Una tecnica modificata per la costrizione aortica trasversale nei topi
18 agosto 2022
Il presente protocollo descrive una tecnica modificata e semplificata con una procedura di costrizione aortica trasversale mini-invasiva (TAC) utilizzando un divaricatore autocostruito. Questa procedura può essere condotta senza un ventilatore o un microscopio e introduce un sovraccarico di pressione, portando infine a ipertrofia cardiaca o insufficienza cardiaca.
Questo protocollo fornisce un trauma chirurgico rapido limitato, senza complicazioni e masse poco costose per eseguire la chirurgia TAC. Questo modello si avvicina all'arco aortico utilizzando un divaricatore autocostruito e non necessita di scala microchirurgica o ventilazione meccanica, limitando così in modo significativo il trauma chirurgico. Per iniziare, preparare una siringa da cinque millilitri.
Quindi rendere l'ago smussato pizzicando la punta con un portaaghi. Preparare un ago calibro 27 smussato con un portaago e piegare la punta a 90 gradi. Utilizzare un filo di ferro ottenuto commercialmente e intrecciarlo attorno all'ago.
Formare un piccolo laccio o un cappio sulla punta smussata dell'ago. Sterilizzare tutti gli strumenti chirurgici prima dell'intervento chirurgico in autoclave. Confermare la profondità dell'anestesia con un pizzico del dito del piede per prevenire la secchezza durante l'anestesia.
Applicare unguento oftalmico su entrambi gli occhi. Quindi posizionare il mouse in posizione supina su una piastra riscaldante coperta da un drappo sterile con la testa rivolta verso l'operatore. Fissare le sue estremità con nastro adesivo e incisivi con una sutura 4-0.
Ora, inserire una sonda rettale per monitorare la temperatura corporea durante l'operazione. Usando forbici oftalmiche sterilizzate, praticare un buco in un nuovo drappeggio sterile usa e getta. Posizionare il drappo sterile sul mouse e assicurarsi che il campo operatorio non peloso sia visibile attraverso il foro.
Dopo aver praticato un'incisione separare la pelle e la fascia superficiale ed esporre la trachea e la sternale prossimale. Quindi eseguire con attenzione un'incisione longitudinale della linea mediana di tre o quattro millimetri allo sterno dal bordo superiore all'angolo sternale e sollevare delicatamente lo sterno con una pinza. Usando una pinza dritta sezionare senza mezzi termini la nave bersaglio e i tessuti intorno ad essa.
Ora, tieni il divaricatore precedentemente autoprodotto con un laccio di filo nella mano destra. Passare con attenzione il laccio del divaricatore sotto l'aorta tra l'arteria carotide comune sinistra e l'origine dell'arteria denominata destra. Passare il divaricatore alla mano sinistra.
Tenere le pinzette microscopiche nella mano destra e passare una sutura di seta 7-0 attraverso il cappio del rullante alla fine. Estrarre il divaricatore. Posizionare un ago di calibro 27 parallelo all'aorta e legare la sutura attorno all'ago e all'aorta.
Quindi tenere l'ago di calibro 27 con pinza oftalmica e il nodo legato all'ago di calibro 27 e all'aorta con un'altra pinza. Tirare rapidamente ma delicatamente l'ago calibro 27 dalla legatura. Sutura della pelle con sutura monofilamento sintetico 4-0 in uno schema di sutura interrotto.
Posiziona il mouse su un pad caldo e attendi che si ravviva. Generalmente, il topo si rianima in circa 60 minuti. Dopo quattro settimane di intervento.
La frazione di eiezione e l'accorciamento frazionato sono stati significativamente ridotti nei topi con costrizione aortica trasversale rispetto ai topi sham. Tuttavia, la massa ventricolare sinistra e il diametro interno ventricolare sinistro erano significativamente elevati nei topi con costrizione aortica trasversale. Il passo più importante in questa particella è il passaggio della sutura sotto l'arco aortico.
Tutti i film devono essere delicati per ridurre la trazione non necessaria all'arteria. Seguendo questa procedura, i ricercatori possono applicare un trattamento medico al modello animale al fine di studiare potenziali bersagli terapeutici per i pazienti con ipertrofia cardio o insufficienza cardiaca.
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Panoramica
Questo protocollo descrive una procedura di costrizione trasversale dell'aorta (TAC) poco invasiva, che utilizza un retrattore autocostruito, progettata per indurre un sovraccarico pressorio e studiare l'ipertrofia cardiaca o l'insufficienza cardiaca. La procedura è semplice e non richiede ventilazione meccanica né microscopia avanzata.
Componenti Chiave dello Studio
Area di Ricerca
- Cardiologia
- Modelli animali di malattie cardiache
- Tecniche chirurgiche
Sfondo
- Il modello TAC è fondamentale per lo studio dell'ipertrofia cardiaca e dell'insufficienza cardiaca.
- Minimizzare il trauma chirurgico è essenziale per migliorare il recupero e i risultati sperimentali.
- I metodi tradizionali di TAC richiedono spesso apparecchiature complesse, che questo protocollo mira a semplificare.
Metodi Utilizzati
- Per eseguire la TAC sono stati utilizzati un retrattore artigianale e aghi smussati.
- Il sistema biologico impiegato è un modello murino.
- Le tecnologie chiave includono strumenti chirurgici di base con requisiti limitati di microchirurgia.
Risultati principali
- Dopo la procedura TAC, sono state osservate alterazioni significative della massa ventricolare sinistra e della frazione di eiezione nei modelli di ipertrofia cardiaca dopo quattro settimane.
- I risultati confermano l'induzione efficace di stress cardiaco e ipertrofia in risposta alla procedura.
- Ciò convalida l'utilità del modello per ulteriori indagini terapeutiche.
Conclusioni
- Questo studio presenta con successo un metodo semplificato per simulare il sovraccarico cardiaco nei topi.
- La tecnica è rilevante per i ricercatori che studiano le malattie cardiache e i potenziali trattamenti.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La costrizione aortica trasversa (TAC) nei topi è un modello preclinico fondamentale per lo studio dell'ipertrofia cardiaca e dell'insufficienza cardiaca in condizioni di sovraccarico pressorio. Questa tecnica TAC modificata e mini-invasiva riduce il trauma chirurgico e la complessità operativa, consentendo una modellizzazione della malattia più riproducibile e scalabile per la scoperta precoce di farmaci cardiovascolari. L'approccio favorisce un recupero rapido e una rilevanza fisiologica, migliorando l'affidabilità predittiva nella ricerca traslazionale e nella valutazione dei bersagli terapeutici.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette una modellizzazione robusta dell'ipertrofia cardiaca indotta da sovraccarico pressorio per studi meccanicistici.
- Facilita la validazione funzionale di bersagli cardiovascolari in un sistema in vivo controllato.
- Consente l'indagine guidata da ipotesi sui percorsi di stress cardiaco rilevanti per le malattie umane.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce una piattaforma standardizzata e riproducibile per la valutazione in vivo di interventi sperimentali.
- Riduce la variabilità procedurale, consentendo letture quantitative costanti come la frazione di eiezione e la massa ventricolare.
- Ottimizza la preparazione del modello, aumentando la produttività delle campagne di screening preclinico.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea a endpoint rilevanti per la malattia nello sviluppo di biomarcatori traslazionali nella ricerca sull'insufficienza cardiaca.
- Permette una continuità dalla fase iniziale di scoperta fino alla valutazione dell'efficacia preclinica di nuovi farmaci.
- Supporta decisioni di avanzamento basate sulla valutazione del rischio, modellando fenotipi cardiaci clinicamente rilevanti.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello TAC minimamente invasivo si inserisce nel percorso di scoperta cardiovascolare, dai primi studi meccanicistici alla valutazione preclinica dei composti promettenti.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi nei modelli di sovraccarico cardiaco.
- Screening: Fornisce misurazioni riproducibili e quantitative della funzione cardiaca per la valutazione di composti.
- Analisi: Permette il confronto statistico dei parametri cardiaci tra gruppi sperimentali.
- Ricerca traslazionale: Offre un collegamento con la rilevanza clinica modellando fenotipi chiave dello scompenso cardiaco.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma scalabile e standardizzata per un uso ripetuto in programmi di ricerca e sviluppo cardiovascolari.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nella validazione degli obiettivi cardiaci.
- Valore operativo: Minimizza la complessità chirurgica, standardizza le procedure e accelera i tempi di recupero.
- Valore strategico: Migliora la qualità delle decisioni di avanzamento o interruzione e l'efficienza del capitale riducendo i rischi biologici in fase avanzata.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione degli asset cardiovascolari in base a dati preclinici solidi, adeguata al rischio.
Considerazioni sull'Implementazione
- Richiede competenze specifiche in chirurgia su piccoli animali e fisiologia cardiovascolare.
- Necessita di strumentazione chirurgica di base e di un retrattore autocostruito per la manipolazione dei vasi.
- Esige una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro dei protocolli chirurgici e di monitoraggio post-operatorio.
- È adattabile a diverse linee di topi, ma potrebbe richiedere un'ottimizzazione per specifici background genetici.
- Le limitazioni potenziali includono la variabilità tecnica nella costrizione vascolare e nella misurazione degli endpoint.
