Articolo metodologico

Stabilimento di una procedura standardizzata di legatura delle arterie renali per l'ipertensione nei criceti dorati siriani

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DOI:

10.3791/69871

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8 maggio 2026

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1Guangdong Provincial Key Laboratory of Large Animal Models for Biomedicine, South China Institute of Large Animal Models for Biomedicine, School of Pharmacy and Food Engineering, Wuyi University, 2Affiliated Jiangmen TCM Hospital of Ji'nan University, 3Institute of Cardiovascular Science, School of Basic Medical Sciences, Health Science Center, Peking University

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo studio ha stabilito e ottimizzato un modello di legatura parziale delle arterie renali nei criceti siriani (2K1C), che induce stabilmente l'ipertensione secondaria correlata alla RAS in un contesto di iperlipidemia, fornendo una piattaforma altamente riproducibile per la ricerca cardiovascolare.

Abstract

L'ipertensione è considerata una minaccia sanitaria globale importante, che può portare a gravi complicazioni, tra cui rimodellamento vascolare, insufficienza cardiaca, infarto miocardico e malattia renale terminale. I criceti dorati siriani, un modello con proteine di trasferimento estere colesterilici (CETP) a espressione naturale, sono suscettibili all'iperlipidemia indotta dalla dieta. Per stabilire un modello di criceto affidabile e riproducibile per studiare la relazione tra stenosi dell'arteria renale (RAS), ipertensione secondaria e malattie cardiovascolari, è stato utilizzato il modello Goldblatt a due reni e una clip (2K1C). Questo studio descrive una procedura chirurgica raffinata per indurre la SAR nei criceti dorati siriani tramite legatura parziale delle arteria renali, sottolineando fattori critici come la tecnica di isolamento chirurgico e la selezione del materiale delle legature, che influenzano significativamente gli esiti. L'implementazione di questo protocollo chirurgico standardizzato ha portato a circa il 90% dei criceti trattati a mostrare un aumento costante della pressione sistolica di 25–30 mmHg. Questa procedura ottimizzata di legatura delle arterie renali offre un metodo robusto per generare un modello di criceto iperteso con alta coerenza, maggiore riproducibilità e utilità per la ricerca sulle malattie cardiovascolari.

Introduzione

La stenosi dell'arteria renale (RAS) è una delle principali cause di ipertensione secondaria e costituisce un fattore di rischio significativo per la morbilitàcardiovascolare 1. Una delle principali sfide nella ricerca clinica è la difficoltà di delimitare la via causale che collega dislipidemia, ipertensione e danni agli organi terminali, poiché comorbidità e farmaci concomitanti spesso confondono gli studi sui pazienti. Questo sottolinea la necessità critica di un modello animale che ricapitoli accuratamente questa complessa fisiopatologia in un contesto sperimentale controllato e riproducibile.

Il modello Goldblatt a due reni e una clip (2K1C) è un metodo ben consolidato per indurre l'ipertensione rinnovacolare nei roditori. Tuttavia, specie convenzionali come topi e ratti presentano notevoli limitazioni. In particolare, questi roditori non hanno proteine di trasferimento estere colesterilici (CETP), un enzima chiave nel metabolismo delle lipoproteine ad alta densitàumane 2. Di conseguenza, sono resistenti all'ipercolesterolemia e all'aterosclerosi indotte dalla dieta, non riproducendo il profilo metabolico comunemente osservato nei pazienti con RAS. Inoltre, la risposta ipertensiva al clipping delle arterie renali in questi modelli è spesso attenuata e altamente variabile; ad esempio, i topi C57BL/6 mostrano un aumento minimo della pressione sanguigna, mentre i ratti di Sprague-Dawley mostrano una notevole variabilità interindividuale, che ostacola indagini meccanicistiche e terapeuticheriproducibili 3,4.

Al contrario, il criceto dorato siriano (Mesocricetus auratus) possiede vantaggi fisiologici unici per tale ricerca. La sua espressione naturale di CETP consente lo sviluppo di un profilo lipoproteico simile a quello umano, inclusi LDL-C elevati e leggermente aumentato di HDL-C, alimentandosi con una dieta ricca di grassi e colesterolo, portando alla formazione spontanea di lesioni aterosclerotiche nell'aorta e nelle arteriecoronarie 5. Questo fornisce un background metabolico e vascolare altamente rilevante per lo studio delle malattie cardiovascolari. Inoltre, evidenze recenti indicano che i criceti esercitano una risposta alla pressione sanguigna significativamente più robusta all'attivazione del sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS) rispetto ai topi e ai cimasi, rendendoli particolarmente adatti per la ricercasull'ipertensione 6.

Nonostante questi vantaggi, l'utilità del modello 2K1C per criceti è stata limitata dalla mancanza di un protocollo chirurgico standardizzato e sopravvivente. Le tecniche esistenti, che vanno dalla legatura completa con alti tassi di mortalità alla legatura parziale dipendente dall'operatore, producono risultati incoerenti e scarsariproducibilità 7. Pertanto, per sfruttare appieno la doppia suscettibilità del criceto a malattie metaboliche e ipertensive, abbiamo sviluppato un approccio chirurgico raffinato e altamente riproducibile per il modello 2K1C. Questo protocollo ottimizzato garantisce un'induzione costante dell'ipertensione su un contesto di dislipidemia indotta dalla dieta, offrendo così una piattaforma sperimentale solida e integrata per indagare gli effetti sinergici della RAS, dell'iperlipidemia e delle lesioni cardiovascolari.

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Protocollo

I protocolli sugli animali sono stati approvati dal comitato etico degli animali da laboratorio del Jiangmen International Health Innovation Institute (N2023008) e dell'Università di Pechino (DLASBE0730). Per l'esperimento sono stati utilizzati criceti dorati siriaci maschi, di età compresa tra 10 e 12 settimane. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate erano elencati nella Tabella dei Materiali.

1. Preparazione preoperatoria

  1. Nutrire gli animali con una dieta normale e fornire acqua limpida in condizioni standard (temperatura 21–24 °C, umidità 40%–60%, ciclo chiaro-buio di 12 ore).
  2. Sterilizza tutti gli strumenti e materiali chirurgici prima dell'uso. Disinfettare la piattaforma chirurgica con il 75% di etanolo. Preriscalda una borsa riscaldante a circa 38 °C prima dell'intervento.
  3. Inserire il criceto in una camera di induzione anestesica fornita con isoflurano al 3% (seguendo i protocolli istituzionalmente approvati).
  4. Conferma l'anestesia profonda con l'assenza di riflesso di astinenza del pedale. Mantieni l'anestesia tramite un cono nasale con isoflurano 1,5%–2%.
  5. Rimuovi i peli dalla zona lombare medio-sinistra usando una tosa elettrica.
  6. Disinfetta la pelle esposta con povidone-iodio.

2. Procedura chirurgica

  1. Eseguire un'incisione longitudinale di circa 1,5–2 cm nella pelle lungo la linea mediana della regione lombare sinistra utilizzando un bisturi. Dissezionare in modo brusco i muscoli sottostanti per separare il largo dorsale dallo strato iliocostale. Crea un canale di accesso di circa 1 cm lungo la direzione delle fibre muscolari.
  2. Ritrai delicatamente il grasso retroperitoneale usando pinze smussate per esporre il rene. Esternalizzare il rene sinistro e identificare il pedicolo renale. Separare l'arteria renale e la vena usando una pinza contundente.
  3. Posizionare un ago di 0,27 mm di diametro adiacente all'arteria renale. Infila una sutura in polipropilene 6-0 sia all'arteria che all'ago. Fai un singolo nodo sopra la mano in modo allentato.
    1. Ritirare con attenzione l'ago, lasciando una costrizione circonferenziale che riduce il diametro luminale a 0,27 mm. Confermare la stenosi riuscita osservando un visibile restringimento, ma non una cessazione completa, del flusso sanguigno accompagnato da un lieve cambiamento del colore renale.
  4. Riportare il rene nella fossa renale. Chiudi separatamente lo strato muscolare e la pelle usando rispettivamente suture di polipropilene non assorbibili 4-0 e 3-0. Disinfettare l'area chirurgica con povidone-iodio seguito da etanolo.
  5. Metti l'animale su un tappetino riscaldante e monitora lo stato respiratorio finché non torna cosciente. Somministrare carprofene (5 mg/kg, sottocutaneo) per un massimo di 3 giorni dopo l'intervento. Ospita il criceto singolarmente per almeno una settimana.

3. Misurazione della pressione sanguigna

NOTA: Misurare la pressione sanguigna in modo non invasivo a 2 e 4 settimane dall'intervento utilizzando un sistema di monitoraggio della pressione sanguigna a mancino caudale.

  1. Anestesiare i criceti in una camera fornita con isoflurano al 3%.
  2. Posiziona l'animale in posizione prona su una tavola operatoria e installa una maschera per mantenere l'anestesia.
  3. Attacca una manetta all'arto anteriore e registra la pressione sanguigna per almeno 2 minuti per ogni animale.

4. Esame ecografia

NOTA: Valutare l'emodinamica renale e l'adattamento strutturale 4 settimane dopo l'intervento utilizzando Doppler colorato e sistemi a ecosuoni tridimensionali.

  1. Anestesiare i criceti in una camera fornita con isoflurano al 3%.
  2. Posiziona l'animale in posizione prona su una tavola operatoria e installa una maschera per mantenere l'anestesia.
  3. Rimuovere i peli addominali usando una crema depilatoria per garantire un contatto acustico ottimale. Applica il gel accoppiante prima di posizionare la sonda a ultrasuoni.
  4. Posiziona la sonda sopra il rene sinistro e ottieni un'immagine longitudinale in modalità B chiara.
  5. Misura la lunghezza renale e lo spessore corticale usando la funzione del calibro.
  6. Attiva la modalità Doppler a colori e visualizza il flusso sanguigno renale.
  7. Registra la velocità sistolica picco, la velocità terminale diastolica e calcola l'indice resistivo.
  8. Eseguire scansioni tridimensionali per ricostruire il volume renale.
  9. Salva tutte le immagini e i dati di misurazione.
  10. Rimuovi la sonda e monitora l'animale fino al recupero.

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Risultati

In questo studio, questi criceti sono stati divisi casualmente in due gruppi: 8 nel gruppo di chirurgia fittizia e 11 nel gruppo chirurgico. Tutti i dati sono presentati come mezzi ± deviazioni standard, salvo diversa indicazione. Il tempo operativo approssimativo era di 20–25 minuti per animale. Non ci sono stati decessi intraoperatori e il tasso di sopravvivenza entro 9 settimane dall'intervento è stato del 100%. Due settimane dopo l'intervento, è stata misurata la pressione sanguigna ...

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Discussione

Il modello a due reni, una clip (2K1C) è un modello animale classico nella ricerca sull'ipertensione vascolare renale. Con radici storiche che risalgono al secolo scorso, simula efficacemente la patogenesi dell'ipertensione rinnovascolare umana. Il meccanismo sottostante coinvolge l'ischemia indotta dalla stenosi dell'arteria renale, che attiva il sistema renina-angiotensina (RAS), portando infine a ipertensione sistemica. Questo modello non solo rispecchia da vicino la progressione pato...

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Ringraziamenti

Questa ricerca è stata finanziata dal Programma Team di Innovazione supportato dal Programma Nazionale Chiave di Ricerca e Sviluppo della Cina (2022YFA1105403), dal progetto Application Foundation supportato dalla città di Jiangmen (2220002000296) e dal programma Team di Innovazione supportato dalla provincia del Guangdong (2020KCXTD038).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sutura con diametro 0,37Johnson & Johnson MedTech, CinaJH-18-5100
Sutura al polipropilene 6-0Yangzhou Huanyu Medical Equipment Co., Ltd., CinaN/A
Macchina per anestesia animaleMidmark Corporation, USAV2330299
Carprofene Macklin, CinaC830557-5g
Kit per il test sul colesterolo  Zhongsheng Beikong, Cina100000180
Sistema ecografico Doppler a coloriMindray Medical, CinaResona8
Kit per il test sul glucosioZhongsheng Beikong, Cina100000240
Kit per il saggio sul colesterolo delle lipoproteine ad alta densitàZhongsheng Beikong, Cina100020235
LDLR KO criceto dorato sirianoUniversità di Pechino, CinaN/A
Muromachi MK-2000ST Monitor non invasivo della pressione sanguigna per topi e RattiMuromachi Kikai Co., Ltd., Giappone140305MU
Tastino riscaldante per animali domesticiMeitai, CinaDXT30*35-1X
Rat Renin kit ELISA & nbsp;Covide, CinaKWD-E7398R-B
Ago per suturaJohnson & Johnson MedTech, CinaJH-18-5037
Kit per il test sui trigliceridiZhongsheng Beikong, Cina100000220
Sterilizzatore a vapore a pressione verticaleYamato Scientific, GiapponeJ3170372

Riferimenti

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