Una técnica modificada para la constricción aórtica transversa en ratones
18 de agosto de 2022
El presente protocolo describe una técnica modificada y simplificada con un procedimiento de constricción aórtica transversa (TAC) mínimamente invasivo utilizando un retractor de fabricación propia. Este procedimiento se puede realizar sin un ventilador o microscopio e introduce sobrecarga de presión, lo que eventualmente conduce a hipertrofia cardíaca o insuficiencia cardíaca.
Este protocolo proporciona un trauma quirúrgico rápido limitado, sin complicaciones y masas de bajo costo para realizar la cirugía TAC. Este modelo aborda el arco aórtico utilizando un retractor de fabricación propia y no necesita incrustaciones microquirúrgicas o ventilación mecánica, lo que limita significativamente el trauma quirúrgico. Para comenzar, prepare una jeringa de cinco mililitros.
Luego haga que la aguja se vuelva roma pellizcando su punta con un soporte para agujas. Prepare una aguja de calibre 27 embotada con un soporte para agujas y doble su punta a 90 grados. Use un alambre de hierro obtenido comercialmente y enrede alrededor de la aguja.
Forma una pequeña trampa o bucle en la punta roma de la aguja. Esterilice todas las herramientas quirúrgicas antes de la cirugía en autoclave. Confirme la profundidad de la anestesia con un pellizco en el dedo del pie para evitar la sequedad mientras está bajo anestesia.
Aplique ungüento oftálmico en ambos ojos. Luego coloque el mouse en posición supina sobre una almohadilla térmica cubierta con una cortina estéril con su cabeza apuntando hacia el operador. Fija sus extremidades con cinta adhesiva e incisivos con una sutura 4-0.
Ahora, inserte una sonda rectal para controlar la temperatura corporal durante la operación. Usando tijeras oftálmicas esterilizadas, haga un agujero en una cortina estéril desechable nueva. Coloque la cortina estéril sobre el ratón y asegúrese de que el campo de operación sin pelo sea visible a través del orificio.
Después de hacer una incisión separar la piel y la fascia superficial y exponer la tráquea y el esternón proximal. Luego, haga cuidadosamente una incisión longitudinal de tres a cuatro milímetros en la línea media del esternón desde el borde superior hasta el ángulo esternal y levante suavemente el esternón con fórceps. Usando pinzas rectas, disecciona sin rodeos el vaso objetivo y los tejidos a su alrededor.
Ahora, sostenga el retractor previamente hecho por él mismo con una trampa de alambre en la mano derecha. Pase cuidadosamente la trampa del retractor debajo de la aorta entre la arteria carótida común izquierda y el origen de la arteria denominada derecha. Pase el retractor a la mano izquierda.
Sostenga las pinzas microscópicas en la mano derecha y pase una sutura de seda 7-0 a través del lazo de la trampa al final. Saque el retractor. Coloque una aguja de calibre 27 paralela a la aorta y ate la sutura alrededor de la aguja y la aorta.
Luego sostenga la aguja calibre 27 con fórceps oftálmicos y el nudo atado a la aguja de calibre 27 y la aorta con otro fórceps. Tire rápida pero suavemente de la aguja de calibre 27 de la ligadura. Suturar la piel con sutura de monofilamento sintético 4-0 en un patrón de sutura interrumpida.
Coloque el mouse en una almohadilla caliente y espere a que reviva. Generalmente, el ratón revive en unos 60 minutos. Después de cuatro semanas de cirugía.
La fracción de eyección y el acortamiento fraccional se redujeron significativamente en ratones con constricción aórtica transversal en comparación con ratones simulados. Sin embargo, la masa ventricular izquierda y el diámetro interno del ventrículo izquierdo estaban significativamente elevados en los ratones de constricción aórtica transversa. El paso más importante en esta partícula es pasar la sutura debajo del arco aórtico.
Todas las películas deben ser suaves para reducir la tracción innecesaria en la arteria. Después de este procedimiento, los investigadores pueden aplicar tratamiento médico al modelo animal para investigar posibles objetivos terapéuticos para pacientes con hipertrofia cardiovascular o insuficiencia cardíaca.
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Descripción general
Este protocolo describe un procedimiento de constricción transversa de la aorta (TAC) mínimamente invasivo que utiliza un retractor casero, diseñado para inducir sobrecarga de presión y estudiar la hipertrofia cardíaca o la insuficiencia cardíaca. El procedimiento es sencillo y no requiere ventilación mecánica ni microscopía avanzada.
Componentes Clave del Estudio
Área de Investigación
- Cardiología
- Modelos animales de enfermedades cardíacas
- Técnicas quirúrgicas
Antecedentes
- El modelo de TAC es fundamental para estudiar la hipertrofia cardíaca y la insuficiencia cardíaca.
- Minimizar el trauma quirúrgico es esencial para mejorar la recuperación y los resultados experimentales.
- Los métodos tradicionales de TAC a menudo requieren equipos complejos que este protocolo busca simplificar.
Métodos Utilizados
- Se utilizó un retractor casero y agujas romas para realizar la CAT.
- El sistema biológico empleado es un modelo murino.
- Las tecnologías clave incluyen herramientas quirúrgicas básicas con requisitos limitados de microcirugía.
Resultados principales
- Tras el procedimiento de TAC, se observaron alteraciones significativas en la masa del ventrículo izquierdo y en la fracción de eyección en modelos de hipertrofia cardíaca después de cuatro semanas.
- Los resultados confirman la inducción exitosa de estrés cardíaco e hipertrofia como respuesta al procedimiento.
- Esto valida la utilidad del modelo para futuras investigaciones terapéuticas.
Conclusiones
- Este estudio presenta con éxito un método simplificado para simular la sobrecarga cardíaca en ratones.
- La técnica es relevante para investigadores que estudian enfermedades cardíacas y tratamientos potenciales.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La constricción aórtica transversal (TAC) en ratones es un modelo preclínico fundamental para estudiar la hipertrofia cardíaca y la insuficiencia cardíaca bajo sobrecarga de presión. Esta técnica TAC modificada y mínimamente invasiva reduce el trauma quirúrgico y la complejidad operativa, permitiendo una modelización de la enfermedad más reproducible y escalable para el descubrimiento temprano de fármacos cardiovasculares. El enfoque favorece una recuperación rápida y una mayor relevancia fisiológica, mejorando la confianza predictiva en la investigación traslacional y la evaluación de dianas terapéuticas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite modelar de forma robusta la hipertrofia cardíaca inducida por sobrecarga de presión para estudios mecanicistas.
- Facilita la validación funcional de dianas cardiovasculares en un sistema in vivo controlado.
- Apoya la interrogación basada en hipótesis de las vías de estrés cardíaco relevantes para enfermedades humanas.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Proporciona una plataforma estandarizada y reproducible para evaluar intervenciones candidatas in vivo.
- Reduce la variabilidad del procedimiento, favoreciendo lecturas cuantitativas consistentes, como la fracción de eyección y la masa ventricular.
- Agiliza la preparación del modelo, aumentando el rendimiento para campañas de cribado preclínico.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con puntos finales relevantes para la enfermedad en el desarrollo traslacional de biomarcadores en la investigación de la insuficiencia cardíaca.
- Permite la continuidad desde el descubrimiento inicial hasta la evaluación preclínica de la eficacia de terapias novedosas.
- Apoya las decisiones de avance ajustadas al riesgo mediante la modelización de fenotipos cardíacos clínicamente relevantes.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este modelo de TAC mínimamente invasivo se integra en la línea de descubrimiento cardiovascular, desde estudios mecanicistas iniciales hasta la evaluación preclínica de compuestos líderes.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis y la aclaración de vías en modelos de sobrecarga cardíaca.
- Selección: Proporciona mediciones reproducibles y cuantitativas de la función cardíaca para la evaluación de compuestos.
- Análisis: Permite la comparación estadística de parámetros cardíacos entre grupos experimentales.
- Investigación Traducional: Ofrece un puente hacia la relevancia clínica mediante la modelización de fenotipos clave de insuficiencia cardíaca.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma escalable y estandarizada para su uso repetido en programas de I+D cardiovascular.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la validación de objetivos cardíacos.
- Valor operativo: Minimiza la complejidad quirúrgica, estandariza los procedimientos y acelera los tiempos de recuperación.
- Valor estratégico: Mejora la calidad de las decisiones de avance o interrupción y la eficiencia del capital al reducir el riesgo biológico en fases tardías.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de activos cardiovasculares basada en datos preclínicos sólidos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en cirugía de animales pequeños y fisiología cardiovascular.
- Necesita instrumentos quirúrgicos básicos y un retractor casero para la manipulación de vasos.
- Exige estandarización entre equipos de los protocolos quirúrgicos y de monitoreo postoperatorio.
- Adaptable a diversas cepas de ratones, aunque puede requerir optimización según el fondo genético específico.
- Las limitaciones potenciales incluyen la variabilidad técnica en la constricción vascular y la medición de los puntos finales.
