21 de abril de 2010
Constricción de la aorta transversal (TAC) en el ratón es un modelo de uso experimental para estudiar mecanismos que subyacen a la hipertrofia cardíaca y el desarrollo de insuficiencia cardíaca. Aquí se describen los procedimientos para contraer la aorta para crear un grado de reproducibilidad de la hipertrofia cardiaca en ratones.
Este procedimiento comienza anestesiando un ratón, preparándolo para una cirugía aséptica y colocándolo en posición supina sobre una almohadilla calefactora. Se realiza una intubación endotraqueal utilizando un tubo de PE 90, que luego se conecta a un ventilador para roedores. A continuación, se realiza una toracotomía parcial hasta la segunda costilla y se retrae el esternón.
Se identifica la aorta transversa y posteriormente se liga entre las arterias innominada y carótida izquierda. Se cierra la caja torácica, seguida por la piel con un patrón de sutura continua. Finalmente, se retira el tubo endotraqueal y se permite que el ratón se recupere.
Hola, soy Angela Dal Meda del laboratorio del Dr. Zander Wars en el Departamento de Fisiología Molecular y Biofísica del Baylor College of Medicine. Hoy les mostraremos el procedimiento de constricción aórtica transversa en ratones. Utilizamos este procedimiento en nuestro laboratorio para estudiar los mecanismos que subyacen al desarrollo de la hipertrofia cardíaca y la insuficiencia cardíaca.
Así que comencemos. Antes de iniciar la constricción aórtica transversal o la cirugía de tax, desinfecte el campo operatorio con alcohol isopropílico al 75%. Encienda la almohadilla calefactora y ajústela a la temperatura adecuada.
El sistema que recomendamos es una bomba de agua circulante para juegos conectada a una almohadilla de terapia térmica que se mantiene a 37 más o menos un grado Celsius. Esterilice los instrumentos quirúrgicos en un esterilizador de perlas calientes antes de la cirugía. Para el procedimiento quirúrgico de tax, se necesitan los siguientes instrumentos quirúrgicos.
Un par de tijeras romas, dos pinzas curvas gruesas para encontrar pinzas en ángulo de 45 grados, un par de tijeras de resorte anguladas, un retráctor torácico y un portaagujas. También se deben tener aplicadores de algodón a mano en caso de sangrado. Con el campo operatorio preparado, podemos proceder a la intubación del ratón.
Como preparación para la intubación, se anestesia al ratón en una cámara de inducción y se utilizan máquinas para cortar el pelo a fin de afeitar el vello desde la línea del cuello hasta el nivel medio del tórax. Coloque al ratón en posición supina encima de la almohadilla calefactora. Es importante mantener la temperatura corporal normal durante la cirugía para evitar una disminución rápida de la frecuencia cardíaca y una posible muerte súbita.
Aplique presión sobre la almohadilla ungueal del ratón para confirmar que está completamente anestesiado. Coloque una banda de goma sobre los dientes frontales del animal para extender el cuello. Con una mano, use fórceps curvados y, con la otra mano, manipule suavemente la lengua hacia un lado. Introduzca un tubo de PE 90 en la tráquea.
A continuación, conecte el tubo endotraqueal a un ventilador rodentario de volumen cíclico Harvard. El ventilador debe funcionar a un ritmo de 125 a 150 respiraciones por minuto y un volumen tidal de 0,1 a 0,3 mililitros, dependiendo del peso corporal del ratón. Desinfecte la piel dentro del campo quirúrgico con solución de Betadine seguida de alcohol al 70 %. Repita este procedimiento tres veces para prevenir la contaminación del campo quirúrgico durante la operación y coloque un campo estéril sobre el ratón, dejando expuesto únicamente el área de operación.
Ahora estamos listos para realizar la ligadura de la aorta transversa durante este procedimiento quirúrgico. Mantenga la anestesia entre 1,5 y 2 % de isoflurano con 0,5 a un litro por minuto de oxígeno al 100 %. Verifique el nivel adecuado de anestesia aplicando presión sobre la almohadilla ungueal del ratón.
Para confirmar la ausencia del reflejo de token. Comience la cirugía realizando una toracotomía parcial. Corte el esternón comenzando desde el extremo craneal hasta el nivel de la segunda costilla.
Utilizando un microscopio quirúrgico, retire el esternón con un retractor torácico. A continuación, use una pinza fina con punta de 45 grados para separar suavemente el timo y el tejido adiposo del arco aórtico. Después de identificar la aorta transversa, coloque un pequeño trozo de sutura de seda 6.0 entre las arterias anónima y carótida izquierda.
Haga dos nudos sueltos alrededor de la aorta transversal y coloque un pequeño trozo de una aguja roma de calibre 27 y medio paralelo a la aorta de transferencia. Anude rápidamente el primer nudo contra la aguja, seguido del segundo nudo, y luego retire inmediatamente la aguja para obtener una constricción de 0,4 milímetros de diámetro.
Una vez que se haya ligado la aorta transversa, retire el retractor torácico y ocluya durante dos segundos la salida del ventilador. Para reinflar cuidadosamente los pulmones, cierre la caja torácica utilizando una sutura de prolina 6.0 con un patrón de sutura interrumpida. Finalmente, cierre la piel usando una sutura de prolina 6.0 con un patrón de sutura continua.
Para la analgesia posoperatoria. Inyecte al ratón buprenorfina por vía intraperitoneal. Si hay signos de deshidratación después de la cirugía, se administra de 0,3 a un mililitro de solución salina estéril por vía intraperitoneal.
Disminuya gradualmente la anestesia hasta la posición de apagado. Cuando aparezcan signos de respiración espontánea, retire el tubo endotraqueal, luego coloque al ratón en posición prona y permita que se recupere sobre una almohadilla calefactora. Una semana después de la constricción aórtica transversa, se vuelve a anestesiar al ratón para determinar el grado de sobrecarga de presión inducida por la ligadura de la aorta transversa.
La anestesia y la temperatura corporal se mantienen como se indicó previamente. Coloque una sonda Doppler de 20 megahercios en los lados izquierdo y derecho del cuello con un ángulo de 45 grados. Para detectar las velocidades del flujo en la arteria carótida, utilizamos un procesador de señales Doppler basado en computadora para mostrar y almacenar las señales Doppler.
Según el grado de sobrecarga de presión requerido para el protocolo experimental, solo se incluyen ratones con una relación del flujo carotídeo derecho o RC sobre el izquierdo o lc dentro de un rango determinado para análisis posteriores. Por ejemplo, un grado moderado de sobrecarga de presión conduce a una relación de cinco a ocho, mientras que una constricción más estrecha que resulta en una sobrecarga de presión severa conduce a una relación de ocho a 10. Sin embargo, se espera que un animal falso tenga una relación de aproximadamente uno.
La supervivencia quirúrgica típica tras la TAC en ratones de tipo salvaje es de aproximadamente un 80 a 90 % exitosa. La ligadura quirúrgica de la aorta transversa provocará una relación de velocidad de flujo Doppler entre la arteria carótida derecha e izquierda, o RC sobre LI, de cinco a diez en comparación con ratones operados simuladamente. Se espera que los ratones con sobrecarga de presión desarrollen hipertrofia cardíaca dentro de una a dos semanas y dilatación cardíaca después de seis a ocho semanas, dependiendo del grado de estrechamiento.
Acabamos de mostrarle cómo realizar la constricción aórtica transversa en ratones, pero es importante mantener la temperatura corporal normal y minimizar la pérdida de sangre al realizar este procedimiento. Eso es todo. Gracias por ver y buena suerte con sus experimentos.
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La constricción aórtica transversa (TAC) en ratones es un modelo quirúrgico ampliamente utilizado para estudiar la hipertrofia cardíaca inducida por sobrecarga de presión y la insuficiencia cardíaca. Este protocolo proporciona una guía detallada paso a paso para realizar la TAC, incluyendo la preparación preoperatoria, la técnica quirúrgica y la evaluación posoperatoria. El modelo permite a los investigadores imitar la progresión de enfermedades cardiovasculares humanas e investigar los mecanismos subyacentes del remodelado cardíaco.
El modelo de constricción aórtica transversa (TAC) en ratones proporciona un sistema reproducible para estudiar la hipertrofia cardíaca inducida por sobrecarga de presión y la insuficiencia cardíaca, permitiendo la desestimación mecanicista de dianas terapéuticas en el descubrimiento de fármacos cardiovasculares. Al establecer un estrés hemodinámico controlado que imita la fisiopatología humana, TAC apoya la validación de dianas y el cribado fenotípico en las fases preclínicas. Este modelo aumenta la confianza predictiva para la identificación de compuestos líderes y el desarrollo de biomarcadores traslacionales en terapias para la insuficiencia cardíaca.
El modelo TAC se integra en el continuo de descubrimiento cardiovascular, desde la prueba de hipótesis sobre dianas hasta la identificación de compuestos activos y los estudios de eficacia preclínicos, apoyando decisiones de avance o interrupción basadas en resultados hemodinámicos y fenotípicos.