Imágenes intravitales multifotónicas para la monitorización del reclutamiento de leucocitos durante la arteriogénesis en un modelo de extremidades posteriores murinas

Manuel Lasch; Mykhailo Vladymyrov; Dominic van den Heuvel; Philipp Götz; Elisabeth Deindl; Hellen Ishikawa-Ankerhold

doi:10.3791/62969

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Imágenes intravitales multifotónicas para la monitorización del reclutamiento de leucocitos durante la arteriogénesis en un modelo de extremidades posteriores murinas

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DOI:

10.3791/62969

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30 de septiembre de 2021

Manuel Lasch¹^,²^,³ , Mykhailo Vladymyrov⁴ , Dominic van den Heuvel¹^,⁵ , Philipp Götz¹^,³ , Elisabeth Deindl¹^,³ , Hellen Ishikawa-Ankerhold¹^,⁵

¹Walter-Brendel-Centre of Experimental Medicine, University Hospital, Ludwig-Maximilians-Universität München, ²Department of Otorhinolaryngology, Head & Neck Surgery, University Hospital, Ludwig-Maximilians-Universität München, ³Biomedical Center, Institute of Cardiovascular Physiology and Pathophysiology, Faculty of Medicine, Ludwig-Maximilians-Universität München, ⁴TKI, University of Bern, ⁵Department of Internal Medicine I and Cardiology, University Hospital, Ludwig-Maximilians-Universität München

En este artículo

Resumen

El reclutamiento de leucocitos y plaquetas constituye un componente esencial necesario para el crecimiento efectivo de las arterias colaterales durante la arteriogénesis. La microscopía multifotónica es una herramienta eficiente para rastrear la dinámica celular con alta resolución espacio-temporal in vivo y menos fototoxicidad para estudiar el reclutamiento y extravasación de leucocitos durante la arteriogénesis.

Resumen

La arteriogénesis depende en gran medida del reclutamiento de leucocitos y plaquetas en el espacio perivascular de los vasos colaterales en crecimiento. El enfoque estándar para analizar arterias colaterales y leucocitos en arteriogénesis es la metodología histológica ( inmuno) ex vivo. Sin embargo, esta técnica no permite la medición de procesos dinámicos como el flujo sanguíneo, el esfuerzo cortante, las interacciones célula-célula y la velocidad de las partículas. Este artículo presenta un protocolo para monitorear los procesos in vivo en el crecimiento de arterias colaterales durante la arteriogénesis utilizando imágenes intravitales. El método descrito aquí es una herramienta confiable para la medición dinámica y ofrece un análisis de alto contraste con fotocitotoxicidad mínima, proporcionada por microscopía de excitación multifotónica. Antes de analizar las arterias colaterales en crecimiento, se indujo arteriogénesis en el músculo aductor de ratones mediante ligadura unilateral de la arteria femoral.

Después de la ligadura, las arterias colaterales preexistentes comenzaron a crecer debido al aumento del esfuerzo cortante. Veinticuatro horas después de la cirugía, se eliminó la piel y la grasa subcutánea por encima de las arterias colaterales, construyendo un bolsillo para análisis adicionales. Para visualizar el flujo sanguíneo y las células inmunes durante las imágenes in vivo , se inyectaron anticuerpos contra el isotiocianato de fluoresceína CD41 (FITC) (plaquetas) y la CD45-ficoeritrina (PE) (leucocitos) por vía intravenosa (IV) a través de un catéter colocado en la vena de la cola de un ratón. Este artículo presenta la imagen multifotónica intravital como una alternativa o complementación in vivo a los análisis histológicos estáticos ex vivo (inmuno) comúnmente utilizados para estudiar procesos relevantes para la arteriogénesis. En resumen, este artículo describe un método in vivo novedoso y dinámico para investigar el tráfico de células inmunes, el flujo sanguíneo y el estrés de cizallamiento en un modelo de arteriogénesis de las extremidades posteriores, lo que mejora notablemente las posibilidades de evaluación.

Introducción

A pesar del intenso interés de la investigación durante los últimos años, las enfermedades cardiovasculares, por ejemplo, la cardiopatía isquémica y el accidente cerebrovascular, siguen siendo la principal causa mundial de muerte¹. Los tratamientos actuales para estas enfermedades son terapias altamente invasivas como la angioplastia transluminal percutánea, la angioplastia coronaria transluminal percutánea o la cirugía de derivación². Por lo tanto, se necesita urgentemente el desarrollo de opciones terapéuticas alternativas y no invasivas. El cuerpo puede crear derivaciones naturales alrededor de un vaso estenosado u oc....