Este protocolo detalha um método cirúrgico para induzir a oclusão do fluxo venoso cerebral em camundongos por ligadura bilateral das veias jugulares internas e externas.
Artigo de método
Este protocolo detalha um método cirúrgico para induzir a oclusão do fluxo venoso cerebral em camundongos por ligadura bilateral das veias jugulares internas e externas.
Os vasos linfáticos desempenham um papel fundamental na manutenção da homeostase do fluido e na vigilância imunológica nos tecidos. Na borda do cérebro, as meninges durais contêm vasos linfáticos próximos aos seios venosos. Em humanos, a hipertensão intracraniana idiopática (HII) está associada à estenose dos seios venosos durais, sugerindo que os distúrbios do fluxo venoso podem afetar a regulação do fluido cerebral e a drenagem linfática meníngea. Para explorar essa relação em um ambiente controlado, desenvolvemos um modelo de camundongo de oclusão do fluxo venoso cerebral por meio de ligadura bilateral das veias jugulares internas e externas (JVL). Este protocolo cirúrgico é reprodutível, não invasivo e atinge uma alta taxa de sucesso (98,4%) com sinais pós-operatórios esperados, como edema facial e cerebral, bem como remodelamento vascular extracraniano. A venografia bidimensional por RM por tempo de voo (2D-TOF) seguida de reconstrução tridimensional (3D) confirmou a congestão venosa a montante. Este modelo permite o estudo longitudinal das consequências do fluxo venoso cerebral prejudicado na arquitetura cerebrovascular, remodelação linfática e depuração do fluido cerebral. Ao manipular os vasos no pescoço, a JVL permite a investigação desses processos sem danificar as estruturas intracranianas. Apesar das diferenças anatômicas entre as espécies, o JVL fornece uma abordagem robusta e acessível para dissecar a interação entre o fluxo venoso, a drenagem linfática e a homeostase de fluidos no cérebro.
A dura-máter é a camada mais externa das meninges que protege o cérebro e a medula espinhal. A dura-máter fornece suporte estrutural e funciona como uma plataforma imune caracterizada por redes vasculares especializadas e diversas populações imunes 1,2. Os seios venosos durais coletam sangue de todas as veias cerebrais e o direcionam para as veias jugulares 3,4,5. Os seios venosos durais são MLVs próximos aos MLVs, com padrões conservados entre camundongos e humanos 6,7,8,9,10. Os MLVs contribuem para a drenagem de fluidos cerebrais e garantem o tráfego de antígenos, macromoléculas e células imunes das meninges para os linfonodos cervicais 2,7,9,11,12.
O estreitamento (estenose) dos seios venosos durais resulta em comprometimento do fluxo venoso cerebral e está associado a condições neurológicas, como hipertensão intracraniana idiopática (HII), doença que afeta predominantemente mulheres jovens com sobrepeso e é caracterizada por pressão intracraniana elevada sem causa subjacente clara13,14. Os pacientes com HII podem ser tratados com implante de stent endovascular, que restaura tanto o fluxo venoso cerebral fisiológico quanto a pressão intracraniana normal15.
Para entender melhor o papel do fluxo venoso na homeostase do fluido cerebral e o envolvimento dos MLVs nesse processo, desenvolvemos um modelo de camundongo de oclusão do fluxo venoso cerebral por ligadura bilateral das veias jugulares externa e interna. Nenhum modelo murino de estenose dos seios venosos durais foi descrito até o momento, e os modelos que levam à oclusão do fluxo venoso intracraniano cerebral danificaram as estruturas durais de interesse 16,17,18. Além disso, os modelos JVL usados para estudar a regulação da pressão intracraniana, a drenagem de fluidos cerebrais e a remodelação vascular dural concentraram-se principalmente na ligadura das veias jugulares externas isoladamente, o que resultou em fenótipos leves sem resultados significativos19,20. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade de ligar as veias jugulares externa e interna; No entanto, os protocolos descritos envolvem transecção completa dos vasos após a ligadura, etapa que aumenta a invasividade local e pode confundir a interpretação de desfechos fisiológicos, principalmente aqueles relacionados ao circuito linfático, dadas as estreitas relações anatômicas entre as veias jugulares internas e os linfáticos cervicais no pescoço21,22.
O presente artigo descreve um protocolo cirúrgico refinado para JVL para induzir oclusão do fluxo venoso cerebral em camundongos C57Bl6/J fêmeas adultas jovens com idades entre 6 e 8 semanas. Nossa abordagem é original, pois combina ligadura da veia jugular interna e externa com análise sistemática em vários momentos após a cirurgia, permitindo-nos definir com precisão as consequências da hipertensão venosa na remodelação vascular e na depuração do fluido cerebral.
Todos os procedimentos in vivo cumpriram as diretrizes e políticas institucionais do INSERM e do Comitê de Cuidados e Uso de Animais do Instituto do Cérebro de Paris (APAFIS#34974-2022012017455126).
1. Transferência e pré-tratamento dos animais
2. Fase operatória
NOTA: Todo o procedimento é realizado sob uma lupa binocular e uma lâmpada acesa. Todos os equipamentos e instrumentos cirúrgicos necessários para o procedimento estão listados ao lado dos reagentes usados na Tabela de Materiais e exibidos na Figura 1.
3. Cuidados pós-operatórios
Imediatamente após a ligadura da veia, o segmento do vaso a montante do local da ligadura torna-se visivelmente aumentado, enquanto o segmento a jusante colapsa, parecendo plano e pálido devido à interrupção do fluxo sanguíneo (Figura 2). O redirecionamento do fluxo sanguíneo após a primeira ligadura faz com que as outras três veias jugulares se expandam levemente de maneira pulsátil.
O procedimento cirúrgico requer aproximadamente 20 min quando realizado por um operador treinado, com uma taxa de sobrevida pós-operatória de 98,4% (128/130 camundongos). No entanto, durante a implementação inicial, a taxa de sucesso pode ser menor - aproximadamente 93,8% (122/130) - principalmente devido à compressão do nervo vago (5/130) ou hemorragia vascular (3/130).
Entre os camundongos que foram submetidos a cirurgias de JVL bem-sucedidas e foram monitorados a longo prazo, 77,5% (86/111) desenvolveram inchaço difuso da face e da cabeça, evidente logo um dia após a cirurgia (Figura 3). O edema diminuiu gradualmente, com resolução parcial observada em 15,3% dos camundongos (17/111) no sétimo dia e resolução completa em todos os animais no décimo quarto dia (0/111).
A comparação da venografia bidimensional por RM por tempo de voo (2D-TOF) realizada antes e dois dias após a cirurgia JVL, seguida de pós-processamento 3D, demonstra aumento venoso das veias faciais extracranianas a montante dos locais de ligadura, indicando sucesso da cirurgia (Figura 4). A metodologia completa, juntamente com resultados detalhados e análises quantitativas, está disponível em El Kamouh et al.23.

Figura 1: Instrumentos e reagentes utilizados para a cirurgia. (A) Tesoura Noyes (reta), (B) Tesoura de íris (reta), (C) Pinça Mosquito (reta), (D) Pinça curva, (E) Pinça curva fina, (F) Pinça reta fina, (G) Afastador. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Resultado cirúrgico direto: Alterações morfológicas na veia jugular. (A,B) Imagens representativas de uma veia jugular externa (EJV) antes (A) e após (B) ligadura, com o vaso delineado em uma caixa preta. Após a ligadura, o segmento do vaso a montante do local de ligadura fica ingurgitado (seta branca), enquanto o segmento a jusante parece incolor e colapsado (seta preta) devido à interrupção do fluxo sanguíneo. Barra de escala = 2 mm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Evolução temporal do inchaço facial após a cirurgia JVL. (A) Imagens representativas ilustrando o edema facial pós-operatório em camundongos JVL, destacadas pela seta vermelha (painel esquerdo), mostrando inchaço que excede a largura facial normal indicada pelas setas brancas. (B) A incidência de inchaço facial difuso foi avaliada longitudinalmente em vários momentos após a cirurgia JVL. A frequência de inchaço atingiu o pico de 77,5% logo 2 h após a cirurgia, seguida por um declínio pronunciado para 15,3% no dia 7 (dps 7) e resolução completa no dia 14 (dps 14). Os dados representam observações longitudinais de 111 camundongos submetidos à cirurgia JVL bem-sucedida. Barra de escala = 1 cm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: A ressonância magnética de camundongos revela aumento das veias faciais extracranianas após a ligadura. (A, B) Vista lateral do cérebro e veias cranianas/extracranianas antes (A) e 2 dias após a cirurgia JVL (B). A reconstrução 3D foi gerada com 3D-Slicer (https://www.slicer.org) e realizada por pós-processamento 3D de imagens de sequência de eco multigradiente (MGE) e tempo de voo (TOF) adquiridas com um scanner de 11,7 T. Observe o aumento após a cirurgia das veias extracranianas, incluindo a veia facial posterior (pfv), a veia facial anterior (afv) e a veia maxilar (mv) juntando-se à veia facial comum (cfv). Seios venosos meníngeos: sigmóide (SVS). Barra de escala = 2 mm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Este artigo metodológico descreve o procedimento cirúrgico para induzir a oclusão do fluxo venoso cerebral em camundongos por meio da ligadura bilateral das veias jugulares interna e externa. Camundongos fêmeas foram selecionados para refletir o sexo e o perfil de idade dos pacientes tipicamente afetados pela HII. Esse modelo induz efetivamente as principais características clínicas da HII, como hipertensão intracraniana e retenção de líquido cerebral, destacando o comprometimento do fluxo venoso cerebral como uma característica fisiopatológica central da doença e apoiando a relevância desse modelo23. No entanto, devido ao remodelamento vascular compensatório, essas características são apenas transitórias. Camundongos com JVL não estão, portanto, imitando a fisiopatologia da HII e não reproduzem as consequências a longo prazo de distúrbios venosos crônicos. No entanto, eles fornecem um modelo interessante para investigar os processos de remodelação induzidos na vasculatura sanguínea e linfática para restaurar o fluxo sanguíneo normal e a drenagem do LCR após alteração do fluxo venoso cerebral. As mudanças dinâmicas no fenótipo vascular observadas ao longo de várias semanas após a cirurgia tornam os camundongos JVL um modelo adequado para estudar os mecanismos de remodelação vascular cerebral e seu impacto na depuração de fluidos e na vigilância imunológica23. O presente protocolo stepwise garante um alto nível de consistência entre os experimentos, especialmente quando realizados por profissionais qualificados, tornando-o uma abordagem eficaz para estudar a fisiopatologia dos distúrbios do fluxo venoso. Além disso, este modelo oferece oportunidades de estudo longitudinal, permitindo que os pesquisadores avaliem a progressão e a resolução da congestão venosa.
A principal vantagem e novidade do procedimento cirúrgico JVL reside em sua capacidade de induzir a oclusão do fluxo venoso cerebral, preservando a integridade das estruturas vasculares durais. Ao contrário das abordagens intracranianas 16,17,18, essa técnica evita danos diretos à dura-máter e aos vasos meníngeos associados, permitindo uma análise confiável das alterações vasculares e de depuração de fluidos a jusante. Em comparação com outras técnicas cervicais envolvendo coagulação ou dupla ligadura seguida de transecção do vaso21,22, esse método é menos invasivo e minimiza a manipulação tecidual. Ao evitar a cauterização ou manipulações excessivas do vaso, reduz o risco de danificar os vasos linfáticos cervicais adjacentes - estruturas que são cada vez mais reconhecidas por seu papel na drenagem de fluidos cerebrais e na vigilância imunológica.
No entanto, a cirurgia permanece tecnicamente exigente e requer monitoramento pós-operatório rigoroso, especialmente durante as primeiras 48 horas. Um dos principais desafios é a necessidade de alta precisão cirúrgica. O procedimento envolve dissecção e ligadura cuidadosas das veias jugulares internas e externas, evitando lesões em estruturas críticas adjacentes. O posicionamento adequado do animal é essencial: o camundongo deve estar preso de forma estável, com os membros anteriores estendidos em ângulo reto com o corpo e a cabeça mantida em extensão para otimizar a exposição cervical. A veia jugular interna é particularmente difícil de isolar devido à sua proximidade com a artéria carótida, nervo vago e vasos linfáticos cervicais. A dissecção meticulosa é necessária para evitar lesões com risco de vida. A compressão ou dano ao nervo vago pode resultar em morte súbita devido a distúrbios autonômicos graves, e sangramento significativo - especialmente por perfuração do vaso - pode levar a uma rápida deterioração e morte se não for prontamente controlado. A anestesia deve ser cuidadosamente monitorada durante todo o procedimento, com o nível de isoflurano ajustado à frequência respiratória e a temperatura corporal mantida por meio de uma almofada de aquecimento. A hidratação adequada também é crítica, especialmente em caso de sangramento intraoperatório. O uso de cetamina não é recomendado, pois seu perfil anestésico é instável e sua duração de ação é pouco adequada à duração e às demandas do procedimento.
Além disso, várias limitações devem ser reconhecidas. Este modelo só foi validado em camundongos C57BL/6J fêmeas jovens, e os resultados podem variar dependendo do sexo, idade ou histórico genético. Além disso, a oclusão venosa neste modelo é extracraniana, enquanto a HII em humanos envolve estenose intracraniana do seio dural. O edema facial observado nesse modelo, decorrente de hipertensão venosa extracraniana, não ocorre em pacientes com HII e pode limitar a relevância translacional de certas características periféricas. As diferenças anatômicas entre as espécies restringem ainda mais a extrapolação direta para a fisiologia humana. Por exemplo, em camundongos, as veias jugulares externas contribuem mais substancialmente para a drenagem venosa cerebral do que as veias jugulares internas em humanos23. Além disso, as veias vertebrais desempenham um papel mais significativo em camundongos do que em humanos24,25. Por fim, a drenagem venosa cerebral em humanos é amplamente dependente da gravidade na posição vertical, o que influencia o retorno venoso. Em camundongos, o menor tamanho do cérebro e a postura horizontal reduzem o papel da gravidade, o que afeta menos a eficiência e o mecanismo de retorno do sangue venoso do cérebro26.
No entanto, este modelo oferece uma plataforma robusta e única para investigar como o fluxo venoso cerebral prejudicado impulsiona a remodelação dos vasos sanguíneos cerebro-meníngeos e linfáticos meníngeos, bem como mudanças na dinâmica dos fluidos cerebrais ao longo do tempo. Apesar de suas limitações em imitar os aspectos crônicos e anatômicos dos distúrbios venosos humanos, o modelo JVL é fácil de implementar e altamente reprodutível, tornando-o uma ferramenta valiosa para estudar os principais mecanismos envolvidos na regulação do fluxo sanguíneo cerebral e na depuração do fluido cerebral.
Os autores não têm nada a divulgar.
Este trabalho foi apoiado por Venolymphatic (BBT.1300), NEIMO (FRN, Fond de Recherche Neurosciences), BrainWash (ANR-17-CE14-0005), Lymbrain (ANR-20-CE16-0027-01). Os autores são financiados pelas seguintes fontes: M.-R. El Kamouh, ANR-Lymbrain; M. Spajer, BBT.1300 Venolinfático e INCA (Institut National du Cancer); Anne-Laure Joly Marolany: NEIMO (FRN) e ANR-11-INBS-0006; R. Singabahu: BBT.1300 Venolymphatic, INCA (Institut National du Cancer); S. Lenck: Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale e Assistance Publique des Hôpitaux de Paris CIHU-2021.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Seringa de 1 mL Omnifix 100 Solo | B.Braun | Referência: 91611708V | Usado para hidratação/diluição |
| Balança KERN 400-45N | KERN & SOHN | 400-45N | Usado para rastrear o peso do animal |
| Microscópio estereotáxico binocular (Leica S6E) | Leica BIOSYSTEMS | Leica S6E | |
| Fio trançado | Festa | 18020-60 | Usado para ligadura venosa |
| Buprenorfina (Buprecare), 0,3 mg/mL | Centravet | BUP002 | Usado para analgesia |
| Cartucho para Inventor 2010 Scavenger (anestesia) | PHYMEP | 8438025 | Usado para anestesia |
| Tecido Medicomp | Hartmann | 411029 | Usado para manter as condições assépticas |
| Cotonetes | Centravet | COT010 | Usado para manter as condições assépticas |
| Pinças curvas (padrão estreito curvado serrilhado) | PHYMEP | Nº 11003-20 | |
| Euthasol, 400 mg/ml | Centravet | EUT003 | Usado para eutanásia |
| Pinças curvas finas (pinças McPherson) | PHYMEP | Nº 11063-07 | |
| Tesoura de íris fina reta | PHYMEP | Nº 22002-10 ou nº 14094-11 | |
| Pinças retas finas (pinça Dumont Inox Medbio) | PHYMEP | Nº 11254-20 | |
| Câmara de aquecimento VET-TECH | PHYMEP | HE011 | Usado para manter a temperatura corporal em 37 > C |
| Sistema de monitoramento homeotérmico Thermostar RWD | PHYMEP | 69027 | Usado para monitorar a temperatura corporal |
| Seringa de insulina 0,5 mL U-100 (0,33 mm (29 G) x 12,7 mm | BD Microfine TM+ | Ref 324892 | Usado para analgesia |
| Isoflurano (Iso-vet), 1000 mg/g | Centravet | ISO005 | Usado para anestesia |
| Pinça de mosquito reta | PHYMEP | Nº 13010-12 | |
| Sutura de polipropeno não absorvente 5.0 (Dafilon 5.0) | Centravet | DAF003 | Usado para sutura de pele |
| Noyes tesoura reta | PHYMEP | Nº 15012-12 | |
| Gel oftálmico (Ocrygel) | Centravet | OCR002 | Usado para proteger os olhos da irritação e secura |
| Solução de iodo Povidum (Vetedine), 75 mg / mL | Centravet | VET001 | Usado para manter as condições assépticas |
| Esfoliante Povidum 4% (sabão) | Centravet | POV008 | Usado para manter as condições assépticas |
| Afastadores (Guthrie) | PHYMEP | Nº 17021-13 | |
| Rimadil (Carprofeno), 50 mg/ml | Centravet | RIM012 | Usado para analgesia |
| Barbeador MOSER Alemanha | Bioseb | BIO-1556 | Usado para barbear peles |
| Indução de caixa de anestesia pequena | PHYMEP | pas de ré f & eacute; rence | |
| Solução de cloreto de sódio 0,9% B.BRAUN | Centravet | CHL050 | Usado para hidratação/diluição |
| Quadro estereotáxico KOPF | PHYMEP | Rolamento 963076A | Usado para posicionar o animal |
| Lâmpada de cirurgia (ré f: KL 1500 LED) | LEICA BIOSYSTEMS | KL 1500 LED | |
| Fita cirúrgica | Centravet | COL427 | Usado para fixar membros superiores e inferiores |
| Agulhas TERUMO AGANI 26 G x (0.45 x 13 mm) Chanfro regular 11° | Terumo | AN*2613R1 | Usado para analgesia |
| Xilazina (Paxman), 20 mg/mL | Centravet | 221631 | Usado para analgesia |
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