15 de junio de 2020
Se presenta un protocolo para evaluar la función cardíaca biventricular en ratones mediante la generación de asas de presión-volumen (VP) desde el ventrículo derecho e izquierdo en el mismo animal mediante cateterismo torácico cerrado. La atención se centra en el aspecto técnico de la cirugía y la adquisición de datos.
Este protocolo permite una caracterización completa y robusta de la función cardíaca, así como la cuantificación de la función sistólica y diastólica en el ventrículo izquierdo y derecho de ratones. Esta técnica propone una caracterización global de la función cardíaca en ratones, así como una categorización izquierda y derecha en un mismo animal. Para comenzar, aísle la arteria carótida derecha mediante disección roma para desplazar lateralmente el músculo hioides esternal para exponer y aislar la arteria carótida derecha.
A continuación, utilice la disección roma de arena con fórceps para aislar la arteria carótida del nervio vago y pasar tres suturas quirúrgicas 4-0 por debajo de la arteria, pero no del nervio. Para el aislamiento de la vena yugular derecha, desplazar lateralmente las glándulas submandibular y parótida. Para visualizar la vena yugular derecha y usar las pinzas para diseccionar y exponer sin rodeos la vena yugular derecha.
Diseccione cuidadosamente la vena para extirpar la fascia circundante y pase las pinzas por debajo de la vena yugular. Pase una sutura quirúrgica por debajo de la vena y ate la sutura al lado craneal de la vena. Utilice una pinza hemostática para aplicar una tracción suave sobre la sutura en la dirección de la cabeza y pase dos suturas adicionales por debajo de la vena yugular.
Utilice una segunda pinza para tirar suavemente de la sutura más distal en dirección caudal y hacer un nudo suelto en la sutura central. A continuación, coloque varias gotas de solución salina fisiológica calentada en el vaso en el lugar de la venotomía prevista. Para el cateterismo del ventrículo derecho, coloque al ratón bajo un microscopio estereoscópico e identifique la vena yugular.
Aplique suavemente una tracción superior a la vena e inserte una aguja curva de calibre 30 entre el cráneo y las suturas en un ángulo de 140 grados. Para asegurar que la aguja entra de manera coaxial. Tras la inserción, mueva la aguja para dilatar la venotomía e inserte una punta de catéter de seis milímetros debajo de la aguja en la venotomía.
Después de avanzar el catéter hacia el ventrículo derecho, controle la forma de onda clásica de la presión del ventrículo derecho en un monitor continuo para confirmar la posición correcta del catéter. Si es necesario, gire suavemente el eje del catéter hasta lograr una colocación óptima del catéter a lo largo del eje del ventrículo derecho. Para asegurar la correcta posición del catéter en el ventrículo derecho e izquierdo, hay que leer e interpretar detenidamente la presión, el volumen, la magnitud, las fases, las trazas, al mismo tiempo que se mueve el catéter.
Cuando se haya obtenido una señal de bucle de magnitud de presión óptima, presione enter en la consola para realizar un escaneo de referencia y monitorear la frecuencia cardíaca. Para generar los bucles de volumen de presión, cambie el parámetro del eje X de magnitud a volumen, dejando la presión como el eje Y. Cuando la señal de bucle de volumen de presión es óptima.
Graba durante 30 segundos. Al final del análisis, detenga la grabación. A continuación, coloque el catéter extraído en una solución de cloruro de sodio y heparina.
Para el cateterismo del ventrículo izquierdo, eleve suavemente la arteria carótida derecha con pinzas y ate la sutura craneal, ocluyendo así la arteria. Utilice una pinza hemostática para aplicar suavemente una tracción dirigida cranealmente sobre el vaso y utilice una pinza para tirar de la sutura más distal en dirección caudal. Haga un nudo suelto en la sutura central y agregue varias gotas de solución salina fisiológica calentada sobre el vaso en el sitio de la arteriotomía anticipada.
Utilice el microscopio para enfocar la sección craneal entre la sutura caudal y la sutura media y aplique suavemente una tracción superior a la arteria. Después de insertar el catéter como se demostró para el ventrículo derecho, confirmado que el registro del canal de presión muestra un trazo típico de la aorta, el avance del catéter hacia el ventrículo izquierdo será evidente por la caída repentina de la presión diastólica de la aorta. Para estabilizar la presión del ventrículo izquierdo, utilice el bucle de volumen de presión para confirmar la posición correcta del catéter en el ventrículo izquierdo.
Detenga la grabación y retire el catéter. Coloque el catéter en una solución de cloruro de sodio de heparina y ate la sutura caudal. A continuación, limpie el catéter con un detergente enzimático.
En esta figura, se pueden observar asas de presión óptimas representativas generadas a partir de un catéter correctamente insertado a través de la vena yugular y avanzado hacia el ventrículo derecho. La posición incorrecta dentro del ventrículo derecho es evidente por la aparición de bucles de volumen de presión defectuosos. La colocación retrógrada óptima del catéter a través de la válvula aórtica hacia el ventrículo izquierdo también da como resultado un patrón de bucle de presión específico.
Eso se presenta como bucles defectuosos en el caso de un catéter mal colocado. Esta técnica permite la adquisición de valores completos de presión sistólica ventricular izquierda y derecha. También proporciona parámetros diastólicos y proporciona información sobre numerosas medidas avanzadas de contractilidad y lustropía.
Esta técnica también facilita la evaluación de la eficiencia del ventrículo izquierdo y derecho y la poscarga de la fase del ventrículo. Esta técnica podría utilizarse para evaluar la función ventricular derecha e izquierda en la enfermedad cardiovascular. Por ejemplo, podría utilizarse para evaluar la función ventricular derecha en respuesta a un aumento de la poscarga en la hipertensión pulmonar.
La práctica general, un buen campo de eliminación, una buena herramienta quirúrgica y mantener hidratada la vena angular carótida es la clave del éxito de este procedimiento.
Este protocolo describe un método para evaluar la función cardíaca biventricular en ratones mediante la generación de bucles de presión-volumen (PV) utilizando cateterización con el tórax cerrado. Se enfatizan las técnicas quirúrgicas y la adquisición de datos necesarias para mediciones precisas.
La evaluación de la función cardíaca biventricular en modelos preclínicos es fundamental para reducir los riesgos de candidatos farmacéuticos cardiovasculares, ya que proporciona información mecanicista sobre el rendimiento sistólico y diastólico. La adquisición de bucles de presión-volumen en ratones con el tórax cerrado permite un perfil hemodinámico fisiológicamente relevante que refleja la cateterización clínica, lo que fortalece la confianza en la traslación para la validación de dianas y la optimización de compuestos líderes. Este enfoque reduce la ambigüedad biológica en las fases iniciales del descubrimiento al proporcionar datos cuantitativos y reproducibles sobre la interdependencia ventricular y la contractilidad.
El método se integra en la continuidad del descubrimiento, desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos activos y las pruebas de eficacia preclínica, proporcionando fenotipificación cardíaca funcional en cada etapa.