón in situ (Figura 1C). Observe el tamaño, la posición, el color, las conexiones con los tejidos adyacentes y, por palpación, cualquier cambio en la consistencia9.
    NOTA: Si hay una trombosis o enfermedad cardíaca congénita, el corazón debe diseccionarse in situ (este enfoque permite un examen completo de los vasos grandes).
  12. Use tijeras para examinar y abrir la cavidad pericárdica con una sección longitudinal desde la base hasta el ápice del corazón. Examinar la cavidad pericárdica y el epicardio (observando cualquier cambio en el color, la consistencia y el volumen)12.
  13. Libere el corazón con tijeras, produciendo secciones transversales de la aorta, el tronco pulmonar y ambas venas cavas. Seccionar la vena cava superior al menos 1 cm por encima de la entrada en la aurícula derecha para preservar la crista terminalis11,13.
  14. Examine el contorno externo del órgano, la apariencia del epicardio, la apariencia del miocardio por la transparencia del epicardio y la apariencia externa de los vasos grandes (Figura 2A).
    NOTA: En general, la apertura y el examen del pericardio presentan algunas diferencias entre las especies. El examen de la cavidad pericárdica comienza con una inspección externa y una evaluación a través de la transparencia del pericardio del contenido pericárdico general 1,2. En un gato o un perro, el pericardio contiene típicamente alrededor de 0,25 ml/kg de líquido delgado, transparente, translúcido a amarillo claro9. Si hay derrames patológicos, deben recogerse con una jeringa estéril o un tubo de vacutainer.

2. Protocolo de disección

NOTA: Se utilizan varias técnicas de necropsia para el corazón, cada una con varias ventajas. Para este protocolo, se eligieron dos de las técnicas más utilizadas: 1) el "método de entrada-salida", que permite un mejor examen de las válvulas y el endocardio y es un protocolo utilizado para la mayoría de las especies 2,11,12,16, y2) la técnica de "disección de cuatro cámaras"/"plano ecocardiográfico", típicamente utilizada para gatos o perros de tamaño pequeño 1, 17.

  1. El "método de entrada-salida" para la disección cardíaca 2,11,12,16
    1. Coloque el corazón con la cara auricular hacia arriba (Figura 2A).
    2. Use tijeras y fórceps sin dientes para cortar ampliamente desde la vena cava caudal hasta la aurícula derecha (Figura 2B). Continúe el corte hasta el apéndice auricular derecho para exponer el nódulo terminal/sinoauricular (nódulo SA). Inspeccione la válvula tricúspide desde la vista dorsal.
    3. Corte una sección desde la aurícula derecha hasta la unión entre el ventrículo derecho y el tabique interventricular (Figura 2C). Muestre la válvula auriculoventricular derecha.
    4. Seccionar la pared libre del ventrículo derecho a lo largo del tabique interventricular. Continuar la sección hasta el origen del tronco pulmonar (Figura 2C,D).
    5. Examine minuciosamente las válvulas auriculoventriculares derechas, incluidas las cuerdas tendinosas y los músculos papilares (Figura 2D). Cortar las cuerdas tendinosas.
    6. Coloque fórceps a través del tronco pulmonar y corte el tronco longitudinalmente (Figura 2E). Examine el tracto de salida pulmonar, el origen del tronco pulmonar y las válvulas semilunares.
    7. Corte la aurícula izquierda desde las venas pulmonares hasta la punta de la aurícula izquierda (Figura 2F). Inspeccione la válvula bicúspide (mitral) desde la vista dorsal.
    8. Coloque el corazón con el tabique interventricular hacia abajo (Figura 2F). Haga una incisión grande en la pared libre del ventrículo desde la base del ventrículo hasta el ápice cardíaco. Muestre completamente la válvula auriculoventricular izquierda.
    9. Cortar las cuerdas tendinosas de la cúspide de la válvula auriculoventricular izquierda.
    10. Coloque fórceps a través del tracto de salida del ventrículo izquierdo y utilícelo como guía para abrir la aorta (Figura 2G).
    11. Use solución salina para eliminar todos los coágulos de sangre. Una vez eliminados todos los coágulos sanguíneos, evaluar y comparar el peso cardíaco con la masa corporal o las tablas estándar de peso cardíaco (Tabla 1)11,13.
    12. Pesa el corazón.
    13. Si solo el nódulo SA es el punto de interés, después del examen del ventrículo izquierdo, coloque todo el corazón completamente en formalina tamponada neutra (NBF) al 10% durante 24 h y recorte la aurícula derecha para tomar muestras de la crista terminal.
      NOTA: Mediante esta técnica, los ventrículos izquierdo y derecho se pueden apreciar fácilmente. La relación entre el grosor de la pared ventricular izquierda y derecha es de 3:1, con pequeñas diferencias por especie y raza; Para el corazón del feto animal, la proporción es 1: 112.

3. Protocolo de muestreo para histología16

  1. Con un bisturí, haga dos cortes longitudinales paralelos (aproximadamente 5 mm de separación) que involucren la aurícula derecha, la válvula tricúspide y la pared libre del ventrículo derecho (Figura 2I)
  2. Hacer dos cortes paralelos longitudinales (aproximadamente 5 mm de separación) que involucran la aurícula izquierda, la válvula mitral, el músculo papilar dorsal y el ventrículo izquierdo (Figura 2H).
  3. Dentro del tercio superior dorsal del corazón, seccionar transversalmente la base del corazón siguiendo una línea, incluyendo el tabique interventricular, la aurícula derecha, la aorta, la válvula aórtica y la válvula tricúspide (Figura 2J).
  4. Hacer dos cortes longitudinales paralelos que involucran la base de la aorta y el tabique interventricular (Figura 2J).
  5. Recorte la aurícula derecha alrededor de la crista terminalis y proporcione varias secciones paralelas orientadas transversalmente en el eje longitudinal de la crista (aproximadamente 3-4 mm de distancia) para obtener seis piezas del nodo SA (Figura 3, Figura 4I y Figura 5H).
  6. Recortar los tejidos obtenidos en casetes histológicos.
    NOTA: Protocolo de bloqueo recomendado: paso 3.1.-Bloque histológico 1 (Figura 6 muestra el portaobjetos resultante de este bloque), paso 3.2.-Bloque histológico 2 (Figura 7 muestra el portaobjetos resultante de este bloque), Paso 3.4.-Bloque histológico 3 (Figura 8 muestra el portaobjetos resultante de este bloque), Paso 3.5.-Bloque histológico 4 (La figura 9 muestra el portaobjetos resultante de este bloque).
  7. Sumerja los tejidos en NBF al 10% durante al menos 48 h.

4. Muestreo de arterias coronarias 3,10,14

  1. Use fórceps y un bisturí para diseccionar las arterias coronarias del surco paraconal cardíaco (Figura 4K). Arregle la arteria coronaria durante la noche en NBF al 10%.
  2. Si es necesario, descalcifique adecuadamente en una mezcla 1: 1 de ácido fórmico al 8% y ácido clorhídrico.
  3. Realice múltiples cortes transversales a intervalos de 3 mm. Coloque las secciones en un casete y luego coloque el casete en 10% NBF hasta la incrustación.
    NOTA: Los cerdos se pueden usar como modelo cardíaco para humanos, especialmente cuando se trata de enfermedades coronarias. Así, se recomiendan muestras suplementarias y secciones histológicas de arterias coronarias 3,10,14.

5. La técnica de disección del corazón "cuatro cámaras"/"plano ecocardiográfico" 1,17

NOTA: La técnica de disección de cuatro cámaras consiste en un corte desde la base hasta el ápice del corazón para obtener la vista estándar1. La técnica de "cuatro cámaras" se aplica mejor a tejidos fijos.

  1. Coloque todo el corazón en 10% de NBF durante al menos 48 h.
  2. Después de fijar el corazón en NBF al 10% durante al menos 48 h (Figura 10A), coloque dos pinzas de disección recta sin dientes, una a través de la cava craneal-aurícula derecha-válvula tricúspide-ventrículo derecho, y la segunda a través de la vena pulmonar-aurícula izquierda-válvula mitral-ventrículo izquierdo (Figura 10B).
  3. Utilice el espacio entre los brazos con fórceps como guía para la cuchilla cortante desde la base hasta el ápice del corazón (Figura 10C). Proporcione una sección longitudinal adicional de aproximadamente 5 mm aparte de la sección descrita en el paso 5.2. en el segmento cardíaco, que incluye la aorta.
  4. Con una incisión transversal, separe completamente la base cardíaca del ápice. Coloque cada segmento de tejido en un casete histológico.
    NOTA: Protocolo de bloqueo recomendado: el bloque 5 cardio-histológico del ápice cardíaco (la figura 11A muestra el portaobjetos resultante de este bloqueo), el bloque histológico de base cardíaca 6 (la figura 11B muestra el portaobjetos resultante de este bloqueo).
  5. Coloque los casetes en 10% NBF hasta que se incrusten. Fijar todas las muestras cardíacas en NBF al 10% (más de 10 veces el volumen de tejido), procesarlas rutinariamente en cera de parafina, sección a 4 μm de espesor, y teñir con hematoxilina y tinción de eosina (tinción H&E) siguiendo un protocolo descrito previamente10.
    NOTA: Si se sospecha miocarditis, "un pedazo de tejido cardíaco fresco debe ser retenido en condiciones estériles con material quirúrgico estéril y recipiente de muestra estéril para estudios microbiológicos y virales"13.

6. Documentación fotográfica

NOTA: La documentación fotográfica es un paso opcional en el examen de necropsia. Sin embargo, las grabaciones de fotografía y video son esenciales para tener una "documentación precisa de la anatomía normal y anormal"3.

  1. Para una documentación fotográfica adecuada, tome imágenes digitales mientras realiza una "disección progresiva de los tejidos cardíacos"13. Consulte las directrices para la documentación fotográfica y la fotografía15 la vista general-anterior y posterior; una rebanada del corazón; y cualquier sospecha de lesiones.

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Representative Results

Este protocolo se utilizó para visualizar las características anatómicas y recolectar muestras para el examen histológico del corazón en cuatro especies diferentes (perro, gato, cerdo y vaca). El protocolo de necropsia se repitió en cada una de las especies mencionadas anteriormente, pero se ilustró solo en perros. El protocolo de necropsia comienza con un examen externo extenso del cuerpo (Figura 1A) (incluyendo la piel, los ganglios linfáticos explorables y la mucosa exterior), midiendo el peso total y puntuando el estado general del animal. Después del examen externo, la necropsia continúa con un despellejamiento parcial del cuerpo (dirigido a examinar a fondo el subcutis y los músculos superficiales) y con la apertura de las cavidades corporales principales (Figura 1B-D).

La cavidad abdominal suele ser la primera en ser examinada (Figura 1C), seguida de un extenso examen in situ de la cavidad peritoneal y los órganos abdominales, seguido de la sección del diafragma y, finalmente, la extirpación del hemitórax derecho (Figura 1D). Mediante esta técnica, se puede lograr un buen examen in situ de los órganos toracoabdominales (incluida la cavidad pericárdica y el corazón), lo que permite simultáneamente una evaluación adecuada de los enlaces de estos órganos con los vasos sanguíneos, linfáticos, ligamentos y nervios locales. El examen de la cavidad pericárdica se logra mediante una amplia sección del pericardio parietal siguiendo el eje longitudinal del corazón, seguida de la extirpación del corazón mediante la sección de los grandes vasos cardíacos cerca del parénquima pulmonar. El examen externo del corazón es seguido por la sección de las cavidades cardíacas, lo que permite una inspección exhaustiva y, finalmente, la recolección adecuada de las muestras de tejido para histopatología. Brevemente, se presenta el procedimiento y los resultados de las dos técnicas de disección cardíaca, el "flujo sanguíneo" (Figura 2, Figura 3, Figura 4 y Figura 5) y las "cuatro cámaras" (Figura 10).

La técnica de "flujo sanguíneo" se utilizó en el corazón de perros, cerdos y rumiantes (Figura 2, Figura 4 y Figura 5). Después de extraer el corazón del cuerpo, se observó la configuración externa (Figura 2A, Figura 4A y Figura 5A). Al realizar la disección, uno debe notar la configuración auricular, la crista terminalis, que es el elemento macroscópico de identificación para el nodo sinoauricular (Figura 2B, Figura 4B y Figura 5B). Después de continuar con los pasos del protocolo (Figura 2B-G, Figura 4B-G y Figura 5B-G), la disección se completa y se puede comenzar el protocolo de recolección para la histología (Figura 2H-J, Figura 4G-J y Figura 5H-K). Alternativamente, la crista terminalis también se puede cosechar después de que el corazón esté fijado (Figura 3) en 10% de NBF. En comparación con los perros, hay un paso adicional que debe llevarse a cabo en el corazón de los cerdos: la recolección de la arteria coronaria (Figura 4K).

Después de la cosecha, las muestras se fijaron en NBF al 10%, se procesaron rutinariamente y se incrustaron en cera de parafina, y finalmente se seccionaron a 4 μm y se tiñeron con H&E. Los portaobjetos histológicos obtenidos por esta técnica suelen incluir los siguientes: 1) el epicardio, el miocardio y el endocardio de la aurícula derecha y el ventrículo, la válvula tricúspide y las arterias coronarias para el bloqueo histológico 1 (Figura 6); 2) el epicardio, el miocardio y el endocardio de la aurícula izquierda y el ventrículo, la válvula mitral, las arterias coronarias y los nervios cardíacos para el bloqueo histológico 2 (Figura 7); 3) el miocardio, el endocardio del tabique interventricular y el epicardio de la aurícula derecha, y la válvula tricúspide para el bloqueo histológico 3 (Figura 8); 4) múltiples secciones del nódulo SA para el bloque histológico 4 (Figura 9); 5) el epicardio, el miocardio y el endocardio del ápice del corazón (ventrículos izquierdo y derecho y tabique interventricular) para el bloqueo histológico 5 (Figura 11A); y 6) el epicardio, el miocardio y el endocardio de la base del corazón (aurículas izquierda y derecha, ventrículos, tabique interventricular, válvulas auriculoventriculares y arterias coronarias) para el bloqueo histológico 6 (Figura 11B).

Figure 1
Figura 1: Técnica de necropsia en un perro. (A) La colocación del sujeto en el lado izquierdo; (B) apertura de la cavidad abdominal; (C) apertura de la cavidad torácica; (D) examen de la cavidad torácica. 1-7 indican las ubicaciones y el orden de las incisiones recomendadas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Protocolo de disección y muestreo en el corazón del perro. (A) Configuración externa del corazón; (B) Comenzar desde el cava caudal y recortar la aurícula derecha, abrir la aurícula derecha y observar la crista terminalis; (C) recortar el ventrículo derecho a lo largo de la unión con el tabique interventricular; mostrar la válvula tricúspide; (D) después de cortar las cuerdas tendinosas, examinar el ventrículo derecho y continuar el corte a lo largo del surco paraconal; (E) pasar los fórceps a través del tronco pulmonar y usarlos para guiar el corte; examinar el flujo pulmonar; (F) 1-abrir la aurícula izquierda, 2-desde la base, cortada hasta el ápice; examinar la válvula mitral y el ventrículo izquierdo; (G) pasar los fórceps a través de la aorta y usarlos para guiar el corte; examinar la aorta; (H) hacer dos cortes a lo largo del corazón izquierdo y colocar la pieza del medio en 10% NBF; (I) hacer dos cortes a lo largo del corazón derecho, colocar la pieza del medio en 10% NBF y recortar la crista terminalis; (J) recorte la base del corazón, haga dos cortes a lo largo de la pieza y coloque la pieza del medio en 10% de NBF. Abreviaturas: SAN = nodo sinoauricular; NBF = formalina tamponada neutra. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Muestreo de la crista terminalis de un corazón fijado en formalina. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Protocolo de disección y muestreo en corazón de cerdo. (A) Configuración externa del corazón; (B) Comenzar desde el cava caudal y seccionar la aurícula derecha, examinar la aurícula derecha, localizar la crista terminal y comenzar a abrir el ventrículo derecho; (C) recortar el ventrículo derecho a lo largo de la unión con el tabique interventricular y examinar la válvula tricúspide; (D) después de cortar las cuerdas tendinosas, examinar el ventrículo derecho, colocar los fórceps a través del tronco pulmonar y usarlos para guiar el corte; (E) examinar el flujo pulmonar; después de seccionar la aurícula izquierda, cortar el ventrículo izquierdo desde la base hasta el ápice; (F) examinar la válvula mitral y el ventrículo izquierdo, y cortar las cuerdas tendinosas; colocar fórceps a través de la aorta y utilizarlos para guiar el corte; (G) examinar la aorta, hacer dos cortes a lo largo del corazón izquierdo, colocar la pieza media en 10% NBF; (H) hacer dos cortes a lo largo del corazón derecho; colocar la pieza intermedia en 10%NBF; (I) recortar la crista terminalis, colocar la pieza en 10% NBF; (J) recorte la base del corazón, haga dos cortes a lo largo de la pieza y coloque la pieza del medio en 10% de NBF; (K) recortar la arteria coronaria, fijarla durante la noche y luego hacer múltiples cortes transversales a intervalos de 3 mm. Abreviatura: NBF = formalina amortiguada neutra. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Protocolo de disección y muestreo en corazón de vaca. (A) Configuración externa del corazón; (B) Comenzar desde el cava caudal y seccionar la aurícula derecha, examinar la aurícula derecha, localizar la crista terminal y comenzar a abrir el ventrículo derecho; (C) recortar el ventrículo derecho a lo largo de la unión con el tabique interventricular y examinar la válvula tricúspide; (D) continuar el corte paralelo con el surco paraconal, pasar los fórceps a través del tronco pulmonar y usarlos para guiar el corte; (E) examinar el flujo pulmonar, comenzar a cortar las venas pulmonares y la aurícula izquierda, y luego continuar cortando el ventrículo izquierdo desde la base hasta el ápice; (F) examinar la válvula mitral y el ventrículo izquierdo, y cortar las cuerdas tendinosas; (G) pasar los fórceps a través de la aorta, usarlos para guiar el corte y examinar la aorta; (H) recortar la crista terminalis y colocar la pieza en 10% NBF; (I) hacer dos cortes a lo largo del corazón izquierdo, y colocar la pieza del medio en 10% NBF; (J) hacer dos cortes a lo largo del corazón derecho, y colocar la pieza del medio en 10% NBF; (K) recorte la base del corazón, haga dos cortes a lo largo de la pieza y coloque la pieza del medio en 10% NBF. Abreviatura: NBF = formalina amortiguada neutra. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: Examen histológico del ventrículo derecho, la aurícula derecha y la válvula tricúspide en el corazón de un perro. Tinción H&E. (A) Muestra histológica del ventrículo derecho, aurícula derecha y válvula tricúspide; (B) ventrículo derecho, aurícula derecha y válvula tricúspide. Barras de escala = 500 μm; (C) ventrículo derecho, aurícula derecha y arterias coronarias. Barras de escala = 100 μm; (D) aurícula derecha. Barras de escala = 500 μm. Abreviaturas: H&E = hematoxilina y eosina; VD = ventrículo derecho; AR = aurícula derecha; Ts-V = válvula tricúspide; CA = arteria coronaria; EnC = endocardio; MC = miocardio; EpC = epicardio. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: Examen histológico del ventrículo izquierdo, aurícula izquierda y válvula mitral en el corazón de un perro. Tinción H&E. (A) Muestra histológica del ventrículo izquierdo, aurícula izquierda y válvula mitral; (B) aurícula izquierda. Barras de escala = 500 μm; (C) aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, arteria coronaria y nervio. Barras de escala = 100 μm; (D) arteria coronaria, nervio. Barras de escala = 50 μm. Abreviaturas: H&E = hematoxilina y eosina; LA = aurícula izquierda; VI = ventrículo izquierdo; Mt-V = válvula mitral; CA = arteria coronaria; EnC = endocardio; MC = miocardio; EpC = epicardio; NV = nervio. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 8
Figura 8: Examen histológico del tabique interventricular, la aurícula derecha y la válvula tricúspide en el corazón de un perro. Tinción H&E (A) Tabique interventricular, aurícula derecha y muestra histológica de válvula tricúspide; (B) tabique interventricular, aurícula derecha y válvula tricúspide. Barras de escala = 500 μm. Abreviaturas: H&E = hematoxilina y eosina; IVS = tabique interventricular; AR = aurícula derecha; Válvula tricúspide Ts-V. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 9
Figura 9: Examen histológico del nódulo sinoauricular en el corazón de un perro. Tinción H&E. (A) Muestra histológica de la crista terminal; (B) aumento del nódulo sinoauricular 4x. Barras de escala = 500 μm; (C) aumento del nódulo sinoauricular 20x. Barras de escala = 100 μm; (D) aumento del nodo sinoauricular 40x. Barras de escala = 50 μm. Abreviaturas: H&E = hematoxilina y eosina; Nodo SA = nodo sinoauricular. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 10
Figura 10: Protocolo de disección en un corazón de gato fijado en formalina. (A) Configuración externa del corazón; (B) pasar los fórceps a través de la cava craneal y las venas pulmonares; los fórceps guían la sección longitudinal desde la base hasta el ápice; (C) la vista de cuatro cámaras después del corte. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 11
Figura 11: Muestras histológicas del corazón de un gato. Tinción H&E. A) Vértice de la muestra histológica cardíaca; (B) base de la muestra histológica del corazón. Abreviaturas: H&E = hematoxilina y eosina; VI = ventrículo izquierdo; IVS = tabique interventricular; VD = ventrículo derecho; LA = aurícula izquierda; MV = válvula mitral; TS-V = válvula tricúspide; AR = aurícula derecha. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Especie Edad Media %pc (LV + S)/RV Números de citación
Gato Recién nacido 0.77% - 7
Gato Adulto 0.33%-0.46% 2.94-4.17 8, 5, 11
Perro Recién nacido 0.47%-0.76% - 8, 7
Perro Adulto 0.70%-0.85% 2.39-5.12 8, 6, 11
Cerdo Adulto 0.32%-0.48% 2.38-3.84 11
Oveja Adulto 0.17%-0.65% 2.63-4.54 11
Vaca Adulto 0.30%-0.66% 2.43-4.00 11

Tabla 1: Valores de referencia para la relación normal peso cardíaco/peso corporal y la relación ventricular en animales. Mediciones cardíacas para gato, perro, cerdo, oveja y vaca. Abreviaturas: BW = peso corporal; VI = ventrículo izquierdo; S = tabique interventricular; VD = ventrículo derecho.

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Discussion

Al realizar el protocolo actual, se deben considerar cuidadosamente varios pasos críticos para obtener resultados consistentes. En animales jóvenes, las medidas cardíacas son diferentes de las de los adultos (incluido el grosor de la pared ventricular) y, en general, el corazón representa una mayor proporción del peso corporal11,12. El grado de hipertrofia ventricular se puede cuantificar aplicando una fórmula de peso general, la relación entre el ventrículo izquierdo más el tabique dividido por el peso libre del ventrículo derecho, que, en condiciones normales, debe ser de 2,8-4,0 en animales maduros (Tabla 1). Si esta relación supera 4,0, indica hipertrofia ventricular izquierda, y si es menor de 2,8, indica hipertrofia ventricular derecha 4,11,12. Para obtener el valor de la cámara, la pared libre del ventrículo derecho debe diseccionarse a lo largo de la pared interventricular y el surco coronario debe separarse de la aurícula derecha. La disección del ventrículo izquierdo de la aurícula izquierda se realiza en el anillo auriculoventricular4.

El corazón se separa del cuerpo seccionando los vasos grandes. Si las secciones de los vasos grandes están demasiado cerca de la base del corazón, varias estructuras pueden verse comprometidas, principalmente las aurículas y las aurículas. Para facilitar el proceso, es necesario tirar suavemente del corazón ventralmente para seccionar adecuadamente los vasos grandes por encima de la base del corazón. Un segundo paso crítico es reconocer la morfología de la crista terminalis, que es una estructura anatómica discreta que requiere un conocimiento estructural detallado del corazón. El nodo SA debe ser cuidadosamente cosechado e incrustado con especial consideración para la disposición de las muestras de tejido dentro de los bloques durante el proceso histológico.

La modificación de la técnica de "cuatro cámaras" fue cambiar el esquema de bloqueo histológico de un bloque a dos. Las dimensiones estándar de los casetes histológicos ampliamente utilizados y el procedimiento histológico adaptado (incluida la estación de tinción de microtomas rotativos) no son adecuados para encajar toda la sección del corazón en un bloque sin distorsión tisular. Aunque la técnica de "cuatro cámaras" facilita el examen de la estructura de las cámaras del corazón, limita el examen del sistema conductor. Esto es especialmente importante en los casos en que se documenta arritmia cardíaca. Además, teniendo en cuenta que la técnica de "cuatro cámaras" requiere tejido fijado en NBF, varios exámenes adicionales como bacteriología y biología molecular pueden verse comprometidos hasta cierto punto.

Cuando se trata del corazón de un gato o un perro de tamaño pequeño, se obtiene un plan ecocardiográfico estándar preciso en tejido fijo. La vista de cuatro cámaras es útil, especialmente para las dimensiones de la cámara, si hay variaciones en los tamaños ventricular o auricular1. Además de las ventajas relacionadas con la perfecta superposición del recorte macroscópico planeado con las obtenidas durante el examen clínico por ecocardiografía, esta técnica presenta la ventaja de incluir la mayoría de los componentes clave del corazón en solo dos bloques histológicos.

El método de "entrada-salida" descrito en cerdos se adaptó de los protocolos utilizados en los corazones de los humanos mediante la adición del paso de muestreo de la arteria coronaria. Los protocolos de disección cardíaca descritos actualmente ilustran puntos estándar para el muestreo. Además, cuando el disector observa o sospecha otras lesiones además de las cubiertas en el protocolo, se deben recolectar muestras suplementarias de las áreas de interés.

Durante el desarrollo de los protocolos actuales, se estudiaron otros métodos, como el método que implica un corte longitudinal inicial de las principales curvas cardíacas 12 y la técnica del "pan de pan"/eje corto 9,11. La técnica que implica un corte longitudinal de las principales curvas cardíacas es un protocolo más simple frecuentemente utilizado en la educación biomédica12. La técnica de seccionamiento de eje corto ("técnica del pan de pan") se puede realizar con una sección de eje corto11 o una serie de secciones de 1-2 cm de espesor desde el ápice hacia la base, dejando intacto el aparato auriculoventricular9. Esta técnica es la más adecuada si el disector sospecha patologías miocárdicas (incluyendo patologías inflamatorias y cardiomiopatías) pero tiene la desventaja de un examen superficial de los componentes valvulares9.

Ambas técnicas son fácilmente dominadas por individuos con un conocimiento relativamente básico de la anatomía del corazón, pero carecen de puntos sólidos para el muestreo histológico y la ponderación de cada componente cardíaco. Después de proceder con estos métodos, el procedimiento de recolección posterior implica un trabajo laborioso para identificar las áreas de interés y obtener muestras constantes. En los corazones diseccionados usando estos métodos, el pesaje separado de las dos mitades requiere esfuerzo para poder calcular la relación entre ellas. El método de eje corto necesita pasos adicionales para el examen del endocardio y todos los componentes ubicados en la base del corazón. Además, el procedimiento de recolección siguiendo estos métodos consiste en un trabajo laborioso para identificar las áreas de interés y obtener muestras constantes.

Este manuscrito presenta los elementos clave de algunos protocolos estándar de disección cardíaca, destacando tanto los enfoques de examen macroscópico como los sitios de muestreo comúnmente utilizados para el examen histopatológico. En cuanto a las futuras aplicaciones de la técnica, el objetivo principal del protocolo presentado es ofrecer una guía robusta para la disección cardíaca que pueda usarse fácilmente en todos los estudios experimentales que requieren una evaluación cardíaca detallada.

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Disclosures

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Acknowledgments

Ninguno.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% saline solution B. BRAUN MELSUNGEN AG W04479004 For washing all the blood, and blood clots from the heart.
10% neutral buffered formalin (NBF)  Q Path 11699404 Materials for collecting histopathology samples.
Bone cutting forceps HELEN SRL LS109HV Sturdy instrument for cutting bone.
Cutting board Ambition 86304 For an easier manipulation, and cutting the organs.
Decalcifying solution Thermo Scientific TBD-2 6764004 1:1 mixture of 8% formic acid and hydrochloric acid.
Digital camera Canon Inc. PowerShot SX540 HS For photographic, and videographic documentation.
Forceps MKD-Medicale 15-430 Dissection instruments.
Histological cassettes  Q Path 720-2215 Materials for collecting histopathology samples.
Dimensions: 3 × 2.5 × 0.4 cm
Knife TEHNO FOOD COM SERV SRL D2006/15 Sharp blade for cutting soft tissue.
Latex gloves MKD-Medicale SANTEX-S Protection equipment.
Mask MKD-Medicale 21221 Protection equipment.
Petri dishes MKD-Medicale 0598-1V Materials for collecting ancillary testing samples.
Plastic recipients Corning Gosselin TP200-02 Materials for collecting histopathology samples.
Scale ESPERANZA MEEKS008 For weighing the organs.
Scale White Deals 72 For weighing the subjects.
Scalpel MKD-Medicale 10322E Sharp blade for cutting soft tissue.
Scissors MKD-Medicale 13-260 Dissection instruments.
Scrub MKD-Medicale 410100-52 Protection equipment.
Syringes MKD-Medicale 10573EU Materials for collecting ancillary testing samples.

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References

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Medicina Número 184
Técnicas de disección y muestreo histológico del corazón en grandes modelos animales para enfermedades cardiovasculares
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Constantin, I., Tăbăran,More

Constantin, I., Tăbăran, A. F. Dissection Techniques and Histological Sampling of the Heart in Large Animal Models for Cardiovascular Diseases. J. Vis. Exp. (184), e63809, doi:10.3791/63809 (2022).

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