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La investigación de los mecanismos moleculares del AAA requiere un modelo animal estable. En consecuencia, se han establecido numerosos modelos animales de AAA desde su desarrollo inicial por Economou et al. en la década de 196029. Entre estos modelos, el CaCl2 se emplea con frecuencia en roedores debido a su rentabilidad, simplicidad técnica y reproducibilidad confiable. Sin embargo, se ha demostrado que la infiltración perivascular de CaCl2 es inestable en el establecimiento de AAA. Bi et al. y Freestone et al. informaron que solo alrededor del 60% de las ratas desarrollaron AAA, incluso cuando el criterio para la formación de AAA se definió como un aumento del 20% en comparación con el segmento normal de la aorta abdominal. Ambos estudios observaron que no se observó formación de aneurisma después de una sola incubación periaórtica de 0,5 mol/L de CaCl2 durante 20 min 13,19,26,30.
Además, actualmente no existe consenso en la literatura existente sobre la concentración óptima de infiltración de CaCl2, el tiempo de exposición y la duración del seguimiento11. Como tal, el modelo AAA inducido por elastaso se erige como el segundo modelo de roedores más utilizado para estudiar el AAA. Sin embargo, la infusión de EPI intraaórtico se asocia con altas tasas de mortalidad perioperatoria y postoperatoria, de hasta el 40%. Además, se han observado notables discrepancias de género en el modelo AAA inducido por PPE, con ratones hembra que exhiben un aumento porcentual mucho menor en el diámetro aórtico en comparación con sus contrapartes masculinas 11,20,25,31,32,33.
Para abordar estas limitaciones, se introdujo una versión modificada del modelo AAA inducido por elastasa que involucra la infiltración perivascular de elastasa como una alternativa factible y menos invasiva. Sin embargo, cabe destacar que la tasa de formación de aneurismas y el diámetro con este abordaje fueron menos estables que con la perfusión intraluminalde EPP 11,12,21,22. Por lo tanto, los investigadores propusieron una combinación de CaCl2 periadventicial e incubación de elastasa para establecer AAA en conejos, que ha demostrado ser simple, efectiva y reproducible26.
Mientras tanto, otro estudio estableció un modelo AAA en ratas combinando la perfusión de PPE y la incubación de CaCl2 , demostrando que el modelo PPE + CaCl2 tiene altas tasas de supervivencia, altas tasas de formación de aneurismas y buena reproducibilidad25. Sin embargo, actualmente no existe literatura sobre cómo usar la infiltración periaórtica PPE + CaCl2 para establecer AAA en ratones y sus resultados.
Este artículo indica que la tasa de incidencia de AAA y el porcentaje de aumento del diámetro de la aorta con este protocolo se mantuvieron estables sin muertes perioperatorias, como lo confirmaron los exámenes ecográficos e histológicos. Además, este protocolo induce eficazmente cambios morfológicos y patológicos similares a los observados en el AAA humano. Además, el tiempo medio de funcionamiento de este protocolo se limitó a menos de 1 h, incluyendo 15 min de infiltración de CaCl2 y 15 min de incubación de EPP. Este protocolo quirúrgico es robusto y de fácil implementación, utilizando materiales fácilmente disponibles. Estas ventajas sugieren su potencial aplicación en futuros proyectos de investigación básica.
Existen discrepancias en la tasa de desarrollo de aneurismas en modelos animales de AAA inducidos por PPE o CaCl2, y los modelos actuales inducidos químicamente no pueden garantizar una tasa de éxito del 100% en el establecimiento de AAA 11,12,13. A pesar de que los cambios patológicos asociados con el AAA, como inflamación crónica, grosor de la íntima/media, ruptura elástica, calcificación y trombo intraluminal, pueden observarse después de la infiltración de EPP o CaCl2, la dilatación de la aorta o la formación de un aneurisma pueden tender a sanar espontáneamente porque el período de aplicación química es limitado y no proporciona actividad continua una vez que el estímulo se detiene12. Artículo 23. Además, el procedimiento quirúrgico para establecer el AAA no puede estandarizarse por completo, lo que puede provocar variaciones en el grado de exposición de la aorta abdominal, lo que puede afectar la formación de aneurismas. Sin embargo, incluso en ratones en los que el modelado no tuvo éxito, el diámetro de la aorta abdominal todavía exhibió una expansión significativa del 44%, lo que indica que este método puede inducir un agrandamiento considerable en la aorta abdominal, aunque no siempre cumple con los criterios diagnósticos para el aneurisma de aorta abdominal.
De particular importancia, hay varios pasos cruciales involucrados en este protocolo. En primer lugar, es imperativo exponer adecuadamente la aorta abdominal infrarrenal durante el establecimiento del modelo AAA de ratón. Maximizar la separación del tejido conectivo y adiposo que rodea la aorta abdominal facilita una mejor infiltración de CaCl2 y elastasa en la capa media de la aorta abdominal infrarrenal, aumentando así la tasa de formación de aneurismas22. Además, puede ser más fácil separar el tejido conectivo y adiposo después de la infiltración de CaCl2. Por lo tanto, si la disección inicial del tejido circundante no es satisfactoria, es aconsejable continuar separando el tejido conectivo adyacente a la aorta abdominal después de la infiltración de CaCl2. Sin embargo, exponer la aorta abdominal conlleva riesgos inherentes de dañar la arteria y la vena lumbar, lo que puede provocar sangrado grave y resultados fatales durante o después de la cirugía. Por lo tanto, se debe tener la máxima precaución al eliminar el tejido conectivo y adiposo alrededor de la aorta abdominal. Otro paso importante en este protocolo consiste en la separación de la aorta abdominal de la vena cava inferior (VCI). Estudios previos y hallazgos experimentales indican consistentemente que la disección o no de la VCI de la aorta abdominal no tiene impacto en la formación de aneurismas, lo que lo hace innecesario para este procedimiento18,22.
Este estudio tiene varias limitaciones. En primer lugar, carece de datos de referencia sobre la tasa de incidencia de aneurismas y cambios patológicos en la aorta abdominal en varios momentos. Además, no evaluó los niveles de biomarcadores importantes implicados en el desarrollo de AAA, como MMP2, MMP9, TIMP1 y SMA. En segundo lugar, este método no se ha utilizado previamente en ratones y carece de comparaciones transversales con otros modelos comúnmente utilizados, especialmente aquellos que involucran EPI o CaCl2 solo, para evaluar la formación de aneurismas y las características patológicas. En tercer lugar, el AAA inducido por este método carece de varias características del AAA humano, incluyendo la aterosclerosis y la trombosis intramural. Además, las concentraciones de CaCl2 y elastasa utilizadas en este método, así como el tiempo de infiltración, difieren ligeramente de los empleados en estudios previos. Los autores pretenden abordar estas cuestiones a través de investigaciones experimentales en futuros estudios.
Otra limitación de este protocolo es su aplicabilidad a modelos animales más grandes, como porcinos o caninos. Actualmente, los agentes químicos individuales como la elastasa, la colagenasa o el CaCl2 no han demostrado la capacidad de inducir una dilatación del 50% de la aorta abdominal en no roedores, a excepción de los conejos. Solo las combinaciones de productos químicos y angioplastia u otros procedimientos quirúrgicos han mostrado potencial para inducir la formación de aneurismas en perros y cerdos11,34. Investigaciones anteriores también han indicado que los aneurismas mostraron signos de regeneración durante un seguimiento de 5 meses en un modelo de conejo AAA inducido por elastasa35. Aunque Bi et al. demostraron la inducción de AAA en conejos utilizando este protocolo, se necesitan más estudios para determinar su validez y resultados a largo plazo en cerdos o perros26.
La última limitación se refiere a la inclusión solo de ratones machos, ya que la inducción de AAA en ratones hembra que utilizan elastasa se ha asociado con menores tasas de formación de aneurismas y porcentaje de dilatación aórtica 11,13,33,36. Sin embargo, los estudios de Xue et al. han demostrado que la aplicación perivascular de elastasa sola resultó en una tasa de incidencia del 90% de AAA en ratones hembra. Esto sugiere que este protocolo también puede ser efectivo en ratones hembra22, aunque se necesitan más estudios para confirmar su eficacia. También es importante tener en cuenta que el daño a la estructura del vaso y a las fibras elásticas ocurre solo en el lado infiltrado por CaCl2 y elastasa, y no aparecen cambios patológicos en el lado adyacente a la vena cava inferior (IVC) debido a su proximidad. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, estos factores no influyen en la tasa de incidencia de AAA ni en el aumento porcentual del tamaño de la aorta abdominal durante el desarrollo de AAA.
En conclusión, este manuscrito presenta un modelo de AAA de ratón novedoso, seguro, estable y reproducible que demuestra una alta tasa de incidencia de AAA, dilatación significativa de la aorta abdominal y cambios fisiopatológicos similares a los observados en el AAA humano. A pesar de sus limitaciones, este modelo de ratón AAA tiene un gran potencial para investigar los mecanismos moleculares subyacentes al AAA y para desarrollar enfoques terapéuticos eficaces para los pacientes con esta enfermedad.