Um aneurisma da aorta é uma dilatação focal e permanente da aorta1. A evolução de um aneurisma tende à ruptura, associada a hemorragia maciça, que acarreta mortalidade significativa2. Portanto, o foco do tratamento está na prevenção dessa complicação dramática. Os aneurismas da aorta são mais frequentemente infrarrenais e podem ser tratados com endoprótese aórtica. Uma endoprótese aorto-bi-ilíaca é um stent bifurcado coberto que é introduzido de forma minimamente invasiva através das artérias femorais usando uma abordagem percutânea. Esta técnica não requer pinçamento aórtico e evita causar isquemia visceral. Pode ser realizado sob anestesia local. Em contraste, aneurismas da aorta mais extensos - como aneurismas toracoabdominais e aneurismas complexos da aorta abdominal - são mais difíceis de tratar usando técnicas endovasculares. Isso se deve ao envolvimento das artérias renais, da artéria mesentérica superior e do tronco celíaco dentro do segmento aneurismático (Figura 1). Essas artérias viscerais principais devem ser reconstruídas, além da própria aorta. A abordagem endovascular, minimamente invasiva, portanto, requer um procedimento mais complexo envolvendo o uso de endopróteses fenestradas e/ou ramificadas para reconstrução da artéria visceral. A principal limitação dessas endopróteses é o longo tempo de fabricação - muitas vezes vários meses - tornando-as inadequadas para tratamento de emergência. Nesses casos, o reparo cirúrgico aberto convencional continua sendo uma opção viável e confiável.
O tratamento por reparo aberto requer laparotomia e pinçamento supravisceral, ou seja, isquemia visceral temporária. A taxa de complicações é alta durante o tratamento desses aneurismas toracoabdominais. A mortalidade varia de 5 a 15%3. As complicações pulmonares ocorrem em 60% e as renais em 40%4. Essas complicações, associadas a uma resposta inflamatória sistêmica, podem evoluir para falência multivisceral5. Essa morbimortalidade é multifatorial, envolvendo agressão cirúrgica, anestesia, analgesia, variações hemodinâmicas, choque hemorrágico e fenômenos de isquemia-reperfusão. A agressão cirúrgica contribui para a manifestação de complicações, sejam elas toracotomias, frenotomias, lombotomias ou laparotomias, modificando a mecânica ventilatória, com comprometimento da função diafragmática6.
A reperfusão temporária da isquemia visceral afeta órgãos a jusante, incluindo o trato digestivo, o sistema esplâncnico, os rins e os membros inferiores7. As complicações pulmonares são os eventos adversos mais frequentes após a cirurgia da aorta toracoabdominal. Sua origem é multifatorial. O pinçamento aórtico supracelíaco não causa diretamente isquemia-reperfusão pulmonar. No entanto, a isquemia-reperfusão dos órgãos viscerais a jusante desencadeia uma importante resposta inflamatória sistêmica. A hipótese de um nexo causal entre isquemia-reperfusão visceral e a ocorrência de lesão remota - particularmente dano pulmonar - é bem apoiada. A disfunção endotelial pulmonar, um componente crítico da membrana alvéolo-capilar, parece ser central para o desenvolvimento da Lesão Pulmonar Aguda (LPA). Uma resposta inflamatória sistêmica maciça e a ativação de neutrófilos desempenham um papel fundamental nesse processo.
A LPA é frequentemente definida com base em critérios histológicos e não na apresentação clínica. LPA refere-se a um distúrbio inflamatório agudo caracterizado pela ruptura das barreiras endoteliais e epiteliais pulmonares. A membrana alvéolo-capilar, unidade funcional do pulmão, consiste em três componentes: o endotélio microvascular, o espaço intersticial e o epitélio alveolar.
Uma marca registrada da LPA é o aumento da permeabilidade dessa barreira, impulsionado pela infiltração de neutrófilos e pela liberação de mediadores pró-inflamatórios citotóxicos. O dano epitelial alveolar envolve pneumócitos do tipo I e do tipo II. As células do tipo I, que cobrem 95% da superfície alveolar, são altamente suscetíveis a lesões e desempenham um papel fundamental nas trocas gasosas. As células do tipo II, mais numerosas, mas cobrindo uma área menor, são essenciais para a produção de surfactantes, reparo epitelial e transporte de íons. Após a lesão, as células do tipo II contribuem para a restauração da integridade alveolar por meio de sua capacidade regenerativa e diferenciação em células do tipo I.
Múltiplas vias de morte celular foram implicadas na lesão epitelial durante a LPA, sendo as células do tipo I particularmente vulneráveis. A LPA é comumente avaliada pela avaliação do edema pulmonar, com ou sem medidas de permeabilidade microvascular para refletir a disfunção endotelial.
O objetivo deste modelo é investigar a relação entre isquemia-reperfusão visceral e o desenvolvimento de lesão pulmonar remota, tanto no nível metabólico quanto no mecanicista, conforme ilustrado na Figura 2. Essa conexão específica permanece apenas parcialmente compreendida. Nosso modelo de pinçamento aórtico representa um cenário de isquemia-reperfusão visceral em uma aorta saudável, sem a presença de um aneurisma de aorta abdominal em ratos. Acima do tronco celíaco, não há ramos principais em humanos ou ratos. A aorta acima desse nível corresponde à aorta supra-cœlíaca, que dá origem apenas a pequenos ramos parietais que suprem a parede torácica. Portanto, não há diferença significativa na anatomia vascular dos principais vasos nesse nível entre humanos e ratos.
O uso deste modelo permite uma exploração extensiva. Isso ajudará a identificar biomarcadores precoces no desenvolvimento de lesão tecidual remota. Além disso, esse modelo permite o estudo de potenciais inibidores, incluindo inibidores de mediadores circulantes ou inibidores de lesões específicas de órgãos remotos.
Outros modelos de isquemia-reperfusão são usados para estudar lesões remotas. Modelos de isquemia-reperfusão cerebral, intestinal e renal estão fortemente representados 8,9,10. Há extensas pesquisas sobre danos pulmonares após isquemia-reperfusão intestinal devido à oclusão transitória da artéria mesentérica superior (AMS)11,12,13. As durações de isquemia e reperfusão são extremamente variáveis, variando de minutos a várias horas14,15. A justificativa para a duração da isquemia é induzir agressão suficiente para desencadear uma resposta significativa que leve à ocorrência de lesões remotas. Uma duração muito curta de isquemia pode não causar uma alteração significativa na via metabólica estudada. Em relação à duração da reperfusão, a justificativa está no início precoce das lesões remotas e na natureza potencialmente transitória das alterações fisiopatológicas. A duração ideal da reperfusão não deve ser muito precoce ou muito tardia para caracterizar adequadamente o comprometimento metabólico.
Os modelos são principalmente em roedores. As vantagens dos roedores incluem seu pequeno tamanho, facilidade de manutenção, ciclo de vida curto e recursos genéticos abundantes16. O uso de animais de grande porte, como porcos, cães ou primatas, não parece justificado na ausência de benefícios adicionais, o que se alinha com as regras éticas da experimentação animal em relação ao refinamento. Além disso, devido à sua semelhança anatômica, fisiológica e genética com os humanos, os roedores permitem estudos translacionais16.
Uma das principais limitações dos modelos de clampeamento da AMS é que, na prática clínica, o início do período de isquemia intestinal não é identificável. Isso torna a extrapolação para situações clínicas humanas mais incerta. Em contraste, durante a cirurgia aórtica complexa, os períodos de isquemia e reperfusão de diferentes órgãos são claramente identificados. Além disso, durante o pinçamento aórtico supracelíaca, todas as vísceras subjacentes estão em período isquêmico (trato digestivo, fígado, baço, rins, órgãos pélvicos e membros inferiores). Todos esses órgãos sofrem o fenômeno de isquemia-reperfusão. Por outro lado, modelos de isquemia-reperfusão focados em um órgão específico (intestino, rim, fígado, etc.), modelos de pinçamento aórtico e, portanto, de isquemia-reperfusão de múltiplos órgãos com fisiopatologia metabólica são menos estudados. Da mesma forma, lesões remotas, como lesões pulmonares após pinçamento aórtico, são pouco estudadas em termos de metabolismo17,18.
Os modelos existentes de pinçamento aórtico são focados principalmente no clampeamento da aorta abdominal abaixo das artérias renais. A limitação desse modelo é que ele não induz isquemia-reperfusão visceral. Portanto, não permite a demonstração de uma ligação entre isquemia-reperfusão visceral e possíveis lesões remotas18,19. Além disso, não existe um modelo in vitro que permita o estudo da isquemia-reperfusão por pinçamento aórtico, razão pela qual a análise com modelos in vivo continua sendo necessária.
Portanto, este modelo experimental de pinçamento aórtico supracelíaco em ratos facilita uma investigação abrangente dos mecanismos fisiopatológicos e intervenções farmacológicas direcionadas a lesões pulmonares remotas.