A doença arterial periférica (PAD), caracterizada pela redução do fluxo sanguíneo para as extremidades devido à aterosclerose, afeta 6,5 milhões de pessoas nos Estados Unidos e 200 milhões de pessoas em todo o mundo1. Pacientes com PAD experimentam função reduzida dos membros e qualidade de vida, e aqueles com CLTI, a forma mais grave de PAD, estão em risco aumentado de amputação e morte com uma taxa de mortalidade de 5 anos próxima de 50%2. Na prática clínica, são considerados pacientes com índices de tornozelo-braquial (ABI) <0,9, sendo aqueles com ABI <0,4 associados à dor de repouso ou perda de tecido como tendo CLTI3. Os sintomas variam entre pacientes com IIS semelhantes dependendo da atividade diária, tolerância muscular à isquemia, variações anatômicas e diferenças no desenvolvimento colateral4. A gangrena de dígitos e membros é a manifestação mais grave de todas as doenças oclusivas vasculares que resultam em CLTI. É uma forma de necrose seca que mumifica os tecidos moles. Além do PAD aterosclerótico, também pode ser observado em pacientes com diabetes, vasculitídeos como a doença de Buerger e o fenômeno de Raynaud, ou calcifilaxia no cenário da doença renal em estágio terminal5,6.
Vários modelos pré-clínicos foram desenvolvidos para estudar a patogênese do PAD/CLTI e testar a eficácia de tratamentos potenciais, sendo o mais comum a isquemia de pêblico posterior do camundongo. Induzir isquemia de retrocessão em camundongos é tipicamente realizada pela obstrução do fluxo sanguíneo das artérias ilíacas ou femorais, seja por ligadura de sutura, eletrocoagulação ou outros meios de constrição do vaso desejado7. Essas técnicas reduzem drasticamente a perfusão ao retrocesso e estimulam a neovascularização nos músculos da coxa e da panturrilha. No entanto, existem diferenças essenciais de sensibilidade à sensibilidade isquêmica ao insulto isquêmico parcialmente devido a diferenças anatômicas na distribuição colateral8,9. Por exemplo, os camundongos C57BL/6 são relativamente resistentes à isquemia hindlimb, demonstrando função reduzida do membro, mas geralmente não há evidência de gangrena no footpad. Por outro lado, os camundongos BALB/c têm uma capacidade inerentemente ruim de se recuperar da isquemia e normalmente desenvolvem auto-amputação do pé ou perna inferior após a ligadura da artéria femoral sozinho. Esta resposta severa à isquemia estreita a janela terapêutica e pode impedir a avaliação longitudinal da reperfusão e função dos membros. Curiosamente, as diferenças genéticas em um único locus de traço quantitativo localizado no cromossomo murine 7 foram implicadas nessas suscetibilidades diferenciais de camundongos C57BL/6 e BALB/c à necrose tecidual e reperfusão de membros10.
Em comparação com as cepas C57BL/6 e BALB/c, os camundongos FVB demonstram uma resposta intermediária, mas inconsistente, apenas à ligadura da artéria femoral. Alguns animais desenvolvem gangrena de footpad na forma de unhas isquêmicas pretas ou dígitos mumificados, mas outros sem qualquer sinal de isquemia11. Administração concomitante de Cloridrato de Éster de Élíste de Metila Nω-Nitro-L-arginina (L-NAME), um inibidor de sintetizador de óxido nítrico (NOS)12, previne mecanismos vasodilatários compensatórios e aumenta ainda mais o estresse oxidativo no tecido hindlimb. Em combinação com ligação ou coagulação da artéria femoral, esta abordagem produz consistentemente perda de tecido de footpad em camundongos FVB que se assemelha às alterações atroficas de CLTI, mas raramente progride para auto-amputação de membros11. O estresse oxidativo é uma das marcas do PAD/CLTI e é propagado por disfunção endotelial e biodisponibilidade diminuída de óxido nítrico (NO)13,14. NO é uma molécula pluripotente que geralmente exerce efeitos benéficos sobre o fluxo sanguíneo arterial e capilar, a adesão e agregação de plaquetas, e recrutamento e ativação de leucócitos13. Níveis reduzidos de NOS também têm sido mostrados para ativar a enzima conversora de angiotensina, que induz o estresse oxidativo e acelera a progressão da aterosclerose15.
Uma vez estabelecido um modelo de isquemia de escalada posterior, também são necessários monitorar a reperfusão subsequente do membro e o efeito terapêutico de quaisquer tratamentos potenciais. No modelo de gangrena murina proposto, o grau de perda de tecido pode ser quantificado primeiro usando a pontuação de Faber para avaliar o aparecimento bruto do pé (0: normal, 1-5: perda de pregos onde a pontuação representa o número de pregos afetados, 6-10: atrofia de dígitos onde a pontuação representa o número de dígitos afetados, 11-12: atrofia parcial e completa do pé, respectivamente)9. As medições quantitativas da perfusão de limbo hind são então tipicamente feitas usando LDPI, que se baseia em interações do Doppler entre luz laser e glóbulos vermelhos para indicar perfusão em nível de pixel em uma região de interesse (ROI)16. Embora esta técnica seja quantitativa, não invasiva e ideal para medições repetidas, ela não fornece detalhes anatômicos granulares da vasculatura hindlimb16. Outras modalidades de imagem, como tomografia microcomputante (micro-TC), angiografia de ressonância magnética (MRA) e microangiografia de raios-X, se mostram dispendidas, exigindo instrumentação sofisticada ou tecnicamente desafiadora16. Em 2008, Li et al. descreveram uma técnica para rotular vasos sanguíneos dentro da retina com o corante lipofílico de carbocianina DiI17. O DII incorpora em células endoteliais e, por difusão direta, mancha estruturas de membrana vascular, como brotos angiogênicos e processos pseudopodais17,18. Devido à sua entrega direta em células endoteliais e à natureza altamente fluorescente do corante, este procedimento fornece rotulagem intensa e duradoura dos vasos sanguíneos. Em 2012, Boden et al. adaptaram a técnica de perfusão dii ao modelo de isquemia de hindlimb murina através de imagens de montagem integral dos músculos adutores da coxa colhidas após a ligadura da artéria femoral19.
O método atual fornece uma maneira relativamente barata e tecnicamente viável para avaliar a neovascularização em resposta à isquemia de liminar e terapêuticas baseadas em genes ou células. Em outra adaptação, este protocolo descreve a aplicação da perfusão diI à imagem da vasculatura do bloco de pés em alta resolução e 3D em um modelo murino de gangrena hindlimb.