Modelo murino de la arteria femoral Lesiones Alambre con implantación de un perivascular Drug Delivery Patch
10 de febrero de 2015
Describimos una técnica quirúrgica que produce una lesión con alambre en la arteria femoral de ratones para inducir hiperplasia neointimal para servir como sistema de prueba modelo para la administración perivascular de compuestos terapéuticos para la inhibición de la reestenosis.
El objetivo general de este procedimiento es lesionar y desnudar el endotelio de la arteria femoral, ya sea mientras se liga la rama muscular de la arteria femoral o se restablece el flujo normal a ambos vasos. Esto se logra aislando primero la arteria femoral y la rama muscular mediante disección roma y suturas de seda. En el segundo paso, se hace una arteria en la rama muscular y luego se introduce un alambre enrollado para lesionar la arteria femoral.
En el paso final, el vaso se cierra y el flujo sanguíneo se devuelve a la rama muscular. En última instancia, las tinciones histológicas se utilizan para visualizar la hiperplasia íntima de la arteria en respuesta a la lesión en el momento experimental. Puntos de interés.
La principal ventaja de esta técnica frente a las técnicas existentes es que con nuestro método, la rama muscular de la arteria femoral no queda ligada al final del procedimiento. Así que primero tuvimos la idea de usar la cauterización parcial cuando estábamos realizando cirugías en ratones que eran demasiado pequeños para las técnicas convencionales. Esto es realmente lo que nos inspiró a crear el método de usar la cauterización parcial para cerrar los vasos y dejar abierta la arteria femoral.
Comience usando pequeñas tijeras quirúrgicas para hacer una incisión curva en la piel sobre la arteria femoral de un ratón adulto anestesiado. Coloque fijadores magnéticos en la incisión y luego diseccione sin rodeos el tejido circundante para ubicar la arteria femoral. Humedece el pañuelo con un aplicador estéril con punta de algodón humedecido en solución salina y luego usa pinzas para aislar aún más la arteria.
A continuación, utilice pinzas de punta fina para separar suavemente el nervio del haz vascular, teniendo cuidado de no dañar la vena o el nervio. Empuje con cuidado el nervio lejos del haz para evitar estimularlo. A continuación, separe suavemente la vena femoral de la arteria femoral y localice la bifurcación femoral.
Coloque una sutura de seda 6.0 debajo de la arteria femoral justo distal a la bifurcación, y asegúrela con un hemostático para restringir el flujo sanguíneo a la arteria, luego posterior al bucle de bifurcación una segunda sutura de seda 6.0 debajo de la arteria femoral, asegurándola a la sutura con un hemostático como se acaba de demostrar para ayudar en el posicionamiento del asa arterial. Dos suturas más debajo de la rama muscular de la arteria femoral. Pretti y asegurarlos con otro hemostático.
A continuación, humedece los pañuelos con más solución salina. Enrolle una sutura debajo de la arteria femoral después de la bifurcación y asegúrela con un hemostático para realizar la lesión del alambre de la arteria femoral. Primero, tire de la sutura proximal hacia arriba para restringir el flujo sanguíneo hacia la arteria.
A continuación, tire ligeramente de los hemostáticos distal y de la rama para exponer el sitio para la otomía arter, y ligar la rama muscular con una atadura de sutura. A continuación, utilice microtijeras estabilizadas con pinzas equilibradas sobre un rollo de cinta quirúrgica para realizar una artetomía en la rama lateral de la bifurcación. Ahora use pinzas de punta fina para levantar suavemente la abertura de la arteria e introduzca el extremo redondeado del alambre en la arteria usando una jeringa para agregar una o dos gotas de lidocaína a la región para facilitar el avance del alambre.
Cuando el alambre llegue a la sutura proximal, suelte la sutura y ajústela para que no se obstaculice el avance del alambre. Luego inserte el cable hasta que no pueda avanzar. Además, permita que el alambre permanezca en la arteria femoral durante un minuto.
A continuación, retraiga y avance el alambre con un movimiento de sierra 10 veces para lesionar y desnudar el endotelio de la arteria. Cuando la lesión sea completa, retraiga el alambre lentamente hasta que el extremo redondo haya pasado la sutura proximal. A continuación, tire de la sutura para restringir el flujo sanguíneo hacia la arteria y termine de retraer el alambre para ligar la rama muscular. Apriete la sutura restante en la rama para evitar el sangrado de la arteriootomía.
A continuación, utilice unas tijeras de microincisión para cortar la pequeña rama entre las dos suturas. Luego, devuelva el flujo sanguíneo a la arteria femoral confirmando que la sangre no se está filtrando y corte los extremos de las suturas. Alternativamente, para evitar la ligadura de la rama muscular y permitir el acceso vascular a través de la arteria femoral principal más grande, lesione la arteria con el alambre como se acaba de demostrar y cierre la incisión aplicando ligeramente la punta de un cauterio de punta fina calentado al lado de la arteriomía a medida que se enfría.
Al realizar el método de cauterización parcial, la fabricación de la arteria en el costado del vaso aumenta las posibilidades de una cauterización exitosa Para probar el éxito de la cauterización, afloje la sutura proximal y restablezca el flujo a la arteria femoral. Si la cauterización es exitosa, el flujo sanguíneo se restablecerá distal a la arteria. Retire las ataduras proximales y distales temporales.
Finalmente, use tijeras estériles para desafilar las esquinas de la región de barrera de un parche de administración de medicamentos. Luego, coloque el parche en la arteria femoral lesionada con un lado de liberación del medicamento hacia el vaso usando fórceps para ajustar la posición del parche según sea necesario. Después de una lesión en alambre, la hiperplasia neointimal se desarrolla durante un período de 14 a 28 días.
Como se ilustra, una arteria femoral no lesionada mostrará una elasticidad intacta y un grosor y circunferencia normales. Sin embargo, una arteria femoral lesionada exhibirá hiperplasia íntima y una cojera elástica degradada, así como reendotelización en puntos de tiempo posteriores. Al realizar este procedimiento, es importante limitar el tamaño de la otomía.
Como una arteria grande, la arteria femoral se cortará durante la inserción del alambre. Además, una arteriomía grande será difícil de cerrar con el método de cauterización sin ligadura. Esperamos que este método elimine algunas de las barreras técnicas para realizar esta técnica y ayude a las personas a encontrar nuevos métodos para tratar las enfermedades cardiovasculares.
Vea la transcripción completa y acceda a miles de videos científicos
Descripción general
Este artículo describe una técnica quirúrgica para inducir hiperplasia neointimal en la arteria femoral de ratones. El modelo sirve como un sistema de prueba para la administración perivascular de compuestos terapéuticos destinados a inhibir la restenosis.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Biología vascular
- Sistemas de administración terapéutica
Antecedentes
- La hiperplasia neointimal es una respuesta común a la lesión vascular.
- Comprender este proceso es crucial para desarrollar terapias que prevengan la restenosis.
- Los modelos animales son esenciales para probar nuevas estrategias terapéuticas.
- La arteria femoral en ratones es un modelo adecuado para estos estudios.
Objetivo del estudio
- Crear un modelo reproducible de lesión vascular.
- Evaluar la eficacia de compuestos terapéuticos para prevenir la restenosis.
- Mejorar la comprensión de los mecanismos subyacentes a la hiperplasia neointimal.
Métodos Utilizados
- Aislamiento de la arteria femoral y rama muscular mediante disección roma.
- Creación de un orificio en la rama muscular.
- Introducción de un alambre en espiral para lesionar la arteria femoral.
- Cierre del vaso y restablecimiento del flujo sanguíneo hacia la rama muscular.
Resultados principales
- El análisis histológico revela el grado de hiperplasia íntima tras la lesión.
- El modelo demuestra con éxito la respuesta de la arteria a la lesión.
- Se pueden probar compuestos terapéuticos potenciales utilizando este modelo.
- Los resultados contribuyen al entendimiento de los mecanismos de reparación vascular.
Conclusiones
- La técnica quirúrgica proporciona un modelo confiable para estudiar la hiperplasia neointimal.
- Este modelo puede facilitar el desarrollo de terapias para inhibir la restenosis.
- Estudios futuros pueden basarse en esta metodología para explorar diversos enfoques terapéuticos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Modelos murinos robustos de lesión de la arteria femoral con administración perivascular de fármacos permiten la reducción mecanicista de riesgos de terapias contra la restenosis en la etapa preclínica. Este enfoque respalda la confianza predictiva en el perfilado de la respuesta vascular e informa decisiones tempranas de avance o interrupción para candidatos anti-restenóticos. La reproductibilidad del modelo y su accesibilidad técnica facilitan la evaluación general del portafolio de estrategias terapéuticas dirigidas a la reparación vascular.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar las vías de lesión vascular y los mecanismos de activación de las células musculares lisas.
- Apoya la validación funcional de dianas implicadas en la hiperplasia íntima y la inflamación.
- Proporciona una plataforma para la reducción mecanicista de riesgos de intervenciones candidatas antes de su traslación clínica.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Facilita la preparación de modelos estandarizados de lesión para la evaluación cuantitativa de la eficacia de fármacos.
- Permite la evaluación reproducible de sistemas de administración de fármacos perivasculares in vivo.
- Posibilita la cuantificación histológica de la hiperplasia neointimal como un indicador robusto para cribado.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con los mecanismos relevantes a la enfermedad que subyacen en la restenosis tras intervenciones vasculares humanas.
- Proporciona continuidad desde la validación inicial del objetivo en fase de descubrimiento hasta la evaluación preclínica de la eficacia.
- Permite el avance ajustado al riesgo de candidatos terapéuticos basado en la respuesta vascular in vivo.
Integración de la Línea de Procesamiento y del Flujo de Trabajo
Este modelo murino se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la fase preclínica para terapéuticas vasculares, conectando la validación del blanco, la identificación del fármaco líder y la evaluación traslacional.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre la respuesta a la lesión vascular y la interacción con el objetivo.
- Cribado: Proporciona mediciones reproducibles y cuantitativas de la hiperplasia neointimal para la evaluación de compuestos.
- Análisis: Ofrece resultados histológicos y morfométricos para comparar el impacto terapéutico en diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Modela mecanismos clínicamente relevantes de reestenosis para la validación preclínica de estrategias de administración de fármacos.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma escalable y técnicamente accesible para pruebas iterativas de candidatos en diversos programas.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva en la validación de dianas anti-restenóticas y en la comprensión mecanicista.
- Valor operativo: Estandariza la inducción de lesión vascular y la administración de fármacos para estudios reproducibles y escalables.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones informadas de avance o interrupción y reduce el riesgo biológico en fases avanzadas en carteras vasculares.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo y el avance de candidatos terapéuticos vasculares.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas de microcirugía y en la anatomía vascular de roedores.
- Exige acceso a instrumentos quirúrgicos especializados y a infraestructura para análisis histológico.
- Necesita la estandarización entre equipos de los protocolos para la inducción de lesiones y la colocación del parche.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes cepas de ratones o tamaños de vasos.
- Las limitaciones técnicas incluyen la fragilidad de los vasos y las dificultades para el cierre en animales pequeños.
