Embora a doença arterial oclusiva periférica (DAOP) isoladamente, como o representante mais proeminente das condições de má perfusão tecidual, já tenha uma prevalência de cerca de 7%, afetando cerca de 8,5 milhões de adultos apenas nos Estados Unidos18, a má perfusão tecidual em geral é um mecanismo patológico relevante na maioria das condições cirúrgicas e médicas. Consequentemente, modelos animais apropriados e reprodutíveis são absolutamente necessários para abordar novas questões de pesquisa neste campo.
As três situações dinâmicas vasculares que requerem investigação distinta são isquemia arterial, congestão venosa e má perfusão combinada. Ao induzir isquemia arterial isolada, os cientistas podem delinear com precisão a progressão temporal e espacial da hipóxia tecidual, investigando as cascatas moleculares implicadas na lesão de isquemia-reperfusão, apoptose celular e respostas inflamatórias. Ao comprometer a drenagem venosa, uma faceta muitas vezes negligenciada da patologia vascular, os cientistas podem investigar a interação entre as discrepâncias de entrada e saída venosa das artérias, esclarecendo a fisiopatologia da trombose venosa, edema tecidual relacionado à congestão e disfunção microcirculatória. Ao combinar essas duas situações patológicas, pode-se investigar o meio dissinérgico da má perfusão combinada, espelhando a complexa fisiopatologia encontrada em síndromes clínicas como isquemia mesentérica aguda e colite isquêmica.
Além de elucidar mecanismos fisiopatológicos fundamentais, a capacidade de induzir isquemia arterial visceral, congestão venosa e má perfusão combinada em ratos serve como uma plataforma indispensável para avaliar a eficácia de intervenções farmacológicas, técnicas cirúrgicas, novas estratégias terapêuticas e modalidades inovadoras de imagem, especialmente como o HSI 14,19,20,21,22. Este modelo é, portanto, um componente-chave para fornecer a verdade biológica necessária para aproveitar todo o potencial da HSI na avaliação de tecidos e identificação de estados de perfusão. Ao alavancar essa configuração experimental, os pesquisadores podem agilizar a tradução de achados pré-clínicos em estratégias clinicamente viáveis, reduzindo a morbidade e a mortalidade associadas a diversos distúrbios vasculares e de perfusão.
Ilustrativamente, os pesquisadores podem empregar esse modelo para investigar a eficácia de agentes farmacológicos direcionados às vias de lesão de isquemia-reperfusão, como antioxidantes, anti-inflamatórios e vasodilatadores, delineando assim sua potencial utilidade na prática clínica 23,24. Além disso, esse modelo facilita a avaliação de novas abordagens cirúrgicas, como técnicas de revascularização mesentérica e procedimentos descompressivos venosos, fornecendo informações valiosas sobre sua viabilidade, segurança e eficácia a longo prazo 25,26.
Além disso, essa estrutura experimental permite que os pesquisadores explorem a intrincada interação entre disfunção vascular e comorbidades sistêmicas, como diabetes, hipertensão e aterosclerose, ilustrando assim a intrincada teia de vias fisiopatológicas interconectadas que orquestram a progressão da doença vascular27,28.
Embora existam várias publicações sobre má perfusão seletiva de órgãos únicos, como fígado 29,30,31 ou rim, em ratos 32,33, há uma falta de literatura científica abordando a má perfusão das vísceras completas em ratos, e não há explicitamente um protocolo metódico. Esta é, portanto, a afirmação deste manuscrito. As limitações da técnica apresentada incluem principalmente a invasividade do procedimento e, dependendo da duração da má perfusão, trombose de órgãos consecutiva e disfunção, podendo levar ao sofrimento pós-operatório por falência de múltiplos órgãos ou síndrome compartimental abdominal 34,35,36. O planejamento e o projeto cuidadosos, dependendo da questão da pesquisa, podem ajudar a equilibrar a duração necessária da má perfusão e suas consequências fisiopatológicas.
Ao solucionar desafios comuns encontrados durante o procedimento, deve-se atentar para os seguintes pontos e recomendações: (1) Garantir a preparação completa de equipamentos e medicamentos com antecedência para minimizar interrupções durante o procedimento; (2) Realize o controle hemostático meticulosamente, preparando e dissecando cuidadosamente os planos avasculares. Considere o uso de pinças hemostáticas bipolares para hemostasia elétrica, se disponível; (3) Minimizar o trauma nos tecidos usando instrumentos não traumáticos, como cotonetes umidificados ou compressa cirúrgica umidificada com fórceps ao fazer contato com o parênquima hepático; (4) Aproximadamente 20% dos animais apresentaram sangramento difuso do parênquima hepático superficial devido a condições delicadas dos tecidos. No entanto, o sangramento parou em todos os casos com leve compressão e paciência. Essas recomendações visam aumentar a eficiência do procedimento e minimizar as complicações durante a indução de má perfusão em modelos de ratos.
Ao ressecar o xifóide para melhorar o acesso à veia caval, certifique-se de que o peritônio dorsal à transição entre o xifóide e o esterno seja deixado intacto por alguns milímetros. O local de ressecção do xifóide será duro e agudo, podendo causar trauma no parênquima hepático superficial. Portanto, recomenda-se que o peritônio retroesternal seja mobilizado caudalmente com fórceps e enrolado ao redor do coto ósseo de forma eficaz, cobrindo-o e suportando a hemostasia. Os ganchos de preparação cirúrgica devem ser suturados através da parede abdominal ventral cranial com tensão cranial para que a cobertura peritoneal do coto xifóide permaneça no lugar.
Ao dissecar o ligamento falciforme, deve-se tomar cuidado para evitar causar acidentalmente lesão iatrogênica na veia hepática, pois isso pode ser fatal para o animal. Devido ao alto risco de sangramento durante o preparo vascular, recomenda-se que a maior parte do preparo cirúrgico seja feita espalhando com pinças de overholt rombas, em vez de usar instrumentos de dissecção pontiagudos. Além disso, as alças dos vasos de silicone devem ser umedecidas antes do uso para reduzir o atrito da superfície e minimizar o risco de trauma tecidual.
Ao aplicar a pinça microvascular do aneurisma, é crucial visualizar a anatomia vascular exata. Por exemplo, a artéria celíaca se origina muito cranialmente da aorta abdominal. Se a oclusão celíaca for desejada, como para investigar a má perfusão hepática, a artéria celíaca deve ser visualizada em referência à aorta e à alça do vaso de silicone. Isso garante que a artéria celíaca seja incluída no tecido vascular pinçado (Figura 2V-Z). Houve um caso em que a pinça foi inicialmente colocada caudal à artéria celíaca por acidente. No entanto, isso foi prontamente reconhecido devido à falta de queda nos valores hepáticos de StO2, e o repinçamento adequado foi realizado com sucesso.
A etapa de preparação mais perigosa é o tunelamento da veia caval. Esta etapa requer movimentos suaves e paciência, e os grampos overholt só devem ser espalhados quando houver certeza de que não há contato com a veia caval. Pode ser um desafio julgar isso, pois a veia cava aparecerá como tecido conjuntivo avascular fino quando uma leve compressão é aplicada, fazendo com que o sangue contido desapareça em ambas as direções. Também existe o risco de abertura pleural acidental e criação de um pneumotórax ao tunelar a veia caval muito cranialmente. Isso pode ser uma complicação séria e com risco de vida, especialmente porque o animal está respirando espontaneamente e nenhuma medida respiratória invasiva pode ser tomada. Considerou-se útil retrair ligeiramente os instrumentos de preparação e continuar mais caudalmente para evitar essa complicação. Nos casos de pneumotórax hemodinamicamente relevante e visível com abaulamento do diafragma hepático, uma punção única transdiafragmática e aspiração do ar aprisionado usando uma agulha 30 G e uma seringa pequena podem ser recomendadas como estratégia de resgate. Esta técnica foi empregada com sucesso em um animal para salvá-lo no intraoperatório.
Finalmente, cuidados especiais devem ser tomados ao aplicar as pinças microvasculares para evitar a inclusão de tecido conjuntivo circundante, o que pode levar à oclusão insuficiente do vaso desejado.
Embora este protocolo seja um guia passo a passo para a má perfusão visceral global, o local do pinçamento pode ser ajustado de acordo com a questão de pesquisa específica devido à extensa preparação vascular e mobilização representada na Figura 1T-V. Portanto, a má perfusão selecionada de grupos de órgãos ou órgãos isolados também é uma opção na escolha do local de pinçamento mais distalmente ao longo da árvore vascular, como o pinçamento seletivo do tronco celíaco para isquemia hepática. Ao oferecer uma metodologia detalhada e reprodutível, este protocolo facilita uma abordagem padronizada para isquemia arterial reversível controlada, congestão venosa e má perfusão combinada em modelos de ratos, levando a uma maior confiabilidade dos dados, robustez, independência do pesquisador e comparabilidade em futuros estudos com animais. Consequentemente, representa uma ferramenta indispensável dentro do arsenal de pesquisa biomédica, oferecendo insights sobre a complexa interação entre comprometimento vascular, lesão tecidual e intervenções terapêuticas. Ao aproveitar a versatilidade dessa configuração experimental, os pesquisadores podem investigar os mistérios em torno da fisiopatologia vascular, forjando novas fronteiras na medicina translacional e, finalmente, melhorando os resultados dos pacientes no campo da saúde vascular.