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Artigo de método

Perfusão cardíaca retrógrada de Langendorff: uma técnica ex vivo para perfundir coração de camundongo isolado

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Wu, K. et al. Modificações do Método Langendorff para Isolamento Simultâneo de Miócitos Atriais e Ventriculares de Camundongos Adultos. J. Vis. Exp. (2021)

Neste vídeo, realizamos a perfusão retrógrada de Langendorff de um coração de camundongo isolado. Durante o procedimento, a atividade cardíaca do coração é mantida perfundindo-o retrógradamente com uma solução de perfusão através das artérias coronárias usando uma cânula inserida na aorta ascendente. O modelo é usado para estudar a fisiopatologia cardíaca do coração.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Preparação de Aparelhos de Solução e Perfusão

  1. Monte um aparelho de Langendorff de fluxo constante (disponível comercialmente ou feito por você mesmo). A Figura 1 fornece um esquema simples.
  2. Preparar as soluções de acordo com os reagentes indicados no quadro 1 e no quadro 2.
  3. Ligue o banho-maria circulante e ajuste uma temperatura de entrada adequada (42,7 °C em nosso laboratório) para garantir que a saída do sistema de circulação de perfusato da cânula atinja 37 °C.
  4. Limpe o sistema de perfusão circulando água deionizada. Se for necessária uma condição estéril, passe etanol a 75% pelo sistema de perfusão por 15 min, seguido de água deionizada (pelo menos 10 ciclos para evitar efeitos de toxicidade do álcool no coração).
  5. Meça o tempo e o volume de um ciclo do sistema de circulação de perfusato para determinar quantos mililitros de solução oxigenada de Tyrode devem ser carregados na etapa de perfusão seguinte.
  6. Esterilize todas as ferramentas cirúrgicas no método desejado.
  7. Defina a taxa de fluxo do sistema de perfusão de perfusato em 4 mL / min.
  8. Prepare duas placas de Petri limpas de 35 mm - uma contendo a solução de Tyrode (placa de Petri 1), a outra contendo a solução 1 (placa de Petri 2).
  9. Prepare uma seringa de 1 ml cheia de solução 1 e uma agulha de cânula de aço rombo de 20 G com um entalhe de 1 mm até à ponta. Prepare um nó solto com sutura 3-0 na haste da cânula. Regule o campo de visualização do estereomicroscópio e certifique-se de que a ponta da cânula esteja abaixo da superfície líquida da placa de Petri 2.

2. Preparação Animal

  1. Administre heparina (concentração, 1.000 UI / mL; 0,2 mL / camundongo) por via intraperitoneal aos camundongos para evitar coágulos sanguíneos. Após 10 minutos, anestesiar os camundongos com pentobarbital sódico (50 mg / kg, injeção intravenosa) e garantir que os camundongos parem de responder aos beliscões da cauda / dedo do pé. Realize a luxação cervical 20 min após a administração da heparina.
  2. Transfira os camundongos para a plataforma cirúrgica, fixe-os em decúbito dorsal, esterilize o tórax com etanol a 75% e seque-o com gaze ou guardanapo.

3. Excisão do coração e canulação da aorta

  1. Levante a pele do xifóide com uma pinça de tecido e faça uma pequena incisão lateral através da pele com uma tesoura de tecido. Faça uma dissecção romba entre a pele e a fáscia e estenda a incisão da pele em forma de V em direção às axilas em ambos os lados.
    1. Continue o mesmo traçado de incisão através da caixa torácica e, em seguida, desvie a caixa torácica para cima, apertando o esterno com uma pinça de tecido para expor totalmente o coração e os pulmões.
  2. Retire o pericárdio usando uma pinça curva. Rasgue a glândula timo em ambos os lados com duas pinças curvas se cobrir os grandes vasos. Puxe suavemente a base do coração em direção à cauda com uma pinça curva até que um vaso sanguíneo em forma de "Y" (a aorta e suas artérias ramificadas) possa ser visto.
  3. Para reservar diferentes comprimentos da aorta para canulação e comparação, faça o transeccionamento da aorta na artéria carótida comum esquerda (linha verde na Figura 2) e corte a artéria braquiocefálica ao mesmo tempo em alguns camundongos. Transecto na aorta ascendente em outros camundongos (linha preta na Figura 2).
    nota: Para aqueles que são novos neste procedimento, esta etapa também pode ser feita sob um microscópio estereoscópico.
  4. Extirpar o coração e mergulhar imediatamente na placa de Petri 1 para lavar e bombear o sangue residual.
  5. Transfira o coração para a placa de Petri 2 e corte qualquer tecido excedente usando uma tesoura de íris fina, se necessário. Para aqueles que são novos neste procedimento, faça esta etapa sob o estereomicroscópio para evitar cortar erroneamente a aorta ou outras estruturas cardíacas.
  6. Empurre a seringa para expelir as bolhas de ar antes da canulação da aorta. Realize a canulação retrógrada da aorta com o auxílio de duas pinças de amarração retas (mandíbulas lisas) sob o estereomicroscópio. Certifique-se de que todo o processo de canulação esteja sob a superfície do líquido.
  7. Evite penetrar nas valvas aórticas e ajuste as profundidades para a aorta ascendente (o camundongo que a aorta foi seccionada na artéria carótida comum esquerda) e a raiz da aorta (o camundongo que a aorta foi seccionada na aorta ascendente), respectivamente.
    nota: A profundidade da canulação da aorta (referida simplesmente como profundidade) é definida aqui como a posição em que a ponta da cânula está na aorta ou onde a aorta está ligada.
  8. Ligue a aorta com a sutura pré-nó 3-0 até o entalhe da cânula. Pressione suavemente o conteúdo da seringa para enxaguar o sangue residual.
    nota: O sangue sairá das artérias coronárias e se espalhará das veias dorsais se a profundidade estiver posicionada corretamente. O coração e os apêndices atriais se expandirão e ficarão pálidos.
  9. Remova e conecte a cânula ao aparelho de Langendorff. Mais uma vez, tome cuidado para evitar que bolhas de ar entrem no coração.
    nota: Esteja ciente de que o tempo desde a toracotomia até a perfusão inicial não deve exceder 5 min.
  10. Para a perfusão cardíaca, primeiro, prepare e perfunda a solução oxigenada de Tyrode por aproximadamente 10 s (o volume de líquido que corre 10 s no sistema usado neste protocolo é de aproximadamente 0,7 mL) se houver sangue residual nos átrios e, em seguida, mude para a solução 1. No entanto, apenas perfunda com a solução 1 se não houver sangue residual nos átrios. Perfundir o coração por aproximadamente 2 min.

Tabela 1. Soluções para isolamento de CM de camundongos adultos.

soluçãoConteúdo (concentração final em mmol/l, se não especificada de outra forma)Observou
Solução de perfusão (solução 1)113 NaCl, 4,7 KCl, 0,6 KH2PO4, 0,6 Na2HPO4, 1,2 MgSO4, 12 NaHCO3, 10 KHCO3, 10 HEPES, 15 Taurina, 5 Glicose, 10 2,3-butanodiona monóxido (BDM)Que pode ser armazenado por 3 dias a 4 °C. Glicose, taurina e BDM são adicionados no dia do experimento. Prepare 200 mL de solução de perfusão para cada coração.
Solução de Tyrode (solução 2)140 NaCl, 4 KCl, 1 MgCl2, 10 HEPES, 1 CaCl2, 5 glicoseQue pode ser armazenado por 3 dias a 4 °C. CaCl2 e glicose são adicionados no dia do experimento, ajuste o pH para 7,3-7,4 com NaOH saturado à temperatura ambiente (28-30°C) com um medidor de PH.

Tabela 2. Soluções para isolamento e armazenamento de CM de camundongos adultos.

soluçãoconteúdo Observou
Solução de digestão (solução 3)25 ml de solução 1, 6 μL de CaCl2 a 100 mM/L, 25 mg de colagenase II, tripsina a 50 μL (2,5 % 10×)Para cada coração
Pare a solução 1 (solução 4)9 mL solução 1, 1 mL FBS (soro fetal bovino), 4μL 100 mM/L CaCl2Para cada coração
Pare a solução 2 (solução 5)9,5 mL solução 1, 0,5 mL FBS (soro fetal bovino), 4μL 100 mM/L CaCl2Para cada coração
Solução de ressuspensão celular (solução 6)13 mL solução 1, 7μL 1M/L CaCl2, BSA (Bull Serum Albumin) em uma dose que pode formar uma fina camada cobrindo a superfície do líquidoPara cada coração

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Resultados

figure-results-1
Figura 1. Diagrama esquemático de um sistema de Langendorff modificado montado.Este sistema é econômico e portátil para os usuários. Possui duas partes de tubo de plástico - uma para a água (diâmetro interno, 8 mm) e outra para o perfusato (diâmetro interno, 1,5 mm) - das quais a extremidade distal é conectada a uma torneira médica de três vias PE com uma trava Luer. Uma garrafa de vi...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Monóxido de 2,3-butanodiona (BDM) Sigma-Aldrich 31550
CaCl2 Sigma-Aldrich C4901
glicose Sigma-Aldrich G7528
HEPES Sigma-Aldrich H3375
Kcl Sigma-Aldrich Pág. 9333
KH2PO4 Sigma-Aldrich Pág. 5655
KHCO3 Sigma-Aldrich 237205
MgCl2 Sigma-Aldrich M8266
MgSO4 Sigma-Aldrich M7506
Na2HPO4Sigma-Aldrich S7907
NaCl Sigma-Aldrich S7653
NaHCO3 Sigma-Aldrich S5761
Bomba peristáltica Bomba mais longa BT100-2J
taurina Sigma-Aldrich T0625
Banho-maria JULABO ED (v.2)

Etiquetas

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