Cirugía de implantación para estudios de estimulación y registro del nervio vago abdominal en ratas despiertas
19 de enero de 2024
El presente protocolo describe la técnica quirúrgica para implantar una guía de electrodos en el nervio vago abdominal en ratas, junto con métodos para pruebas de electrofisiología crónica y estimulación con el dispositivo implantado.
La ENV abdominal tiene la ventaja de no causar efectos secundarios cardíacos y respiratorios asociados con la ENV cervical. El objetivo del estudio fue investigar el efecto antiinflamatorio de la ENV abdominal en un modelo de rata con artritis reumatoide. Anteriormente, hemos demostrado que la ENV abdominal reduce los síntomas de un modelo de enfermedad inflamatoria intestinal en ratas.
Actualmente se está llevando a cabo un primer ensayo clínico en humanos para investigar la seguridad y eficacia de la ENV abdominal como tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal. Estamos ampliando nuestra investigación de neuromodulación para investigar si podemos registrar la actividad espontánea del nervio vago inducida por la inflamación como el siguiente paso para desarrollar un sistema VNS abdominal adaptativo para el tratamiento de afecciones inflamatorias. Hemos demostrado que la ENV abdominal no causa efectos cardíacos o respiratorios fuera del objetivo que se asocian con la ENV cervical, y tiene efectos antiinflamatorios en modelos de ratas de enfermedad inflamatoria intestinal y artritis reumatoide.
Los efectos de la ENV abdominal en el cuerpo no se comprenden bien en comparación con la ENV cervical. Este protocolo puede ayudar a establecer protocolos experimentales para probar el efecto de la ENV abdominal sobre diferentes parámetros fisiológicos en animales sanos o afecciones inflamatorias como el lupus sistémico y la enfermedad renal crónica.
Descripción general
Este estudio describe un protocolo quirúrgico para implantar una matriz de electrodos sobre el nervio vago abdominal en ratas, con el objetivo de investigar los efectos antiinflamatorios de la estimulación del nervio vago abdominal (VNS) en modelos de artritis reumatoide y enfermedad inflamatoria intestinal. El estudio destaca la ausencia de efectos adversos cardíacos y respiratorios en comparación con la VNS cervical.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Neurofarmacología
- Técnicas quirúrgicas
Antecedentes
- La VNS abdominal puede proporcionar beneficios terapéuticos sin los efectos secundarios de la VNS cervical.
- Los efectos antiinflamatorios de la VNS abdominal se exploraron en modelos de ratas de artritis reumatoide y enfermedad inflamatoria intestinal.
- Ensayos clínicos actuales están examinando la seguridad y eficacia de la VNS abdominal para tratar afecciones inflamatorias.
- Los efectos sobre los parámetros fisiológicos con la VNS abdominal no están bien comprendidos.
Objetivo del estudio
- Desarrollar protocolos experimentales para evaluar los efectos de la estimulación del nervio vago abdominal.
- Investigar la actividad espontánea del nervio vago inducida por inflamación.
- Caracterizar el método de estimulación del nervio vago que puede adaptarse a diversas condiciones inflamatorias.
Métodos Utilizados
- Se realizó la implantación quirúrgica de una matriz de electrodos sobre el nervio vago abdominal en ratas anestesiadas.
- El procedimiento incluyó una disección y fijación cuidadosas para garantizar la estabilidad de la matriz de electrodos.
- Se realizó una prueba de electrofisiología después de la cirugía para evaluar la actividad nerviosa.
- Se utilizaron técnicas de sutura cuidadosas para asegurar el electrodo y minimizar complicaciones.
Resultados principales
- La cirugía fue diseñada para garantizar una colocación estable del electrodo cerca del nervio vago abdominal.
- Se realizaron mediciones electrofisiológicas para evaluar la actividad nerviosa tras la estimulación.
- Evaluaciones crónicas pueden revelar información sobre los mecanismos reguladores antiinflamatorios facilitados por la ETV abdominal.
- El estudio respalda el potencial de la ETV abdominal en el manejo de condiciones inflamatorias.
Conclusiones
- El protocolo establece una base para futuras investigaciones sobre la estimulación del nervio vago abdominal en diversos modelos de enfermedades inflamatorias.
- Los hallazgos podrían permitir que estudios futuros exploren los mecanismos neuronales asociados con la estimulación del nervio vago.
- Comprender el impacto de la estimulación del nervio vago abdominal podría influir en las estrategias terapéuticas para trastornos inflamatorios.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La estimulación del nervio vago abdominal (VNS) en modelos de ratas despiertas permite estudios de neuromodulación selectiva sin los efectos adversos cardiovasculares y respiratorios observados en la VNS cervical. Este enfoque favorece la reducción de riesgos mecanicistas y la confianza predictiva para estrategias terapéuticas antiinflamatorias en descubrimiento preclínico. El método posiciona la VNS abdominal como una plataforma escalable para evaluar la neuromodulación en sistemas relevantes para enfermedades en diversas indicaciones inflamatorias.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biofármacos
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar las vías vagales implicadas en los mecanismos de enfermedades inflamatorias.
- Apoya la validación funcional de dianas al aislar los efectos del nervio vago abdominal sin efectos secundarios sistémicos confusos.
- Facilita la confianza predictiva en la neuromodulación como hipótesis terapéutica para condiciones inflamatorias.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Proporciona un sistema in vivo validado para lecturas electrofisiológicas cuantitativas tras la estimulación del nervio vago (VNS).
- Permite la medición reproducible de potenciales de acción compuestos evocados (ECAP) para la estandarización de ensayos.
- Facilita el cribado de compuestos o dispositivos posteriores mediante el establecimiento de protocolos sólidos de estimulación y registro.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Se alinea con modelos de rata relevantes para la enfermedad, para la exploración traslacional de biomarcadores en enfermedad inflamatoria intestinal y artritis reumatoide.
- Permite la continuidad desde el descubrimiento mecanicista hasta la validación preclínica de estrategias de neuromodulación.
- Reduce el riesgo traslacional al proporcionar estimulación selectiva sin efectos fisiológicos fuera del blanco.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este método se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la etapa preclínica al permitir estudios de neuromodulación basados en hipótesis, evaluaciones electrofisiológicas cuantitativas y modelos traslacionales de enfermedades.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la prueba de hipótesis nula sobre la participación del vago en la regulación inflamatoria.
- Selección: Proporciona mediciones reproducibles de PEAC para evaluar la idoneidad del ensayo y la comparabilidad entre estudios.
- Análisis: Ofrece salidas cuantitativas de variables dependientes para análisis estadístico y comparación de condiciones.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos mecanicistas con modelos preclínicos de enfermedad para un avance ajustado al riesgo.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma in vivo reutilizable para la investigación de neuromodulación en múltiples indicaciones inflamatorias.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la validación de dianas de neuromodulación.
- Valor operativo: Estandariza los procedimientos quirúrgicos y electrofisiológicos para garantizar la reproducibilidad y escalabilidad.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de avance/no avance al proporcionar datos preclínicos sólidos y libres de efectos adversos.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de activos de neuromodulación en las líneas de desarrollo para enfermedades inflamatorias.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en cirugía de roedores y técnicas de registro electrofisiológico.
- Exige acceso a matrices especializadas de electrodos, estimuladores y sistemas de adquisición de datos.
- Necesita una estandarización rigurosa entre equipos de los protocolos quirúrgicos y de registro.
- La adaptación a otros modelos de enfermedad puede requerir la optimización del protocolo según diferencias anatómicas o fisiológicas.
- Es fundamental manejar con cuidado para evitar una colocación inadecuada de los electrodos o complicaciones quirúrgicas.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:49
Electrode Array Implantation on the Abdominal Vagus Nerve in Rats for Recording Evoked Compound Action Potentials
6:16
Chronic Electrophysiology Testing and Abdominal Vagus Nerve Stimulation Using an Implanted Electrode Array in Awake Rats
