As cardiopatias congênitas (DCC) são o defeito congênito neonatal mais comum 1,2, acometendo cerca de 0,8%-1,7% dos neonatos e resultando em mortalidade e morbidade neonatais significativas3. A etiologia genética é fortemente indicada com DCC 4,5. Modelos de camundongos geneticamente modificados têm sido amplamente utilizados para entender a complexidade das DCCs e os mecanismos que as causam devido aos camundongos terem corações de quatro câmaras e sequências de DNA de desenvolvimento cardíaco comparáveis em fetos de camundongos e humanos6. Identificar o fenótipo dos mutantes de camundongos é o primeiro passo fundamental para caracterizar a função do gene alvo. Modelos de camundongos que expressam efeitos de dosagem gênica, nos quais uma única mutação genética pode resultar em um espectro de defeitos cardíacos que imitam as DCCs humanas, são importantes para a compreensão da complexidade das DCCs e dos mecanismos que as causam.
Este artigo descreve um pipeline para caracterizar fenótipos cardíacos em modelos de camundongos. Os métodos aplicados utilizam o ecocardiograma fetal 7, seguido de necropsia e histopatologia da MEC7,8, que pode exibir a anatomia detalhada do desenvolvimento de fenótipos cardíacos murinos. O ecocardiograma fetal é uma modalidade não invasiva que permite a visualização direta de múltiplos embriões com resolução de imagem razoável. Além disso, um ecocardiograma fetal fornece uma determinação rápida do número total de embriões em uma ninhada, seus estágios de desenvolvimento e a orientação relativa e localização no corno uterino. Usando um Doppler/fluxo de cor espectral, embriões anormais podem ser identificados com base na estrutura, no distúrbio hemodinâmico, na restrição de crescimento ou no desenvolvimento de hidropisia hidropissexual. Como o estudo do ecocardiograma fetal é uma técnica não invasiva, ele pode ser usado para fazer a varredura em vários dias e observar as alterações na hemodinâmica ou morfologia cardíaca. A obtenção de imagens de alta qualidade de ecocardiogramas fetais requer prática e habilidade, pois defeitos cardíacos específicos podem ser perdidos devido à falta de experiência e conhecimento. Devido a isso, uma análise mais definitiva da morfologia cardíaca pode ser obtida através de uma combinação de necropsia e histopatologia da MEC. A necropsia fornece visualização direta da estrutura do arco, das relações relativas da aorta e da artéria pulmonar, do tamanho dos ventrículos e átrios, da posição do coração em relação ao tórax e das estruturas broncopulmonares. No entanto, características internas, como as válvulas cardíacas e a espessura da parede, podem ser difíceis de avaliar apenas através da necropsia. Assim, a histopatologia da ECM é recomendada para um diagnóstico conclusivo. A histopatologia da ECM é uma técnica de visualização de alta resolução que permite a reconstrução 2D e 3D da pilha de imagens9. Essas imagens são obtidas por meio de imagens fluorescentes episcoscópicas seriais de uma amostra embutida em parafina, pois é finamente seccionada em um intervalo consistente por um micrótomo automático. Ao contrário da histologia clássica, as imagens são capturadas como uma seção antes de serem cortadas do bloco, de modo que todas as imagens sejam capturadas dentro do mesmo quadro de referência. Devido a isso, a pilha de imagens 2D produzida pela histopatologia da ECM pode ser facilmente e de forma confiável reconstruída em três dimensões. Isso é feito usando um visualizador DICOM, que permite a visualização 3D das imagens nos três planos anatômicos: coronal, sagital e transversal. A partir dessas reconstruções 3D de alta resolução, um diagnóstico cardíaco definitivo pode ser feito. A aplicação dessas três diferentes modalidades de visualização, individualmente ou em combinação, pode fornecer caracterizações precisas de defeitos cardíacos estruturais em embriões de camundongos.