Modelo murino de pinzamiento del hiliar pulmonar izquierdo de lesión por isquemia pulmonar y reperfusión
12 de abril de 2024
El protocolo describe un método factible, fiable y reproducible de pinzamiento del hiliar pulmonar izquierdo que puede utilizarse para estudiar la lesión por isquemia-reperfusión pulmonar en modelos de ratón.
Estamos interesados en estudiar los efectos de la lesión por isquemia-reperfusión en los resultados después del trasplante pulmonar con el objetivo de comprender los mecanismos celulares y moleculares subyacentes. Los neutrófilos que ingresan al pulmón contribuyen a la lesión por isquemia-reperfusión (IRI, por sus siglas en inglés). Recientemente hemos descubierto que las células B preceden a los neutrófilos en la entrada al pulmón, y desempeñan un papel en el reclutamiento de neutrófilos después de la IRI.
El trasplante de pulmón izquierdo en el ratón es técnicamente desafiante y requiere un entrenamiento dedicado a tiempo completo durante varios meses para lograr resultados consistentes. Además, introduce la alergenicidad y el trauma anastomótico quirúrgico. Por lo tanto, necesitamos una técnica más accesible que pueda aislar el estudio de la lesión por isquemia-reperfusión.
Utilizando nuestro modelo de pinza hiliar, hemos descubierto que las células B entran en el pulmón poco después de la lesión por isquemia-reperfusión, y reclutan monocitos clásicos en un receptor de células B de forma dependiente de TLR4. En última instancia, esto da como resultado un aumento de la extravasación de neutrófilos al pulmón. Nuestro protocolo consiste en la ligadura reversible de sutura del hilio pulmonar izquierdo con un nudo corredizo.
La naturaleza flexible y discreta de la sutura permite el cierre del tórax, lo que es útil para estudiar períodos más largos de isquemia caliente, ya que el cierre del tórax minimiza el calor y las pérdidas insensibles de líquido en el ratón.
Descripción general
Este protocolo describe un método confiable para la oclusión del hilio pulmonar izquierdo con el fin de estudiar la lesión por isquemia-reperfusión pulmonar en modelos murinos. El estudio tiene como objetivo comprender los mecanismos celulares y moleculares implicados en esta lesión, centrándose especialmente en el papel de los neutrófilos y las células B.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Biología
- Trasplante
Antecedentes
- La lesión por isquemia-reperfusión (IRI) afecta los resultados del trasplante pulmonar.
- Los neutrófilos contribuyen a la IRI, pero los linfocitos B los preceden en el reclutamiento pulmonar.
- El trasplante de pulmón izquierdo en ratones es técnicamente difícil.
- Los métodos actuales introducen alergenicidad y trauma quirúrgico.
Objetivo del estudio
- Desarrollar una técnica más accesible para estudiar la lesión por isquemia-reperfusión (IRI).
- Aislar los efectos de la IRI sin las complicaciones del trasplante.
- Mejorar la comprensión de los mecanismos subyacentes del daño pulmonar.
Métodos Utilizados
- Protocolo de pinzamiento hilar pulmonar izquierdo.
- Modelos de ratón para el estudio de lesión pulmonar.
- Evaluación de la participación de neutrófilos y células B.
- Evaluación de las respuestas celulares y moleculares a la IRI.
Resultados principales
- El protocolo es factible y reproducible para estudiar la lesión por isquemia-reperfusión pulmonar.
- Se identificaron los roles de los neutrófilos y las células B en el proceso de lesión.
- Proporcionó información sobre los mecanismos de reclutamiento de células inmunitarias.
- Se demostró el potencial para mejorar la comprensión de los resultados del trasplante pulmonar.
Conclusiones
- El método de oclusión del hilio pulmonar izquierdo es una herramienta valiosa para la investigación sobre la lesión por isquemia-reperfusión.
- Comprender los roles de las células inmunitarias puede orientar las estrategias terapéuticas.
- Este enfoque podría conducir a avances en las técnicas de trasplante pulmonar.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
El modelo de pinzamiento hilar pulmonar izquierdo en ratón proporciona un sistema reproducible y accesible para analizar los mecanismos celulares y moleculares de la lesión por isquemia-reperfusión pulmonar (IRI), una barrera crítica en el trasplante pulmonar. Al permitir el aislamiento preciso de los efectos de la IRI sin el trauma quirúrgico confundente, este modelo apoya la reducción de riesgos mecanicistas y la validación de dianas en las fases iniciales del descubrimiento. Su fiabilidad y adaptabilidad lo convierten en un recurso valioso para la investigación traslacional y la selección de carteras en I+D respiratoria y enfocada en trasplantes.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar las vías de reclutamiento de células inmunitarias implicadas en el IRI pulmonar.
- Apoya la validación funcional de dianas moleculares involucradas en las interacciones de neutrófilos y células B.
- Facilita la reducción mecanicista de riesgos al aislar el daño específico del IRI de los factores de confusión quirúrgicos.
- Proporciona una plataforma para estudios basados en hipótesis sobre la modulación inmunitaria en trasplantes.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Prepara modelos murinos validados para ensayos celulares y moleculares posteriores.
- Permite la medición estandarizada de la oxigenación y la extravasación de células inmunitarias.
- Facilita la cuantificación reproducible de marcadores de lesión mediante citometría de flujo y qPCR.
- Posibilita la adaptación escalable de los puntos temporales de lesión y reperfusión según las necesidades del ensayo.
Investigación Traslacional y Preclínica
- Se alinea con los mecanismos relevantes para la enfermedad que subyacen a la disfunción primaria del injerto tras el trasplante.
- Proporciona continuidad desde el descubrimiento mecanicista hasta la validación preclínica de intervenciones terapéuticas.
- Permite el avance ajustado al riesgo de estrategias inmuno-moduladoras dirigidas a la lesión por isquemia-reperfusión (IRI).
- Apoya la identificación de biomarcadores para estudios traslacionales en lesión pulmonar.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este modelo se integra en el continuo de descubrimiento a preclínico al permitir la prueba de hipótesis, la validación de dianas y estudios mecanicistas antes de la identificación de compuestos líderes y la investigación traslacional.
- Biología del Descubrimiento: Facilita el aislamiento y análisis de la dinámica de las células inmunitarias durante la IRI para aclarar las vías implicadas.
- Selección: Proporciona la inducción reproducible de lesiones y resultados cuantitativos para el desarrollo de ensayos.
- Análisis: Ofrece puntos finales medibles, como los gases en sangre arterial y la infiltración de células inmunitarias, para estudios comparativos.
- Investigación Traducional: Conecta los hallazgos mecanicistas con modelos preclínicos de lesión en trasplante pulmonar.
- Reutilización Empresarial: Ofrece un modelo ampliamente adoptable y adaptable para programas continuos de investigación respiratoria y de trasplantes.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva en intervenciones inmunitarias dirigidas a la lesión por isquemia-reperfusión pulmonar.
- Valor operativo: Estandariza la inducción de lesión y las mediciones para garantizar la reproducibilidad entre estudios.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de avance o interrupción de fármacos candidatos que actúan sobre los mecanismos de la lesión por isquemia-reperfusión.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de activos inmuno-moduladores en las líneas de trasplante.
Consideraciones de Implementación
- Requiere destreza quirúrgica y familiaridad con la anatomía torácica de los roedores.
- Necesita acceso a citometría de flujo, análisis de gases sanguíneos e infraestructura de biología molecular.
- Exige estandarización del protocolo para lograr reproductibilidad entre diferentes grupos de investigación.
- Adaptable a diferentes duraciones de isquemia y reperfusión según los objetivos experimentales.
- Las limitaciones potenciales incluyen la variabilidad técnica y los patrones de lesión específicos del modelo.
