As doenças cardiovasculares (DCV) continuam sendo a principal causa de mortalidade global, com a aterosclerose servindo como sua base patológicacomum 1. A artéria carótida é um local crítico para lesões ateroscleróticas; estudar a aterosclerose carotídea é essencial para entender a patogênese das DCV e desenvolver estratégiasterapêuticas 2. Modelos animais são ferramentas indispensáveis para pesquisas in vivo sobre aterosclerose, mas modelos existentes frequentemente apresentam limitações em termos de conveniência e capacidade de recapitular características fisiopatológicas humanas.
Comparada à aterosclerose em outros locais arteriosos (por exemplo, aorta, artéria femoral), a formação da aterosclerose carotídea é mais fortemente influenciada pela hemodinâmica. A artéria carótida sofre alto estresse de cisalhamento (10-15 dyn/cm², dynes por centímetro quadrado), ficando atrás apenas da artéria coronária (6-45 dyn/cm²)3. Particularmente na bifurcação da carótida, ocorre o fluxo de vórtice, caracterizado por uma tensão de cisalhamento oscilatória perturbada. Esse ambiente hemodinâmico anormal desencadeia ativação pró-inflamatória sustentada das células endoteliais locais, caracterizada pela expressão aumentada de moléculas de adesão e quimiocinas que facilitam o recrutamento de monócitos e o início daaterosclerose 3. Além disso, lesões ateroscleróticas humanas de alto risco frequentemente apresentam grau de estenose superior a 70%, definido como a redução percentual do diâmetro luminal causada pelaplaca 4. Assim, modelos animais capazes de induzir estenose aterosclerótica severa são importantes.
O modelo de ligadura parcial da carótida (LCP) é um modelo de aterosclerose induzido por distúrbios persistentes do fluxo sanguíneo, que apresenta as vantagens de curto tempo de modelagem e lesões graves5. A Apolipoproteína E (ApoE) é uma proteína fundamental envolvida no metabolismo e eliminação de colesterol circulante e lipoproteínas ricas em triglicéridos, desempenhando um papel fundamental na manutenção da homeostase lipídica plasmática. No entanto, o modelo tradicional PCL usando camundongos ApoE-knockout (ApoE⁻/⁻) é difícil e caro de criar5. Quando é necessário um knockout do gene alvo, o knockout duplo do gene (tanto do gene alvo quanto do gene ApoE) é necessário, complicando ainda mais o processo de modelagem. Em contraste, quando apenas camundongos selvagens tipo C57BL/6 são usados para PCL, o modelo não apresenta hipercolesterolemia, um fator de risco central para aterosclerose humana, e raramente apresenta lesões ateroscleróticas ricas em lipídiosproeminentes 6,7. Outros modelos, como camundongos ApoE⁻/⁻ ou LDLR-knockout (LDLR⁻/⁻) alimentados com uma dieta rica em gordura (HFD), são amplamente usados em pesquisas sobre aterosclerose para estudar a aterosclerose aórtica. No entanto, esses modelos não incorporam o efeito do fluxo sanguíneo perturbado e não podem formar aterosclerose grave em um curto período de tempo. Estudos anteriores demonstraram que, após 3 meses de alimentação com HFD, camundongos ApoE⁻/⁻ ou LDLR⁻/⁻ desenvolvem apenas placas ateroscleróticas leves nas regiões das artérias aórtica ou braquiocefálica, enquanto não há lesões evidentes nas artériascarótidas 8,9.
A proproteína convertase subtilisina/kexina tipo 9 (PCSK9) é um regulador chave do metabolismo do colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C): ela promove a degradação dos receptores de LDL, aumentando assim os níveis séricos de LDL-C10. O vírus adenoassociado recombinante que expressa PCSK9 (PCSK9-AAV) possibilita a hipercolesterolemia controlável por dose em camundongos WT sem a necessidade de modificaçõesgenéticas 11. A combinação da hipercolesterolemia induzida por PCSK9-AAV, HFD (que agrava ainda mais distúrbios do metabolismo lipídico) e PCL (que induz distúrbios hemodinâmicos locais) permite a construção de um modelo animal que incorpora dois fatores de risco chave para a aterosclerose humana: hipercolesterolemia e distúrbios do fluxo.
Com base no progresso de pesquisasanteriores 12, esse protocolo estabelece um método padronizado para induzir a aterosclerose carotídea em camundongos C57BL/6. Comparado aos protocolos modelo existentes, oferece três vantagens principais: (1) Relevância fisiopatológica: recapitula simultaneamente a hipercolesterolemia e a perturbação do fluxo, resultando em lesões carotídeas que apresentam características semelhantes à aterosclerose humana em estágio médio a avançado; (2) Reprodutibilidade: Parametrização detalhada da dosagem de AAV, procedimentos cirúrgicos e controle dietético reduz a variabilidade entre laboratórios; (3) Pontualidade: O período total de modelagem é de 5 semanas, reduzindo significativamente o tempo necessário para o estabelecimento do modelo.
Este protocolo é adequado para pesquisadores que estudam biologia da parede vascular, avaliam a eficácia de medicamentos antiateroscleróticos e exploram a interação entre hemodinâmica e metabolismo lipídico na aterosclerose. Notavelmente, esse protocolo é um modelo focado em carótides, que não pode replicar completamente todos os aspectos dos fatores de risco sistêmicos humanos para aterosclerose, incluindo, mas não se limitando a, tabagismo, diabetes mellitus, hipertensão e obesidade. Abaixo está um guia passo a passo para o estabelecimento de modelos e avaliação de lesões.