Este protocolo detalla un método quirúrgico para inducir la oclusión del flujo venoso cerebral en ratones mediante la ligadura bilateral de las venas yugulares internas y externas.
Artículo de método
Este protocolo detalla un método quirúrgico para inducir la oclusión del flujo venoso cerebral en ratones mediante la ligadura bilateral de las venas yugulares internas y externas.
Los vasos linfáticos juegan un papel clave en el mantenimiento de la homeostasis de los líquidos y la vigilancia inmunológica dentro de los tejidos. En el borde del cerebro, las meninges durales contienen vasos linfáticos muy vecinos de los senos venosos. En humanos, la hipertensión intracraneal idiopática (HII) se asocia con estenosis de los senos venosos durales, lo que sugiere que las alteraciones del flujo de salida venoso pueden afectar la regulación del líquido cerebral y el drenaje linfático meníngeo. Para explorar esta relación en un entorno controlado, desarrollamos un modelo de ratón de oclusión del flujo de salida venosa cerebral a través de la ligadura bilateral de las venas yugulares internas y externas (JVL). Este protocolo quirúrgico es reproducible, no invasivo, y logra una alta tasa de éxito (98,4%) con signos postoperatorios esperados como tumefacción facial y cerebral, así como remodelación vascular extracraneal. La venografía de RM bidimensional de tiempo de vuelo (2D-TOF) seguida de una reconstrucción tridimensional (3D) confirmó la congestión venosa aguas arriba. Este modelo permite el estudio longitudinal de las consecuencias de la alteración del flujo venoso cerebral en la arquitectura cerebrovascular, la remodelación linfática y la depuración del líquido cerebral. Al manipular los vasos en el cuello, JVL permite la investigación de estos procesos sin dañar las estructuras intracraneales. A pesar de las diferencias anatómicas entre especies, JVL proporciona un enfoque sólido y accesible para diseccionar la interacción entre el flujo venoso, el drenaje linfático y la homeostasis del líquido en el cerebro.
La duramadre es la capa más externa de las meninges que protege el cerebro y la médula espinal. La duramadre proporciona soporte estructural y funciona como una plataforma inmune caracterizada por redes vasculares especializadas y diversas poblaciones inmunes 1,2. Los senos venosos durales recogen sangre de todas las venas cerebrales y la dirigen a las venas yugulares 3,4,5. Los senos venosos durales son MLV estrechamente vecinos, con patrones conservados entre ratones y humanos 6,7,8,9,10. Los MLV contribuyen al drenaje de los fluidos cerebrales y aseguran el tráfico de antígenos, macromoléculas y células inmunitarias desde las meninges hasta los ganglios linfáticos cervicales 2,7,9,11,12.
El estrechamiento (estenosis) de los senos venosos durales da como resultado un deterioro del flujo venoso cerebral y se asocia con afecciones neurológicas como la hipertensión intracraneal idiopática (HII), una enfermedad que afecta predominantemente a mujeres jóvenes con sobrepeso y se caracteriza por una presión intracraneal elevada sin una causa subyacente clara13,14. Los pacientes con HII pueden ser tratados con stent endovascular, que restaura tanto el flujo venoso cerebral fisiológico como la presión intracraneal normal15.
Para comprender mejor el papel del flujo de salida venoso en la homeostasis del líquido cerebral y la participación de los MLV en este proceso, desarrollamos un modelo de ratón de oclusión del flujo de salida venosa cerebral mediante ligadura bilateral de las venas yugulares externas e internas. Hasta el momento no se ha descrito ningún modelo murino de estenosis de los senos venosos durales, y los modelos que conducen a la oclusión del flujo venoso cerebral intracraneal dañaron las estructuras durales de interés 16,17,18. Además, los modelos JVL utilizados para estudiar la regulación de la presión intracraneal, el drenaje del líquido cerebral y la remodelación vascular dural se centraron principalmente en la ligadura de las venas yugulares externas solamente, lo que resultó en fenotipos leves sin resultados significativos19,20. Estudios previos demostraron la viabilidad de ligar las venas yugulares externas e internas; Sin embargo, los protocolos descritos implican la transección completa de los vasos después de la ligadura, un paso que aumenta la invasividad local y puede confundir la interpretación de los resultados fisiológicos, particularmente los relacionados con los circuitos linfáticos, dadas las estrechas relaciones anatómicas entre las venas yugulares internas y los ganglios linfáticos cervicales en el cuello21,22.
El presente artículo describe un protocolo quirúrgico refinado para que JVL induzca la oclusión del flujo de salida venosa cerebral en ratones adultos jóvenes hembra C57Bl6 / J de 6 a 8 semanas. Nuestro enfoque es original porque combina la ligadura de venas yugulares internas y externas con análisis sistemáticos en múltiples puntos de tiempo después de la cirugía, lo que nos permite definir con precisión las consecuencias de la hipertensión venosa en la remodelación vascular y la eliminación de líquido cerebral.
Todos los procedimientos in vivo cumplieron con las directrices y políticas institucionales del INSERM y del Comité de Cuidado y Uso de Animales del Instituto del Cerebro de París (APAFIS#34974-2022012017455126).
1. Transferencia y pretratamiento de animales
2. Fase operativa
NOTA: Todo el procedimiento se realiza bajo una lupa binocular y una lámpara iluminadora. Todos los equipos e instrumentos quirúrgicos necesarios para el procedimiento se enumeran junto con los reactivos utilizados en la tabla de materiales y se muestran en la Figura 1.
3. Cuidados postoperatorios
Inmediatamente después de la ligadura de venas, el segmento del vaso aguas arriba del sitio de ligadura se agranda visiblemente, mientras que el segmento aguas abajo colapsa, apareciendo plano y pálido debido a la interrupción del flujo sanguíneo (Figura 2). La redirección del flujo sanguíneo después de la primera ligadura hace que las otras tres venas yugulares se expandan ligeramente de manera pulsátil.
El procedimiento quirúrgico requiere aproximadamente 20 min cuando lo realiza un operador capacitado, con una tasa de supervivencia postoperatoria del 98,4% (128/130 ratones). Sin embargo, durante la implementación inicial, la tasa de éxito puede ser menor, aproximadamente 93,8% (122/130), principalmente debido a la compresión del nervio vago (5/130) o hemorragia vascular (3/130).
Entre los ratones que se sometieron a cirugías JVL exitosas y fueron monitoreados a largo plazo, el 77,5% (86/111) desarrolló hinchazón difusa de la cara y la cabeza, evidente tan pronto como un día después de la cirugía (Figura 3). El edema disminuyó gradualmente, con resolución parcial observada en el 15,3% de los ratones (17/111) al séptimo día y resolución completa en todos los animales al decimocuarto día (0/111).
La comparación de la venografía de RM bidimensional de tiempo de vuelo (2D-TOF) realizada antes y dos días después de la cirugía JVL, seguida de un posprocesamiento 3D, demuestra un agrandamiento venoso de las venas faciales extracraneales aguas arriba de los sitios de ligadura, lo que indica una cirugía exitosa (Figura 4). La metodología completa, junto con resultados detallados y análisis cuantitativos, está disponible en El Kamouh et al.23.

Figura 1: Instrumentos y reactivos utilizados para la cirugía. (A) Tijeras Noyes (rectas), (B) Tijeras de iris (rectas), (C) Pinzas para mosquitos (rectas), (D) Pinzas curvas, (E) Pinzas curvas finas, (F) Pinzas rectas finas, (G) Retractores. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Resultado quirúrgico directo: Cambios morfológicos en la vena yugular. (A,B) Imágenes representativas de una vena yugular externa (EJV) antes (A) y después (B) de la ligadura, con el vaso delineado en un recuadro negro. Después de la ligadura, el segmento del vaso aguas arriba del sitio de ligadura está congestionado (flecha blanca), mientras que el segmento aguas abajo parece incoloro y colapsado (flecha negra) debido a la interrupción del flujo de sangre. Barra de escala = 2 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Curso temporal de la hinchazón facial después de la cirugía JVL. (A) Imágenes representativas que ilustran la hinchazón facial postoperatoria en ratones JVL, resaltadas por la flecha roja (panel izquierdo), que muestran una hinchazón que excede el ancho facial normal indicado por las flechas blancas. (B) La incidencia de hinchazón facial difusa se evaluó longitudinalmente en múltiples puntos de tiempo después de la cirugía JVL. La frecuencia de hinchazón alcanzó un máximo del 77,5% a las 2 h después de la cirugía, seguida de una disminución pronunciada al 15,3% en el día 7 (dps 7) y una resolución completa en el día 14 (dps 14). Los datos representan observaciones longitudinales de 111 ratones sometidos a una cirugía JVL exitosa. Barra de escala = 1 cm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: La resonancia magnética de ratones revela un agrandamiento de las venas faciales extracraneales después de la ligadura. (A, B) Vista lateral del cerebro y las venas craneales/extracraneales antes (A) y 2 días después de la cirugía JVL (B). La reconstrucción 3D se generó con 3D-Slicer (https://www.slicer.org) y se realizó mediante el posprocesamiento 3D de imágenes de secuencia de eco multigradiente (MGE) y tiempo de vuelo (TOF) adquiridas con un escáner de 11,7 T. Tenga en cuenta el agrandamiento después de la cirugía de las venas extracraneales, incluida la vena facial posterior (pfv), la vena facial anterior (afv) y la vena maxilar (mv) que se unen a la vena facial común (cfv). Senos venosos meníngeos: sigmoides (SVS). Barra de escala = 2 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Este artículo metodológico describe el procedimiento quirúrgico para inducir la oclusión del flujo venoso cerebral en ratones a través de la ligadura bilateral de las venas yugulares internas y externas. Se seleccionaron ratones hembra para reflejar el perfil de género y edad de los pacientes típicamente afectados por la HII. Este modelo induce eficazmente características clínicas clave de la HII, como la hipertensión intracraneal y la retención de líquido cerebral, destacando el deterioro del flujo de salida venosa cerebral como una característica fisiopatológica central de la enfermedad y apoyando la relevancia de este modelo23. Sin embargo, debido a la remodelación vascular compensatoria, estas características son solo transitorias. Por lo tanto, los ratones con JVL no imitan la fisiopatología de la HII y no reproducen las consecuencias a largo plazo de los trastornos venosos crónicos. Sin embargo, proporcionan un modelo interesante para investigar los procesos de remodelación inducidos en la sangre y la vasculatura linfática para restaurar el flujo sanguíneo normal y el drenaje del LCR después de la alteración del flujo venoso cerebral. Los cambios dinámicos en el fenotipo vascular observados durante varias semanas después de la cirugía hacen de los ratones JVL un modelo adecuado para estudiar los mecanismos de remodelación vascular cerebral y su impacto en la depuración de líquidos y la vigilancia inmune23. El presente protocolo paso a paso garantiza un alto nivel de consistencia entre los experimentos, especialmente cuando son realizados por profesionales calificados, lo que lo convierte en un enfoque eficaz para estudiar la fisiopatología de las alteraciones del flujo de salida venoso. Además, este modelo brinda oportunidades de estudio longitudinal, lo que permite a los investigadores evaluar la progresión y resolución de la congestión venosa.
La principal ventaja y novedad del procedimiento quirúrgico JVL radica en su capacidad para inducir la oclusión del flujo venoso cerebral al tiempo que preserva la integridad de las estructuras vasculares durales. A diferencia de los abordajes intracraneales 16,17,18, esta técnica evita el daño directo a la duramadre y los vasos meníngeos asociados, lo que permite un análisis confiable de los cambios en el aclaramiento vascular y de líquidos aguas abajo. En comparación con otras técnicas cervicales que involucran coagulación o doble ligadura seguida de transección de vasos21,22, este método es menos invasivo y minimiza la manipulación de tejidos. Al evitar la cauterización o las manipulaciones excesivas del vaso, reduce el riesgo de dañar los vasos linfáticos cervicales adyacentes, estructuras que son cada vez más reconocidas por su papel en el drenaje del líquido cerebral y la vigilancia inmunológica.
Sin embargo, la cirugía sigue siendo técnicamente exigente y requiere un estrecho seguimiento postoperatorio, especialmente durante las primeras 48 h. Uno de los principales desafíos es la necesidad de una alta precisión quirúrgica. El procedimiento implica una disección y ligadura cuidadosas de las venas yugulares internas y externas, evitando lesiones en las estructuras críticas adyacentes. La posición adecuada del animal es esencial: el ratón debe estar asegurado de manera estable, con las extremidades anteriores extendidas en ángulo recto con el cuerpo y la cabeza mantenida en extensión para optimizar la exposición cervical. La vena yugular interna es particularmente delicada de aislar debido a su proximidad a la arteria carótida, el nervio vago y los vasos linfáticos cervicales. Se requiere una disección meticulosa para evitar lesiones potencialmente mortales. La compresión o el daño al nervio vago pueden provocar una muerte súbita debido a trastornos autonómicos graves, y un sangrado significativo, especialmente por la perforación del vaso, puede provocar un rápido deterioro y la muerte si no se controla rápidamente. La anestesia debe controlarse cuidadosamente durante todo el procedimiento, con el nivel de isoflurano ajustado a la frecuencia respiratoria y la temperatura corporal mantenida a través de una almohadilla térmica. La hidratación adecuada también es fundamental, especialmente en caso de sangrado intraoperatorio. No se recomienda el uso de ketamina, ya que su perfil anestésico es inestable y su duración de acción no se adapta bien a la duración y las exigencias del procedimiento.
Además, se deben reconocer varias limitaciones. Este modelo solo se ha validado en ratones jóvenes hembra C57BL / 6J, y los resultados pueden variar según el sexo, la edad o los antecedentes genéticos. Además, la oclusión venosa en este modelo es extracraneal, mientras que la HII en humanos implica estenosis del seno dural intracraneal. La hinchazón facial observada en este modelo, como resultado de la hipertensión venosa extracraneal, no ocurre en pacientes con HII y puede limitar la relevancia traslacional de ciertas características periféricas. Las diferencias anatómicas entre especies restringen aún más la extrapolación directa a la fisiología humana. Por ejemplo, en ratones, las venas yugulares externas contribuyen más sustancialmente al drenaje venoso cerebral que las venas yugulares internas en humanos23. Además, las venas vertebrales juegan un papel más importante en ratones que en humanos 24,25. Por último, el drenaje venoso cerebral en humanos depende en gran medida de la gravedad en posición vertical, lo que influye en el retorno venoso. En ratones, el tamaño más pequeño del cerebro y la postura horizontal reducen el papel de la gravedad, lo que afecta menos la eficiencia y el mecanismo del retorno de sangre venosa desde el cerebro26.
Sin embargo, este modelo ofrece una plataforma sólida y única para investigar cómo la alteración del flujo venoso cerebral impulsa la remodelación de los vasos sanguíneos cerebro-meníngeos y los linfáticos meníngeos, así como los cambios en la dinámica del fluido cerebral a lo largo del tiempo. A pesar de sus limitaciones para imitar los aspectos crónicos y anatómicos de los trastornos venosos humanos, el modelo JVL es fácil de implementar y altamente reproducible, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para estudiar los mecanismos clave involucrados en la regulación del flujo sanguíneo cerebral y la eliminación del líquido cerebral.
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado por Venolymphatic (BBT.1300), NEIMO (FRN, Fond de Recherche Neurosciences), BrainWash (ANR-17-CE14-0005), Lymbrain (ANR-20-CE16-0027-01). Los autores están financiados por las siguientes fuentes: M.-R. El Kamouh, ANR-Lymbrain; M. Spajer, BBT.1300 Venolymphatic e INCA (Institut National du Cancer); Anne-Laure Joly Marolany: NEIMO (FRN) y ANR-11-INBS-0006; R. Singabahu: BBT.1300 Venolymphatic, INCA (Institut National du Cancer); S. Lenck: Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale y Assistance Publique des Hôpitaux de Paris CIHU-2021.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Jeringa de 1 ml Omnifix 100 Solo | B. Braun | Referencia 91611708V | Se utiliza para hidratación/dilución |
| Balanza KERN 400-45N | KERN & SOHN | 400-45N | Se utiliza para rastrear el peso de los animales |
| Microscopio estereotáxico binocular (Leica S6E) | Leica BIOSYSTEMS | Leica S6E | |
| Hilo trenzado | FST | 18020-60 | Se utiliza para la ligadura de venas |
| Buprenorfina (Buprecare), 0,3 mg/ml | Centravet | BUP002 | Utilizado para la analgesia |
| Cartucho para Inventor 2010 Scavenger (anestesia) | PHYMEP | 8438025 | Utilizado para anestesia |
| Medicomp de tela | Hartmann | 411029 | Se utiliza para mantener condiciones asépticas |
| Bastoncillos de algodón | Centravet | COT010 | Se utiliza para mantener condiciones asépticas |
| Pinzas curvas (patrón estrecho curvado dentado) | PHYMEP | N° 11003-20 | |
| Eutasol, 400 mg/ml | Centravet | EUT003 | Utilizado para la eutanasia |
| Pinzas curvas finas (pinzas McPherson) | PHYMEP | N° 11063-07 | |
| Tijeras de iris finas rectas | PHYMEP | Nº 22002-10 o Nº 14094-11 | |
| Pinzas rectas finas (Dumont Inox Medbio Forceps) | PHYMEP | N° 11254-20 | |
| Cámara de calentamiento VET-TECH | PHYMEP | HE011 | Se utiliza para mantener la temperatura corporal a 37 ° C |
| Sistema de monitorización homeotérmica Thermostar RWD | PHYMEP | 69027 | Se utiliza para controlar la temperatura corporal |
| Jeringa de insulina 0,5 ml U-100 (0,33 mm (29 G) x 12,7 mm | BD Microfine TM+ | Referencia 324892 | Utilizado para la analgesia |
| Isoflurano (Iso-vet), 1000 mg/g | Centravet | Norma ISO005 | Utilizado para anestesia |
| Pinzas para mosquitos rectas | PHYMEP | N° 13010-12 | |
| Sutura de polipropeno 5.0 no absorbible (Dafilon 5.0) | Centravet | DAF003 | Se utiliza para la sutura de la piel |
| Tijeras Noyes rectas | PHYMEP | N° 15012-12 | |
| Gel fotovoltaico (Ocrygel) | Centravet | OCR002 | Se utiliza para proteger los ojos de la irritación y la sequedad |
| Solución de povidum yodado (Vetedine), 75 mg/ml | Centravet | VET001 | Se utiliza para mantener condiciones asépticas |
| Exfoliante Povidum 4% (jabón) | Centravet | POV008 | Se utiliza para mantener condiciones asépticas |
| Retractores (Guthrie) | PHYMEP | Nº 17021-13 | |
| Rimadyl (Carprofeno), 50 mg/ml | Centravet | RIM012 | Utilizado para la analgesia |
| Afeitadora MOSER Alemania | Bioseb | BIO-1556 | Se utiliza para el afeitado de pieles |
| Inducción de caja de anestesia pequeña | PHYMEP | pas de ré fé Rence | |
| Solución de cloruro de sodio al 0,9% B.BRAUN | Centravet | CHL050 | Se utiliza para hidratación/dilución |
| Montura estereotáxica KOPF | PHYMEP | 963076A | Se utiliza para colocar al animal |
| Lámpara de cirugía (ré f: KL 1500 LED) | LEICA BIOSYSTEMS | KL 1500 LED | |
| Cinta quirúrgica | Centravet | COL427 | Se utiliza para asegurar las extremidades superiores e inferiores |
| TERUMO AGANI Agujas 26 G x (0,45 x 13 mm) Bisel regular 11° | Terumo | AN*2613R1 | Utilizado para la analgesia |
| Xilacina (Paxman), 20 mg/ml | Centravet | 221631 | Utilizado para la analgesia |
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