Un modelo de interposición venosa de conejo imitando la cirugía de revascularización usando injertos de vena para evaluar la hiperplasia intimal bajo presión arterial arterial
15 de mayo de 2020
El presente protocolo tiene como objetivo crear experimentalmente hiperplasia intimal venosa sometiendo las venas a la presión arterial para desarrollar estrategias para atenuar la hiperplasia intimal venosa después de la cirugía de revascularización mediante injertos de venas.
Nuestro protocolo proporciona un modelo fácil, rentable, reproducible y clínico relevante para investigadores en el campo de la hiperplasia intimal venosa. Nuestro protocolo es económica, clínica y técnicamente equilibrado. Por lo tanto, es muy recomendable para los investigadores que quieren aplicar sus resultados in vitro a un entorno in vivo.
Creemos que nuestro protocolo se puede aplicar a un modelo animal más grande para el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento en enfermedades isquémicas del corazón y de las extremidades inferiores. Nuestro protocolo es principalmente relevante para el campo de la cirugía cardiovascular. Sin embargo, también se puede utilizar para abordar cambios degenerativos en las fístulas arteriovenosas en pacientes con enfermedad renal terminal.
Después de la administración analgésica anestésica local y profiláctica, desinfecte el sitio quirúrgico con 10%povidona-yodo. Y hacer una incisión de 50 a 60 milímetros con un bisturí quirúrgico en la región cervical del macho anestesiado conejo blanco japonés. Disecciona rotulosamente los tejidos subcutáneos y la fascia para exponer un segmento de 20 a 30 milímetros de la vena yugular.
Y usa suturas de seda 4-0 para ligar todas las ramas de la vena expuesta. Coloque una sutura de seda 2-0 alrededor de las venas yugulares internas y externas y haga una incisión de un milímetro en la pared venosa del lado distal de la vena. Inserte un catéter de globo de 2 francos desde el corte hacia el lado proximal de la vena.
Y ligar la sutura de seda 2-0 en los sitios distales de las venas yugulares. Inflar el globo con 200 microlitros de aire. Y usa el globo para denude la intima de la vena tres veces para la exfoliación endotelial.
Después del tercer pasaje, ligar el extremo proximal de la vena y cortar la vena en el sitio distal. A continuación, inserte un catéter intravenoso de calibre 20 en la vena cosechada desde la dirección distal hasta la proximal, y corte la vena en el sitio proximal. Para interponer la arteria carótida con la vena yugular de la cosecha, exponga un segmento de 20 a 30 milímetros de la arteria carótida ipsilateral.
Y separe la arteria cuidadosamente de la vena y el nervio cercanos. Ligar todas las ramas de la vena expuesta con sutura de seda 4-0. Y administrar por vía intravenosa 200 Unidades Internacionales por kilogramo de heparina sódica.
Sujete los extremos proximal y distal de la arteria con abrazaderas quirúrgicas de goma. Y corta la arteria entre las abrazaderas. Inyectar solución salina normal en la arteria carótida incisada proximally y distalmente para distender la arteria.
Y coloque la vena de la cosecha cerca de la arteria para anastomose el vaso de una manera invertida de extremo a extremo. Para anastomose el extremo proximal de la vena hasta el extremo distal de la arteria, coloque dos puntos de anclaje de 8-0 polipropileno en el sitio y en el sitio opuesto. Agregue puntos de sutura en la parte superior de la línea de anastomosis entre los puntos de anclaje.
Voltee la arteria y el injerto de venas boca abajo. Y agregue puntos de sutura en la parte restante de la línea de anastomosis. A continuación, retire el catéter intravenoso de la vena y sujete el injerto venoso proximally.
Declamp la arteria carótida distalmente. Y observe si el injerto de vena se expande gradualmente. Uso de 8-0 polipropileno interrumpido suturas, anastomose el extremo distal de la vena hasta el extremo proximal de la arteria.
Y declampe la arteria para comprobar si hay sangrado de los sitios de anastomosis. Finalmente, ligar la arteria carótida interna con una sutura de seda 4-0 para simular una mala condición de escorrentía y facilitar la hiperplasia íntima. A continuación, limpie la herida con solución salina.
Cierre la incisión con 3-0 poliglactin 910 en capas. Y permitir que el conejo se recupere completamente con monitoreo antes de devolver el animal a su jaula de origen. En esta imagen representativa, se puede observar una hiperplasia íntima exitosa a las 2 semanas después de la cirugía de interposición venosa.
Aquí, se pueden observar los efectos terapéuticos de las nanopartículas de poli(ácido láctico-co-glicólico cargados de microRNA-145 en la morfología de la hiperplasia íntima. De hecho, el tratamiento con microRNAs cargados con nanopartículas poli(ácido láctico-co-glicólico)resulta en una atenuación significativa de la hiperplasia intimal. Además, la inmunostaining para Ki-67, un marcador proliferativo celular, revela menos células Ki-67 positivas dentro del grupo tratado con microRNA-145 que indica un cambio de fenotipo en las células musculares lisas vasculares desde el estado proliferativo inmaduro hasta el estado contráctil maduro.
El objetivo principal de nuestro protocolo es lograr la patencia del injerto implantado. También es importante confirmar que el injerto se expande después de declampar la arteria carótida.
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Descripción general
Este protocolo proporciona un modelo rentable y reproducible para estudiar la hiperplasia íntima venosa mediante la exposición de venas a la presión arterial. Es relevante para investigadores que buscan desarrollar estrategias de tratamiento para afecciones relacionadas con enfermedades isquémicas del corazón y de las extremidades inferiores.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Cirugía cardiovascular
- Hiperplasia íntima venosa
- Cirugía de revascularización
Antecedentes
- La hiperplasia íntima venosa es una complicación común tras los procedimientos de injerto venoso.
- Comprender los mecanismos detrás de esta afección es fundamental para mejorar los resultados quirúrgicos.
- Los modelos actuales podrían no replicar adecuadamente el escenario clínico.
- Este protocolo tiene como objetivo llenar ese vacío al proporcionar un modelo experimental relevante.
Objetivo del estudio
- Crear un modelo de hiperplasia íntima venosa.
- Desarrollar estrategias para mitigar esta afección tras la cirugía.
- Facilitar la traducción de hallazgos in vitro a aplicaciones in vivo.
Métodos Utilizados
- Aplicación de la presión arterial a venas.
- Evaluación del desarrollo de la hiperplasia íntima.
- Valoración de estrategias terapéuticas potenciales.
- Uso de un modelo animal de mayor tamaño para investigaciones futuras.
Resultados principales
- El protocolo es equilibrado desde el punto de vista económico y clínico.
- Permite obtener resultados reproducibles relevantes para las condiciones humanas.
- Aplicaciones potenciales en el abordaje de cambios degenerativos en fístulas arteriovenosas.
- Fomenta la investigación adicional sobre enfermedades isquémicas.
Conclusiones
- Este modelo puede ayudar significativamente a comprender la hiperplasia íntima venosa.
- Es una herramienta valiosa para investigadores en cirugía cardiovascular.
- Estudios futuros podrían conducir a estrategias de tratamiento mejoradas para pacientes afectados.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este modelo permite la evaluación preclínica de estrategias terapéuticas dirigidas a la hiperplasia íntima venosa, un modo clave de fallo en la revascularización con injertos vasculares. Al replicar la exposición a la presión arterial en un sistema venoso de interposición quirúrgicamente accesible, apoya la reducción mecanicista de riesgos de intervenciones anti-proliferativas antes de pruebas costosas en animales grandes o ensayos clínicos. La plataforma aumenta la confianza predictiva en la validación de dianas para la modulación del fenotipo de músculo liso vascular, informando directamente las decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de terapias cardiovasculares.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite investigar hipótesis terapéuticas dirigidas al cambio fenotípico de las células musculares lisas vasculares, desde un estado proliferativo hasta uno contráctil.
- Valor operativo: Proporciona un sistema in vivo reproducible para validar la interacción con el blanco y el impacto funcional de intervenciones moleculares, como la administración de miR-145.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Valor científico: Genera puntos finales histopatológicos cuantificables (espesor íntimo, positividad para Ki-67) para la evaluación de respuesta a la dosis de terapéuticas candidatas.
- Valor operativo: Facilita la estandarización de la preparación del injerto venoso y del acoplamiento arterial para obtener lecturas fenotípicas consistentes entre estudios.
Investigación Traslacional y Preclínica
- Valor científico: Relaciona hallazgos in vitro (por ejemplo, los efectos de miR-145 en las CMLV) con condiciones fisiológicamente relevantes de presión arterial in vivo.
- Valor operativo: Facilita el monitoreo longitudinal de la pervia del injerto y la progresión de la hiperplasia, permitiendo estudios longitudinales de eficacia.
Integración de la Canalización y del Flujo de Trabajo
El modelo se integra en la continuidad del descubrimiento cardiovascular, apoyando la validación del blanco tras el cribado in vitro y antes de las pruebas de eficacia preclínicas en modelos más grandes o la traducción clínica.
- Biología del Descubrimiento: Evalúa hipótesis mecanicistas sobre las vías de remodelación vascular bajo estrés mecánico fisiopatológico.
- Selección: Proporciona resultados histológicos e inmunohistoquímicos cuantitativos para ordenar jerárquicamente los candidatos terapéuticos.
- Análisis: Permite el análisis morfométrico y del índice proliferativo (por ejemplo, área de hiperplasia íntima, Ki-67+) para comparar los efectos de los tratamientos.
- Investigación Traductiva: Ofrece un entorno de injerto venoso relevante para la enfermedad, para evaluar la continuidad del mecanismo desde el cultivo celular hasta el resultado a nivel tisular.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma quirúrgica estandarizada adaptable a múltiples modalidades terapéuticas (ácidos nucleicos, fármacos, biológicos) para la mejora de injertos vasculares.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Reduce la ambigüedad mecanicista en el fracaso de los injertos vasculares al aislar la hiperplasia intimal como un proceso dependiente de la presión.
- Valor operativo: Ofrece un modelo rentable y reproducible con invasividad limitada, que apoya estudios longitudinales y reduce el uso de animales.
- Valor estratégico: Mejora los criterios de avance/no avance al predecir el riesgo de fracaso clínico del injerto según la eficacia en la atenuación de la hiperplasia.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de candidatos terapéuticos vasculares dirigidos a la modulación del fenotipo de las células musculares lisas.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas quirúrgicas microvasculares y anastomosis venosas/arteriales en pequeños mamíferos.
- Depende del acceso a equipos quirúrgicos (instrumentos microquirúrgicos, suturas, catéteres con balón, heparina) y a instalaciones para el monitoreo postoperatorio.
- Necesita protocolos estandarizados para la extracción venosa, la desepitelización íntima y el acoplamiento arterial para garantizar la reproducibilidad del modelo.
- La adaptación a modelos animales más grandes puede requerir ajustes en el tamaño del vaso, el calibre de la sutura y la dosificación de anticoagulantes, manteniendo al mismo tiempo la exposición a la presión arterial.
- La evaluación de los resultados depende de la capacidad para el procesamiento histológico y la tinción inmunohistoquímica, con puntos finales como el grosor íntimo y Ki-67.
