Las enfermedades pancreáticas benignas y malignas son potencialmente mortales, con lagunas considerables en la comprensión de su fisiopatología. La pancreatitis (inflamación del páncreas) es la tercera causa principal de ingresos y reingresos hospitalarios relacionados con enfermedades gastrointestinales en los EE. UU. y se asocia con una morbilidad, mortalidady carga socioeconómica sustanciales. Clasificado como la tercera causa principal de muerte relacionada con el cáncer 2, el adenocarcinoma ductal de páncreas (PDAC) representa la mayoría de las neoplasias malignas de páncreas3 y presagia una baja tasa de supervivencia a 5 años de solo el 11 %2. La principal causa de mortalidad relacionada con el cáncer en el PDAC es la abrumadora carga metastásica. Desafortunadamente, la mayoría de los pacientes presentan enfermedad metastásica. Por lo tanto, la comprensión de la dinámica de la metástasis en el PDAC es una necesidad crítica no satisfecha en el campo de la investigación del cáncer.
Los mecanismos que sustentan la inflamación y la cascada metastásica del páncreas son poco conocidos. Uno de los principales factores que contribuyen a esta brecha de conocimiento es la incapacidad de observar la dinámica celular pancreática in vivo. La observación directa de estas dinámicas celulares promete revelar objetivos críticos para aprovechar y mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las personas con enfermedad pancreática.
La imagen intravital (IVI) es una técnica de microscopía que permite a los investigadores visualizar y estudiar los procesos biológicos en animales vivos en tiempo real. IVI permite la visualización directa y de alta resolución de la dinámica intracelular y microambiental in vivo y dentro del entorno nativo del proceso biológico en cuestión. Por lo tanto, IVI permite la observación in vivo de procesos sanos y patológicos.
Las modalidades contemporáneas de imágenes de cuerpo entero, como la resonancia magnética, la tomografía por emisión de positrones y la tomografía computarizada, ofrecen excelentes vistas de órganos completos y pueden revelar patologías, incluso antes de la aparición de los síntomas clínicos4. Sin embargo, no son capaces de lograr una resolución de una sola célula o revelar las primeras etapas de la enfermedad: pancreatitis o neoplasia maligna.
Investigaciones anteriores han utilizado IVI de resolución unicelular para observar enfermedades benignas y malignas de la piel5,6, la mama7, el pulmón8, el hígado9, el cerebro 10 y los tumores pancreáticos 11, lo que ha llevado a comprender los mecanismos de progresión de la enfermedad 12. Sin embargo, el páncreas murino presenta obstáculos significativos para lograr la resolución de una sola célula mediante IVI, principalmente debido a su ubicación visceral profunda y su alta distensibilidad. Además, es un órgano ramificado y de distribución difusa dentro del mesenterio que se conecta con el bazo, el intestino delgado y el estómago, lo que dificulta su acceso. El tejido también es muy sensible al movimiento causado por el peristaltismo adyacente y la respiración. Minimizar el movimiento del páncreas es esencial para la microscopía de resolución unicelular, ya que los artefactos de movimiento de incluso unas pocas micras pueden desenfocar y distorsionar las imágenes, lo quehace imposible el seguimiento de la dinámica de las células individuales.
Para la realización de la IVI se debe implantar quirúrgicamente una ventana de imagen abdominal (AIW) 9,11. Para implantar quirúrgicamente el AIW, se sutura un marco de ventana de metal en la pared abdominal. Posteriormente, el órgano de interés se fija al marco mediante adhesivo de cianoacrilato. Si bien esto es suficiente para algunos órganos internos rígidos (p. ej., hígado, bazo, tumores rígidos), los intentos de obtener imágenes del páncreas murino sano se ven comprometidos por una estabilidad lateral y axial subóptima debido a la textura dócil del tejido y a la arquitectura compleja14. Para hacer frente a esta limitación, Park et al.14 desarrollaron una ventana de imagen diseñada específicamente para el páncreas sano. Esta ventana de imágenes de páncreas (PIW) minimiza la influencia del movimiento intestinal y la respiración al incorporar un estante metálico horizontal dentro del marco de la ventana, justo debajo del cubreobjetos, estabilizando el tejido y manteniendo su contacto con el cubreobjetos. Si bien el PIW ofrece una mayor estabilidad lateral, descubrimos que esta ventana aún muestra deriva axial y, además, evita la obtención de imágenes de tumores sólidos grandes debido al estrecho espacio entre el estante metálico y el cubreobjetos15.
Para hacer frente a estas limitaciones, desarrollamos el Window Stabilizado para laobtención de imágenes intravitales de las Páncreasmurinas (SWIP), una ventana de imagen implantable capaz de lograr una imagen estable a largo plazo tanto del páncreas sano como del enfermo (Figura 1)15. Aquí, proporcionamos un protocolo completo para el procedimiento quirúrgico utilizado para implantar el SWIP. Aunque el objetivo principal era estudiar los mecanismos dinámicos implicados en la metástasis, este método también puede utilizarse para explorar diversos aspectos de la biología y la patología del páncreas.