La cirugía de derivación, un cateterismo derecho, y Vascular Morfometría en un modelo de rata de flujo inducido por la hipertensión arterial pulmonar

Los objetivos generales de estos procedimientos son crear un modelo para la hipertensión arterial pulmonar inducida por flujo en ratas, y analizar sus principales criterios de valoración hemodinámicos e histológicos mediante cateterismo cardíaco derecho y morfometría vascular. Presentamos la creación de un modelo en ratas para la hipertensión pulmonar asociada al flujo que se caracteriza por una nueva remodelación vascular de tipo íntimo similar a la hipertensión arterial pulmonar humana, y que es inducida por un desencadenante clínicamente reconocido, a saber, el aumento del flujo sanguíneo pulmonar. Estas características mejorarán la traslación de los hallazgos de este modelo a la enfermedad humana.

También mostramos métodos estandarizados para la evaluación hemodinámica y la caracterización de la histopatología mediante morfometría cuantitativa. Las implicaciones de estas técnicas se extienden hacia el descubrimiento y la evaluación de nuevas estrategias de tratamiento y permiten evaluar los efectos específicos sobre la hemodinámica pulmonar y la morfología vascular. Los responsables de la demostración de los procedimientos correrán a cargo de Annemieke Smit-Van Oosten y Michel Weij, microcirujanos de este laboratorio.

Antes de comenzar la cirugía, frote la piel de una rata anestesiada con cloruro de hexadeno para la desinfección e inyecte buprenorfina por vía subcutánea para la analgesia postoperatoria. A continuación, use unas tijeras para hacer una incisión en la línea media a lo largo del abdomen, comenzando un centímetro por debajo del diafragma y extendiéndose hasta justo por encima de los genitales. Transfiera los intestinos a una gasa estéril humedecida con solución salina al 0,9% hacia el lado izquierdo del animal y cubra el órgano con más gasa húmeda y estéril.

Use hisopos nuevos para separar las membranas que unen la aorta abdominal y la vena cava inferior a los tejidos circundantes. Bajo un microscopio de disección, use pinzas de astillas para extraer la grasa aórtica perivascular justo por encima de la bifurcación en el lado derecho de la aorta donde se insertará la aguja. Luego, separe la aorta y la vena cava de dos milímetros superiores al sitio, el sitio de inserción de la aguja, para crear espacio para una pinza de proyector.

Ahora coloque una sutura 5-O suelta alrededor de la aorta y coloque una pinza de Kocher en la sutura para crear tensión en la ligadura superior a la incisión. Coloque la pinza del proyector justo por encima de la sutura y use un nuevo intercambio para comprimir la vena cava lo más distalmente posible para obstruir el flujo. A continuación, doble una aguja de calibre 18 en un ángulo de 45 grados con el bisel hacia afuera y, sosteniendo la aguja a 90 grados del animal, inserte la punta de la aguja en la aorta justo por encima de la bifurcación con el bisel hacia la izquierda.

Diseccione las membranas que encierran la aorta y la vena cava lo suficiente para crear una buena visibilidad del área de inserción de la derivación, ya que la disección excesiva hará que la derivación se filtre. Manipule la punta de la aguja hacia la izquierda e inserte la aguja en la vena cava hasta que se pueda observar dentro del vaso. Para prevenir la trombosis, use un hisopo de algodón nuevo para empujar la sangre restante fuera de la aorta a través del sitio de inserción y use una gasa estéril para secar el área alrededor de la derivación.

Retire la aguja e inmediatamente aplique una gota de pegamento tisular en el sitio de la punción. A continuación, retire la pinza de la aorta y suelte manualmente la ligadura de la aorta promixal a la derivación. La vena cava distal a la derivación debe volverse de color rojo brillante y crear turbulencia en el sitio de la derivación.

Después de verificar la derivación, regrese los intestinos a la cavidad abdominal y use suturas reabsorbibles 4-0 para cerrar las capas de músculo y piel. A continuación, ventilar al animal con oxígeno al 100% para la recuperación de la anestesia. Para el cateterismo cardíaco derecho, desinfecte el cuello con cloruro de hexadeno y use una hoja de bisturí número 10 para hacer una incisión de 1,5 centímetros en el lado ventral derecho del cuello desde la clavícula derecha hasta el hueso mandibular.

Bajo el microscopio de disección, use tijeras para extender el tejido, luego use pinzas para separar suavemente el tejido hasta que aparezca la vena yugular. Disecciona las membranas alrededor de la vena yugular con pinzas de astilla. A continuación, coloque una sutura 5-O suelta alrededor del vaso y pegue la ligadura a la máscara de ventilación para aumentar la tensión en la vena.

Aguas abajo del sitio de inserción, coloque una ligadura suelta alrededor del vaso. A continuación, utilice los mangos de las pinzas para doblar ligeramente la punta de una aguja de calibre 20 con el bisel hacia adentro e introduzca la punta de la aguja en la vena. Coloque rápidamente una cánula que contenga un catéter dentro del vaso y retire la aguja, cerrando la ligadura aguas abajo alrededor de la cánula para asegurar la cánula en su lugar.

Ahora conduzca la cánula y el catéter hacia la vena yugular, maniobrando la cánula debajo de la clavícula para ingresar a la aurícula derecha. Apunte la punta de la cánula hacia el corazón para entrar en el ventrículo derecho. Debe aparecer una curva de presión del ventrículo derecho en el monitor de cabecera.

Cuando la curva de presión del ventrículo derecho es constante, registre la presión sistólica y diastólica del ventrículo derecho, y manipule la punta de la cánula hacia la izquierda y hacia arriba. Avance el catéter dentro de la cánula, luego avance el catéter hacia la arteria pulmonar principal. Cuando la curva de presión de la arteria pulmonar es constante, se registran las presiones sistólica, diastólica y media de la arteria pulmonar.

Luego, avance el catéter dentro de la cánula hasta que la bola en la punta del catéter quede atrapada en una arteria pulmonar. La caída de la curva de presión debe observarse en el monitor de cabecera. Cuando la curva de presión de cuña es constante, registre las presiones sistólica, diastólica y media de la cuña.

A continuación, retire lentamente el catéter y, guiado por las curvas del monitor de cabecera, registre los valores respectivos de la presión de PA y RV. Cuando el catéter llegue al ventrículo derecho, tire ligeramente de la cánula y el catéter hacia atrás y mida la presión media de la aurícula derecha. En este experimento representativo, 28 días después de la administración de MCT y un aumento del flujo sanguíneo pulmonar, se observa un aumento medio de las presiones sistólica del ventrículo derecho, de la arteria pulmonar sistólica y de la arteria pulmonar media.

Las proporciones de peso entre el ventrículo derecho y el ventrículo izquierdo y el tabique aumentan significativamente desde el día 14 después del tratamiento hasta la etapa de insuficiencia ventricular derecha, lo que indica hipertrofia del ventrículo derecho. La proporción de humedad a sequedad del hígado también aumenta significativamente en la etapa de insuficiencia ventricular derecha, lo que indica edema del hígado, así como insuficiencia ventricular derecha congestiva. La musculatización de los vasos interacinares aumenta progresivamente durante la progresión de la hipertensión de la arteria pulmonar, con casi la mitad de los vasos exhibiendo medios musculares totales para el día 14 después del tratamiento en casi todas las arteriolas muscularizadas en la etapa final de la enfermedad.

Además, las lesiones neoíntimas se observan por primera vez en el día 21 y aproximadamente el 65% de todas las arteriolas exhiben una capa neoíntima al final de la progresión de la enfermedad. Esto da lugar a una oclusión vascular progresiva con hasta el 60% de la luz ocluida en la etapa final de la enfermedad. Una vez dominadas, estas técnicas se pueden completar en 20 minutos por técnica.

Después de este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como la ecocardiografía o el bucle de volumen de presión, para responder preguntas adicionales sobre la función ventricular derecha. Tras su desarrollo, esta técnica allana el camino para que los investigadores en el campo de la hipertensión arterial pulmonar exploren los efectos del aumento del flujo sanguíneo en la vasculatura pulmonar. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo crear un modelo para la hipertensión arterial pulmonar inducida por flujo en ratas, y cómo analizar sus principales criterios de valoración hemodinámicos e histológicos.