Modelo de aneurisma aórtico abdominal de ratón inducido por la aplicación perivascular de elastasa
11 de febrero de 2022
El presente protocolo describe un método quirúrgico estandarizado para el modelo AAA inducido por elastasa a través de la aplicación directa de elastasa a la adventicia de la aorta abdominal infrarrenal en ratones.
Este es un protocolo estandarizado para el aneurisma aórtico abdominal inducido por elastasa, que mejoraría en gran medida la reproducibilidad y la consistencia de los estudios que utilizan este modelo. Esta técnica tiene una tasa de inducción consistente de aneurisma aórtico abdominal. También posee la ventaja de los bajos gastos y el corto tiempo de operación, lo que resultará en un mayor poder estadístico y la reproducibilidad.
Debe asegurarse de que se hayan eliminado los tejidos conectivos que cubren la aorta para que la elastasa tenga una mejor oportunidad de penetración, pero tenga cuidado de no dañar los vasos. Para comenzar, administre cinco miligramos por kilogramo de carprofeno por vía subcutánea, 30 minutos antes de la inducción de la anestesia. Pruebe el ratón anestesiado para detectar la falta de respuesta de pellizco del dedo del pie antes de la incisión en la piel.
Haga una incisión longitudinal de 2,5 centímetros en la piel, a lo largo de la línea media del abdomen medio e inferior. Tire suavemente del músculo subyacente y haga una incisión longitudinal de 2,5 centímetros a lo largo de la línea alba. Use aplicadores húmedos con punta de algodón para mover los intestinos y el estómago hacia el lado derecho del ratón y acceder a la cavidad abdominal.
Use fórceps para extraer suavemente el tejido conectivo que cubre la aorta abdominal y la vena cava inferior. Use fórceps para diseccionar suavemente la parte posterior de la aorta abdominal y la vena cava inferior de los músculos subyacentes. Coloque un trozo de franja guante de cuatro centímetros por cuatro milímetros a través de la parte posterior de la aorta abdominal y la vena cava inferior, y enderece la raya.
Coloque la raya aproximadamente a 0,5 centímetros de distancia de la arteria renal derecha. Por encima de la raya, coloque un trozo de almohadilla de algodón de tres centímetros por dos milímetros a través de la parte posterior de la aorta abdominal y la vena cava inferior. Luego, endereza la almohadilla de algodón.
Para incubar la elastasa, use una pipeta para dejar caer 30 microlitros de elastasa pancreática porcina sobre el segmento de la aorta por encima de la almohadilla de algodón. Envuelva la almohadilla de algodón y la raya alrededor de la aorta y la vena cava inferior. Enjuague un trozo de 10 centímetros por una gasa de 10 centímetros con solución salina estéril al 0,9% y colóquelo sobre el abdomen.
Después de 30 minutos, retire la raya y la almohadilla de algodón con fórceps. Irrigar la aorta y la cavidad abdominal con 500 microlitros de solución salina estéril al 0,9%. Use una gasa para absorber la solución salina restante.
Vuelva a aproximar las capas musculares con una sutura de monofilamento no absorbible 6-0. Luego, cierre la piel con tres a cuatro interrumpidos en 6-0 suturas de monofilamento no absorbibles. La tasa de incidencia de desarrollar un aneurisma aórtico abdominal en el día 14 postoperatorio fue del 91,7% para las hembras, mientras que la tasa de incidencia para los animales machos fue del 72,7%Entre los 19 animales en los que se desarrolló el aneurisma aórtico abdominal, se observó un aumento de 1,7 veces y 1,6 veces del diámetro máximo de la aorta abdominal, en hembras y machos respectivamente, en comparación con los controles no quirúrgicos.
Se muestran imágenes representativas de la aorta de grupos no quirúrgicos y quirúrgicos en un día 14 postoperatorio. Esta técnica sirvió como una herramienta potencial para ayudar a diseccionar la fisiopatología del triple A y ayudar al descubrimiento de nuevas dianas terapéuticas potenciales.
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Descripción general
Este estudio presenta un protocolo quirúrgico estandarizado para inducir aneurisma de aorta abdominal (AAA) en ratones utilizando elastasa. El método garantiza una alta reproducibilidad y bajos costos operatorios, lo que lo convierte en una herramienta poderosa para el estudio del AAA.
Componentes Clave del Estudio
Área de Investigación
- Biología cardiovascular
- Fisiopatología de las enfermedades aórticas
- Modelado experimental en ratones
Antecedentes
- Un aneurisma de la aorta abdominal es una afección médica grave con una morbilidad significativa.
- Los modelos actuales varían en cuanto a reproducibilidad y costo.
- Un enfoque estandarizado podría mejorar los resultados de la investigación.
Métodos Utilizados
- Aplicación directa de elastasa pancreática porcina a la adventicia de la aorta.
- Modelo murino (C57BL/6 o cepas similares).
- Técnicas de disección quirúrgica y evaluaciones de seguimiento.
Resultados principales
- 91,7 % de incidencia de AAA en ratones hembra y 72,7 % en machos al día 14 postoperatorio.
- Aumentos significativos en el diámetro máximo de la aorta abdominal observados.
- Apoya la aplicabilidad del modelo para comprender mejor la AAA y descubrir dianas terapéuticas.
Conclusiones
- Este protocolo demuestra un método confiable para la inducción de AAA.
- Tiene el potencial de mejorar la investigación en biología cardiovascular y desarrollo terapéutico.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Los modelos estandarizados en ratón para el aneurisma de aorta abdominal (AAA) son fundamentales para reducir los riesgos en el descubrimiento temprano de dianas cardiovasculares y permitir estudios mecanicistas reproducibles. El protocolo de aplicación perivascular de elastasa ofrece una alta consistencia y potencia estadística, lo que favorece pruebas de hipótesis robustas y la comparabilidad entre estudios. Este modelo refuerza la confianza en el portafolio al proporcionar un sistema preclínico confiable para la evaluación de la patogénesis del AAA y de dianas terapéuticas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar la fisiopatología de la AAA e identificar mecanismos impulsadores de la enfermedad.
- Apoya la validación funcional de dianas candidatas en un contexto in vivo reproducible.
- Facilita la confianza predictiva para programas cardiovasculares en etapas tempranas.
Desarrollo de ensayos y cribado
- Proporciona un sistema validado in vivo para evaluar intervenciones farmacológicas dirigidas a la AAA.
- Ofrece lecturas cuantitativas estandarizadas, como los cambios en el diámetro aórtico, para el desarrollo de ensayos.
- Permite la reproducibilidad y escalabilidad para la selección de compuestos en estudios preclínicos.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con puntos finales relevantes para la enfermedad en la exploración traslacional de biomarcadores.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento mecanicista hasta la evaluación preclínica de la eficacia.
- Reduce el riesgo biológico mediante la modelización de características clave de la AAA humana en ratones.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Este modelo se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la etapa preclínica, conectando estudios mecanicistas e identificación de compuestos prometedores para terapias contra el AAA.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la prueba basada en hipótesis de mecanismos AAA y funciones de dianas.
- Cribado: Proporciona resultados cuantitativos y reproducibles para la evaluación de la eficacia de compuestos.
- Análisis: Permite la comparación estadística de la dilatación aórtica y las tasas de incidencia entre grupos experimentales.
- Investigación Traducional: Facilita la alineación con las características clínicas del AAA para el desarrollo de biomarcadores y puntos finales.
- Reutilización Empresarial: Ofrece un modelo estandarizado y rentable, adaptable a distintos equipos de investigación cardiovascular.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la investigación de AAA.
- Valor operativo: Mejora la reproducibilidad, la estandarización y el rendimiento en estudios in vivo.
- Valor estratégico: Mejora la calidad de las decisiones de avance/no avance y la asignación de capital en las fases iniciales de los programas cardiovasculares.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de dianas de AAA y candidatos terapéuticos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia quirúrgica y formación estandarizada en procedimientos para obtener resultados consistentes.
- Necesita acceso a salas quirúrgicas para animales y herramientas de medición o imágenes cuantitativas.
- Exige un estricto cumplimiento del protocolo entre equipos para minimizar la variabilidad entre estudios.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes cepas de ratones o puntos finales experimentales.
- Las limitaciones potenciales incluyen la variabilidad técnica y las características fisiopatológicas específicas del modelo.
