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La lesión mesentérica I/R combinada con microscopía intravital se aplicó a un modelo genético de ratón de deficiencia de F2r (PAR1) en células endoteliales para el análisis in vivo de leucocitos y NET después de 1 h de isquemia. El modelo de lesión mesentérica I/R se utiliza con frecuencia en roedores, con tiempos de isquemia y reperfusión que varían de minutos a varias horas23,31, influyendo en el resultado inflamatorio32 y en la mortalidad33. El modelo también depende de varios factores, como la microbiota19,34, los receptores inmunitarios 10,35,36,37, el sexo 38,39 y la edad 35. Además de la variación de los tiempos I/R, otra variable en este modelo es la respuesta diferencial de las diferentes partes del intestino a la lesión, siendo el intestino delgado el que muestra un mayor daño mucoso que el colon40. La posición del clip microvascular que afecta a la región isquémica es crucial para la reproducibilidad del método32,33. Es importante destacar que la oclusión superior de la arteria mesentérica combinada con la interrupción del flujo colateral produce tasas de mortalidad que se relacionan sistemáticamente con la duración de la isquemia41.
En este estudio, los ratones fueron sometidos a 1 h de isquemia, y la adhesión leucocitaria in vivo y la formación de NET se visualizaron inmediatamente después de la reperfusión para examinar la respuesta inflamatoria temprana desencadenada por el estado isquémico en ausencia de expresión endotelial de F2r . La aplicación de estos métodos a modelos genéticos de ratón permite investigar cómo ciertas moléculas diana afectan al comportamiento celular y a la respuesta inflamatoria tanto después de la isquemia como durante la reperfusión.
Hay varios pasos críticos en el protocolo, incluido el mantenimiento de la integridad intestinal. La manipulación del intestino debe realizarse con cuidado para evitar daños en los tejidos. Para ello, los bastoncillos de algodón húmedos son la herramienta adecuada para separar temporalmente el intestino de la cavidad abdominal. Es crucial que el intestino permanezca húmedo hasta que se reposicione en el abdomen. Las lesiones leves por manipulación pueden desencadenar la activación de varios tipos de células, como las plaquetas y las células endoteliales, lo que puede afectar los resultados.
Para mantener la consistencia, es crucial visualizar el mismo sitio de los segmentos intestinales antes y después de la isquemia. Esto puede ser un desafío porque el intestino se reposiciona en la cavidad abdominal después de la isquemia. Para abordar este problema, un enfoque es colocar un pequeño trozo de compresa húmeda en la parte del intestino que se visualizó antes de la isquemia.
Para visualizar el rodaje y la adhesión de los leucocitos, así como la formación de NET in vivo, se inyectó a los ratones un tinte de fluorescencia de leucocitos y un ácido nucleico a través de la vena yugular. El colorante leucocitario (ver Tabla de Materiales) es un colorante de fluorescencia metacromática permeable a las células que se une a los glóbulos blancos pero no a los glóbulos rojos y ha sido ampliamente utilizado para teñir leucocitos in vivo17,42. El tinte se aplica por vía intravenosa y proporciona una fuerte tinción de leucocitos en cuestión de segundos. Sin embargo, la especificidad puede ser una limitación, ya que también tiñe otras células nucleadas, como las células endoteliales. Sin embargo, las células circulatorias retienen la tinción durante más tiempo debido a un efecto de lavado43. El colorante de fluorescencia de ácido nucleico (ver Tabla de Materiales) es una tinción de ácido nucleico impermeable a las células que se usa comúnmente para visualizar la formación de NET 30,44,45. También se puede aplicar por vía intravenosa, se une con alta afinidad y es rápido y fácil de usar. Una vez más, la especificidad es un inconveniente, ya que el tinte se unirá a cualquier célula con una membrana no intacta. Idealmente, debe combinarse con un marcador de neutrófilos (p. ej., CD15, CD11b) o un marcador de NETosis (p. ej., anticuerpos anti-citH3) para mejorar la especificidad. Estos colorantes permiten obtener imágenes in vivo de leucocitos en las vénulas mesentéricas de animales de laboratorio.
La principal limitación de la técnica es la presencia de grasa visceral, que restringe la visualización de los capilares intestinales y dificulta en gran medida la adquisición de imágenes. Para evitar esta complicación, es necesario utilizar animales de experimentación jóvenes (6-8 semanas de edad) que tengan reducida la formación de grasa visceral. Además, el análisis histológico ex vivo se ve obstaculizado por el uso de tinción in vivo . Otra limitación es el impacto de la microbiota intestinal y de la dieta en este modelo, que puede variar mucho entre las diferentes crías de ratones46. Para abordar esta limitación, se podría considerar el estudio de modelos de ratón gnotobióticos10.
En este estudio, se investigó la respuesta celular inmediata después de la isquemia, y se observó una reducción del depósito de leucocitos al endotelio mesentérico activado y la formación de NET in vivo. La degradación de NET por administración intravenosa de DNasa 1 h después de la isquemia reduce la respuesta proinflamatoria temprana y mejora la ruptura de la barrera intestinal47. Cabe destacar que el tratamiento con trombomodulina, una glicoproteína transmembrana que inhibe la actividad de la trombina48, mejoró la supervivencia de ratones con lesión intestinal I/R grave, atenuando la respuesta inflamatoria de la disfunción endotelial y reduciendo la intensa acumulación de histonas en órganos remotos49. Aquí, se demostró que el receptor de trombina endotelial influye en el resultado de I/R, lo que destaca la importancia de combinar el modelo de lesión I/R intestinal con microscopía intravital en ratones modificados genéticamente para investigar mediadores importantes de la patología de la enfermedad.