Un modèle chirurgical modifié de l’ischémie du membre postérieur chez des souris ApoE-/- utilisant une incision miniature
13 mai 2021
Cet article démontre une approche chirurgicale efficace pour établir une ischémie aiguë chez la souris avec une petite incision. Cette approche peut être appliquée par la plupart des groupes de recherche sans aucune mise à niveau du laboratoire.
Ce que nous avons introduit aujourd’hui est une méthode simplifiée modifiée et chirurgicalement efficace, pour établir l’ischémie du membre postérieur chez les souris ApoE. Cette méthode peut être mise en œuvre dans n’importe quelle animalerie. Le principal avantage de la méthode synoviale est un faible caractère invasif, utilisant une incision de moins de cinq millimètres.
La méthode a un hof d’apprentissage. Nous conseillons donc de pratiquer sur des modèles microchirurgicaux avant de travailler sur les animaux, qui vont être inclus dans l’analyse finale. La méthode sera démontrée par Kaixuan Yan, un docteur en médecine et l’étudiant de mon laboratoire.
Commencez par préparer l’équipement et les outils nécessaires à la chirurgie. Après avoir administré l’anesthésie à la souris, appliquez cette pommade sur les yeux pour prévenir la sécheresse. Ensuite, placez la souris sur un coussin chauffant pour maintenir la température corporelle centrale à environ 37 degrés Celsius.
À l’aide d’un coton-tige et d’une crème dépilatoire, enlevez soigneusement les poils de la peau des membres postérieurs du côté droit. Posez la souris en position couchée sur le coussin chauffant sous un microscope à dissection. Utilisez de l’alcool pour désinfecter la peau et essuyez avec le coton loin du côté végétal de l’incision.
En utilisant la pince pointue et les ciseaux chirurgicaux, faites une incision d’environ trois à quatre millimètres au milieu de la région inguinale. Retirez soigneusement le tissu adipeux sous-cutané à l’aide d’une pince fine pointue pour exposer le faisceau neurovasculaire fémoral proximal. À l’aide d’un coton-tige humidifié avec une solution saline, éloignez soigneusement l’artère fémorale du nerf fémoral et de la veine fémorale.
Ensuite, à l’aide de la pointe d’une suture 7.0, percez soigneusement la membrane de la gaine fémorale. Ensuite, passez à 7-0 sutures résorbables à travers l’artère fémorale proximale et faites des nœuds doubles à l’aide des ciseaux à ressorts. Ensuite, transectez l’artère fémorale entre les deux liens.
Passez la suture résorbable 6-0 à travers le bord inférieur de l’incision et faites glisser doucement l’incision vers la région du côté droit du genou du membre postérieur pour exposer l’artère fémorale distale. Déplacez soigneusement le tissu sous-cutané de côté pour exposer le faisceau neurovasculaire. Disséquez l’artère fémorale de la veine fémorale et du nerf fémoral et utilisez du coton pour protéger le nerf.
Ensuite, à l’aide de la pointe d’une suture 7.0, percez la membrane de la gaine fémorale. Passez deux sutures résorbables 7-0 à travers l’artère fémorale distale et faites des nœuds doubles à l’aide des ciseaux à ressort pour transecter l’artère fémorale entre deux attaches. Ensuite, cousez l’incision à l’aide des sutures résorbables 6-0.
Placez la souris sur un coussin chauffant dans une cage propre et continuez à surveiller ses paramètres vitaux jusqu’à la récupération. Déterminer le succès de la double ligature de l’artère fémorale ou DLFA le lendemain par IRM. Avant la procédure DLFA, le poids des souris variait de 29,6 à 38,0 grammes.
Sept jours après la chirurgie DLFA, les poids variaient de 26,5 à 34,1 grammes, ce qui est nettement inférieur aux poids pré-DLFA. Les régions proximales et distales de l’AF droite n’ont montré aucune perfusion. Les résultats de l’échelle de Tarlov ont été significativement diminués un jour après la chirurgie.
Bien qu’ils aient lentement augmenté au cours des jours suivants, ils étaient encore inférieurs à la ligne de base jusqu’au septième jour. Les pattes des membres postérieurs ischémiques chez sept souris étaient incapables de s’étirer naturellement par rapport au côté controlatéral. De plus, quatre des souris présentaient une légère décoloration des pattes par rapport au côté controlatéral.
La coloration H & E du muscle GM droit a révélé des myofibres qui présentaient une nécrose ischémique irrégulière, où les cellules satellites proliférantes avaient remplacé les myofibres nécrotiques et étaient distribuées dans une masse ou avec une dispersion régulière. Les myofibers présentant une infiltration inflammatoire par des macrophages multinucléés avaient perdu leurs caractéristiques morphologiques normales, avec très peu de myofibres régénérés présents. Les sections transversales de ces myofibres régénérés étaient rondes.
Le cytoplasme était coloré en rouge et un petit noyau ou plusieurs noyaux étaient situés au centre. Cependant, ce type de schéma inflammatoire n’a pas été observé dans le GM gauche. La coloration des anticorps CD31 effectuée pour observer la densité microvasculaire a indiqué que les membres postérieurs ischémiques présentaient une densité microvasculaire significativement plus élevée que le côté non ischémique. La chose la plus importante est la dissection de l’artère fémorale.
L’opérateur doit avoir de l’expérience dans les techniques microchirurgicales et se familiariser avec l’anatomie des membres postérieurs de la souris. En principe, cette méthode pourrait également être utilisée pour étudier les lésions d’ischémie-reperfusion dans la jambe. Ainsi, l’artère peut être obstruée avec une pince à vaisseau mou avant de permettre la reperfusion.
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Aperçu
Cet article présente une technique chirurgicale simplifiée et efficace pour induire une ischémie aiguë du membre postérieur chez la souris ApoE à l’aide d’une incision minimalement invasive. La méthode est conçue pour être accessible à la plupart des équipes de recherche sans nécessiter d’améliorations spécialisées du laboratoire.
Composantes clés de l'étude
Domaine de recherche
- Chirurgie vasculaire
- Modélisation de l'ischémie
- Modèles murins en recherche biomédicale
Contexte
- L'ischémie aiguë est une affection grave permettant l'étude des problèmes vasculaires.
- Les méthodes antérieures impliquaient souvent de plus grandes incisions et une invasivité plus élevée.
- Cette technique réduit au minimum le traumatisme et facilite la récupération.
Méthodes utilisées
- Dissection chirurgicale de l'artère fémorale
- Souris ApoE comme modèle biologique
- Utilisation de sutures résorbables pour la ligature
Résultats principaux
- Le modèle présente une perte de poids significative après la chirurgie et une fonction altérée des membres.
- L'analyse histologique a révélé une nécrose ischémique et une structure musculaire modifiée.
- La densité microvasculaire a augmenté dans les membres ischémiques, indiquant une réponse à la condition induite.
Conclusions
- Cette méthode induit efficacement une ischémie des membres postérieurs, offrant une plateforme pour approfondir l'étude des lésions liées à l'ischémie-reperfusion.
- La technique est pertinente pour les chercheurs qui étudient les pathologies vasculaires et musculaires.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Ce modèle chirurgical modifié permet une induction efficace de l’ischémie des membres postérieurs chez des souris ApoE-/- à l’aide d’une incision peu invasive, réduisant ainsi le traumatisme chirurgical et facilitant l’évaluation du rétablissement fonctionnel. Cette approche soutient l’évaluation préclinique des mécanismes de pathologie vasculaire et d’ischémie-reperfusion dans un modèle athérosclérotique pertinent pour la maladie. Elle offre une plateforme reproductible et évolutible pour la validation de cibles et la réduction des risques mécanistiques dans les programmes de découverte de médicaments cardiovasculaires.
Applications stratégiques en R-D biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques dans des modèles d'ischémie athéroscléreuse utilisant des souris ApoE-/-.
- Valeur opérationnelle : Favorise la détection biologique des risques grâce à une induction standardisée de l'occlusion de l'artère fémorale avec un minimum d'invasivité.
- Valeur prédictive : Facilite l'évaluation de l'engagement de la cible et de la modulation de la voie dans des modèles d'ischémie des membres inférieurs.
Développement de tests et criblage
- Prêt de l'essai : Génère des résultats fonctionnels quantifiables par l'évaluation à l'échelle de Tarlov et l'occlusion artérielle confirmée par IRM.
- Reproductibilité : La taille constante des incisions (<5 mm) et la ligature réussie chez tous les animaux soutiennent la standardisation de l'essai.
- Utilité pour le criblage : Permet une évaluation fiable de composés dans des modèles d'ischémie des membres inférieurs avec des critères d'évaluation histologiques et fonctionnels mesurables.
Recherche translationnelle et préclinique
- Pertinence pour la maladie : Modélise l'ischémie chez des souris ApoE-/-, un système cliniquement pertinent pour l'étude des maladies vasculaires athéroscléreuses.
- Continuité translationnelle : Permet de passer de la découverte à la validation préclinique grâce à des paramètres histologiques et de récupération fonctionnelle.
- Réduction des risques mécanistiques : Permet d'évaluer la réponse inflammatoire et le remodelage microvasculaire comme biomarqueurs de la lésion ischémique.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de la cible jusqu'aux tests d'efficacité préclinique dans des modèles de maladies vasculaires.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses et l'élucidation des voies impliquées dans les mécanismes de lésion ischémie-reperfusion.
- Essais de dépistage : Fournit des modèles ischémiques prêts à l'essai, avec des résultats fonctionnels et d'imagerie quantitatifs.
- Analytique : Permet la comparaison des conditions à l'aide de l'échelle de Tarlov, de la perfusion IRM, de la perte de poids et de l'évaluation histologique.
- Recherche translationnelle : S'appuie sur la pertinence du modèle ApoE-/- et des critères d'évaluation alignés sur des biomarqueurs pour assurer une continuité préclinique.
- Réutilisation institutionnelle : Représente une compétence chirurgicale réutilisable pour des études sur les pathologies vasculaires au sein des équipes de découverte.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Confiance prédictive dans la validation des cibles grâce à une compréhension mécanistique de la nécrose ischémique et de l'infiltration inflammatoire.
- Valeur opérationnelle : Standardisation, reproductibilité et évolutivité permises par une incision miniature et des étapes procédurales constantes.
- Valeur stratégique : Décisions améliorées d'aller/arrêt grâce à une variabilité biologique réduite et une fidélité accrue du modèle dans les contextes athérosclérotiques.
- Impact sur le portefeuille : Priorisation ajustée au risque grâce à des critères fonctionnels et histologiques objectifs soutenant les critères de progression.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en techniques de microchirurgie et en anatomie des membres postérieurs de la souris.
- Requiert un équipement de microchirurgie, des plateaux chauffants, du matériel d'anesthésie et des microscopes de dissection.
- Exige une standardisation interéquipes de la taille des incisions, de la technique de ligature et des protocoles de surveillance postopératoire.
- Les considérations d'adaptation incluent l'anatomie vasculaire propre au modèle et la variabilité phénotypique des souris ApoE-/-.
- Les limites pratiques comprennent la dépendance au niveau d'expertise de l'opérateur et la nécessité d'une validation fonctionnelle et par imagerie après l'intervention.
