Este estudo foi realizado em estrita conformidade com as recomendações do Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório dos Institutos Nacionais de Saúde (Publicação nº 85-23, revisada em 1996). O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Cuidado e Uso Institucional de Animais do Hospital Anzhen de Pequim (Aprovação nº 81700293). O protocolo do estudo foi revisado e aprovado pelo Comitê de Cuidado e Uso Institucional de Animais da nossa instituição. Todos os esforços foram feitos para minimizar o sofrimento animal e reduzir o número de animais usados no estudo. Os reagentes e os equipamentos utilizados estão listados na Tabela de Materiais.
1. Modelo animal e desenho experimental
- Preparação e hospedagem de animais
Vinte e quatro beagles machos saudáveis, com idades entre 4 e 5 anos e pesando entre 10 e 12 kg, foram obtidos da Shanghai Jiao Tong University Agricultural Experimental Animal Farm Co., Ltd. (veja Tabela de Materiais). Apenas beagles machos foram usados para minimizar os potenciais efeitos de confusão das flutuações hormonais associadas ao ciclo estro na coagulação, função endotelial e respostas inflamatórias. Todos os beagles eram alojados individualmente em gaiolas padrão mantidas a uma temperatura de 22–25 °C, com umidade de 40% a 60% e um ciclo claro e escuro de 12 h:12 h. Os animais receberam uma dieta canina de laboratório padrão e água ad libitum. Antes do início dos procedimentos experimentais, todos os beagles passavam por um período de aclimatação de 1 semana. A ecocardiografia transtorácica (ETT) foi realizada em todos os animais utilizando um sistema de ultrassom equipado com um transdutor de matriz em fase de 3,5 MHz para excluir patologias valvulares, miocardiopatia e outras doenças estruturais cardíacas.
- Anestesia e acesso vascular
Todos os beagles estavam em jejum por 12 horas antes do procedimento. A anestesia foi induzida pela administração intravenosa de pentobarbital de sódio em uma dosagem de 20 mg/kg via veia cefálica, administrada lentamente por aproximadamente 3–5 minutos até a confirmação da perda do reflexo palpebral. Uma vez obtida a anestesia adequada, a intubação endotraqueal foi realizada usando um tubo endotraqueal manguiçado de tamanho adequado (diâmetro interno 7,0–8,0 mm), e a ventilação mecânica foi iniciada em volume de maré de 15 mL/kg e frequência respiratória de 12–15 respirações/minuto. O monitoramento hemodinâmico contínuo foi mantido durante todo o procedimento. Um eletrocardiograma de superfície (ECG) com 3 derivações foi aplicado para monitorar a frequência cardíaca e o ritmo cardíaco, e oximetria de pulso foi usada para monitorar a saturação de oxigênio. Uma linha intravenosa periférica foi mantida para administração de fluidos (solução de Ringer lactada, infundida a uma taxa de 5–10 mL/kg/h) e doses suplementares de anestesia, se necessário.
Posteriormente, foi feita uma incisão cutânea de aproximadamente 3–4 cm na região inguinal direita sob condições assépticas para expor a artéria femoral comum por meio de dissecação roma. O acesso arterial bem-sucedido foi confirmado por retorno sanguíneo pulsátil. Uma bainha vascular 6F foi colocada na artéria femoral direita usando a técnica modificada de Seldinger. Heparina sódica (4000 UI, diluída em 10 mL de soro fisiológico) foi administrada através da bainha para prevenir tromboembolismo.
2. Embolização da artéria renal para indução de IR crônica moderada
Um cateter multiuso 5F foi introduzido através da bainha arterial e avançado sob orientação fluoroscópica do braço C para a aorta abdominal. Foi realizada canulação seletiva da artéria renal esquerda, e a angiografia inicial da artéria renal foi realizada injetando 5–8 mL de meio de contraste iodado não iônico a uma taxa de 3 mL/s para visualizar a árvore arterial renal completa. O posicionamento bem-sucedido do cateter foi verificado pela demonstração de toda a artéria renal esquerda e seus ramos nas imagens angiográficas.
Posteriormente, a RI foi induzida por embolização transcateter do ramo principal da artéria renal esquerda usando grânulos de esponja de gelatina absorvíveis (diâmetro de 50 mg). Os grânulos de esponja de gelatina foram preparados como uma suspensão misturando aproximadamente 50 mg de grânulos com uma mistura 1:1 de meio contraste e soro fisiológico normal, para um volume total de aproximadamente 2–3 mL. A polpa de embolização foi injetada lentamente por injeção manual através do cateter durante aproximadamente 2–3 minutos sob monitoramento fluoroscópico contínuo. A embolização bem-sucedida foi confirmada por repetição da angiografia da artéria renal esquerda, que demonstrou ausência de opacificação arterial distal nos ramos embolizados. Após a confirmação angiográfica, o cateter e a bainha foram removidos, e a artéria femoral foi reparada com uma sutura de polipropileno 6-0. A ferida cirúrgica foi fechada em camadas, e os animais foram autorizados a se recuperar sob monitoramento rigoroso.
Para o grupo controle e o grupo FA (procedimento simulado), foi realizado o mesmo processo de cateterismo, e um volume igual (2–3 mL) de soro fisiológico normal foi injetado na artéria renal esquerda através do cateter multipropósito após a angiografia da artéria renal.
3. Indução AF por estimulação rápida atrial
Três meses após o procedimento de IR (ou procedimento simulado), a FA foi induzida no grupo FA e no grupo RI+FA. A FA foi induzida em um total de 12 beagles (n = 6 no grupo FA e n = 6 no grupo RI+FA). Após a reanestesiação e o acesso vascular conforme descrito acima, a veia femoral direita foi canulada para inserção do cateter. Um cateter quadripolar 6F (ver Tabela de Materiais) foi avançado sob orientação fluoroscópica e posicionado na parede lateral do átrio direito. A correta posição do cateter foi confirmada pelo registro de eletrogramas atrial característicos no canal intracardíaco, mostrando deflexões atrial claras e agudas. O limiar de estimulação diastólica foi determinado pela diminuição progressiva da tensão de saída do estimulador em decrementos de 0,1 V, de 5 V até que a perda de captura auricular fosse observada; A menor tensão, alcançando captura atrial consistente 1:1, foi registrada como o limiar de estimulação diastólica. O estimulamento auricular rápido (duração básica do ciclo, 60 ms, correspondendo a uma taxa de estimulação de 1000 batimentos por minuto; largura do pulso de saída, 2 ms; tensão, 4 vezes o limiar de estimulação diastólica, tipicamente correspondente a 2–4 V) foi aplicado continuamente por 180 minutos usando um Estimulador Cardíaco para induzir FA, conforme descritoanteriormente 9. A indução bem-sucedida da FA foi confirmada pelo aparecimento de intervalos irregulares R-R sustentados no ECG superficial e potenciais atrial rápidos e desorganizados no eletrograma intracardíaco, persistindo por pelo menos 1 minuto após breve interrupção do estimulante. Todos os 12 beagles (100%) alcançaram FA sustentada ao completar o protocolo de estimulação. A duração média da FA sustentada após a interrupção do ritmo foi de 3 a 8 minutos antes da cardioversão espontânea até o ritmo sinusal.
É importante notar que, ao contrário dos protocolos de estimulação em rajadas (tipicamente rajadas de 3 a 10 s) usados para avaliar a suscetibilidade à FA, a abordagem contínua de estimulação rápida auricular de 180 minutos empregada neste estudo foi especificamente projetada para modelar a FA sustentada e provocar remodelação molecular precoce. Esse protocolo já foi bem estabelecido e amplamente validado em pesquisas sobre FAcanina 9,10.
4. Projeto experimental e atribuição em grupo
Animais experimentais foram aleatoriamente distribuídos em quatro grupos (n = 6 por grupo): grupo controle, grupo RI, grupo FA e grupo RI combinado com FA (RI+FA). Beagles do grupo RI e do grupo RI+FA passaram pelo procedimento de embolização de IR no começo, e beagles do grupo Controle e Grupo FA receberam a injeção simulada de soro fisiológico normal na artéria renal. Três meses depois, a FA foi induzida nos grupos FA e RI+FA, conforme descrito acima. Uma visão geral esquemática de todo o desenho experimental e da linha do tempo é apresentada na Figura 1.
5. Determinação da eliminação da creatinina
A depuração da creatinina (CCr) foi determinada usando o método de eliminação endógena de 30 minutos11. Brevemente, após anestesia, um cateter de Foley foi inserido na bexiga urinária em condições assépticas, e a bexiga foi completamente esvaziada. O período de coleta de urina de 30 minutos foi então iniciado, durante o qual toda a produção de urina foi coletada pelo cateter em um recipiente calibrado. Ao final do período de coleta de 30 minutos, a bexiga foi novamente esvaziada para garantir a recuperação completa da urina. Simultaneamente, uma amostra de sangue no ponto médio foi retirada da veia jugular para determinação da creatinina plasmática. A CCr foi calculada usando a fórmula padrão: CCr (mL/min/kg) = (concentração de creatinina na urina × volume urinal) / (concentração plasmática de creatinina × tempo de coleta), normalizada ao peso corporal.
6. Coleta de tecidos e amostras de sangue
Amostras de sangue foram coletadas da veia jugular no início da linha e antes do sacrifício nos tubos separadores de sorosimples com EDTA 11. Eventualmente, todos os beagles foram eutanasiados com injeção intravenosa de uma dose letal de pentobarbital sódico na dosagem de 150 mg/kg antes da recuperação da anestesia. Rins foram colhidos para exame histológico. Corações foram colhidos, e o apêndice auricular esquerdo (LAA) foi cuidadosamente dissecado, congelado rapidamente em nitrogênio líquido dentro de 5 minutos após a excisão e armazenado a −80 °C até a análise molecular. A LAA foi selecionada para análise de tecidos porque é o local mais comum de formação de trombo em pacientes com FA e, portanto, representa o local anatômico clinicamente mais relevante para avaliar a função endotelial e o risco de trombose.
7. Observação histológica
Os tecidos renais foram fixados com paraformaldeído neutro tamponado a 10% por 24 horas, desidratados por uma série graduada de etanol (70%, 80%, 90%, 95% e 100% etanol, 1 hora cada), limpos com xileno (duas variações, 30 min cada), incorporados em parafina e cortados em fatias de 5 μm de espessura usando um micrótomo rotativo. Posteriormente, as fatias foram coradas com HE para observar alterações histopatológicas. Especificamente, as seções foram desparafinizadas em xileno (duas variações, 10 min cada), reidratadas por uma série descendente de etanol, coradas com solução de hematoxilina por 5 min, diferenciadas em 1% de ácido clorídrico–etanol por 30 s, enxaguadas em água da torneira corrente por 10 min, contra-coloridas com solução de eosína por 2 min, desidratadas, limpas e montadas com bálsamo neutro. As seções foram examinadas sob um microscópio óptico com ampliações de 100× e 400×.
8. Ensaio de Imunossorção Ligada a Enzimas (ELISA)
As amostras de sangue foram centrifugadas a 3000 × g a 4 °C por 20 minutos, e então o sobrenadante (plasma) foi coletado e armazenado a −80 °C até a análise. Os níveis plasmáticos de creatinina, nitrogênio ureiano, fator de Von Willebrand (vWF), trombomodulina (TM), dimetilarginina assimétrica (ADMA), óxido nítrico (NO), inibidor do ativador de plasminogênio-1 (PAI-1), ativador de plasminogênio tecidular (t-PA), fator de necrose tumoral α (TNF-α), proteína C-reativa de alta sensibilidade (hs-CRP), interleucina-6 (IL-6), renina e aldosterona (ALD) foram examinados usando kits ELISA comerciais, conforme as instruções do fabricante. Brevemente, 100 μL de amostra ou padrão de plasma foram adicionados a microplacas de 96 poços revestidas com anticorpos, incubados a 37 °C por 2 horas, lavados quatro vezes com tampão de lavagem, incubados com anticorpo de detecção biotinilado por 1 hora a 37 °C, lavados novamente, incubados com estreptavidina-HRP conjugado por 30 minutos a 37 °C, seguidos pelo desenvolvimento do substrato TMB por 15–20 minutos no escuro. A reação foi interrompida com 50 μL de solução de parada, e a absorção foi medida a 450 nm usando um leitor de microplaca. Todas as amostras foram testadas em duplicado.
9. PCR Quantitativa em Tempo Real (qRT-PCR)
A extração do RNA total dos tecidos LAA foi realizada usando reagente TRIzol, seguida pela detecção da pureza e concentração de RNA usando um espectrofotômetro em razões de absorção de 260/280 nm (faixa aceitável 1,8–2,0). Um total de 1 μg de RNA foi transcrito reversamente em DNA complementar (cDNA) usando um kit de reagentes RT PrimeScript. A reação de transcrição reversa foi realizada a 37 °C por 15 minutos, seguida pela inativação a 85 °C por 5 segundos. A PCR quantitativa em tempo real foi então realizada no sistema de PCR usando o SYBR Green Master Mix. O programa de ciclos térmicos consistia em desnaturação inicial a 95 °C por 5 minutos, seguida por 40 ciclos de desnaturação a 95 °C por 10 s e recozimento/extensão a 60 °C por 30 s. O sinal de fluorescência era detectado ao final de cada etapa de extensão usando o canal SYBR Green. Os valores do ciclo de limiar (Ct) eram determinados automaticamente pelo software do instrumento. As alterações de dobra dos níveis de mRNA foram determinadas usando o método 2−ΔΔCt . β-actina servia como controle interno. Todas as amostras foram processadas em triplicado.
10. Western blotting
Proteína total foi extraída dos tecidos LAA usando tampão de lise por radioimunoprecipitação (RIPA) (composto por 50 mM de Tris-HCl, pH 7,4, 150 mM de NaCl, 1% NP-40, 0,5% desoxicolato de sódio, 0,1% SDS, suplementado com coquetel de protease e inibidor de fosfatase; veja Tabela de Materiais). Os tecidos foram homogeneizados no gelo e centrifugados a 12.000 × g a 4 °C por 15 minutos, e o sobrenadante foi coletado. A concentração de proteína foi quantificada usando um kit de ensaio de proteínas BCA. Posteriormente, quantidades iguais de proteína (30 μg por pista) foram submetidas a 12% de SDS-PAGE para separação a 80 V por 30 minutos (gel de empilhamento), seguido por 120 V por aproximadamente 60 minutos (gel de resolução) e então transferido para membranas de polivinilideno fluoreto (PVDF) a 300 mA por 90 min em tampão de transferência (25 mM Tris, 192 mM glicina, 20% metanol). As membranas foram bloqueadas com 5% de leite desnatado dissolvido em TBST (soro sorológico tampado com 0,1% Tween-20) em temperatura ambiente por 2 horas, e então sondadas com anticorpos primários (veja Tabela de Materiais para fontes de anticorpos, números de catálogo e diluições) a 4 °C durante a noite. No dia seguinte, as membranas foram lavadas três vezes com TBST (10 min cada) e incubadas com o correspondente anticorpo secundário conjugado com HRP (ver Tabela de Materiais) por 2 horas em temperatura ambiente. Após três lavagens adicionais de TBST (10 min cada), os blots foram visualizados com um kit de quimioluminescência (ECL) aprimorado usando um sistema de imagem por quimioluminescência. A gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) atuou como controle interno. A análise densitométrica foi realizada usando o software ImageJ, e os níveis relativos de expressão proteica foram normalizados para GAPDH. Os pesos moleculares aproximados das proteínas detectadas eram os seguintes: vWF (~260 kDa), TM (~60 kDa), sintase endotelial de óxido nítrico (eNOS, ~130 kDa), sintase induzível de óxido nítrico (iNOS, ~130 kDa), PAI-1 (~45 kDa), t-PA (~70 kDa) e GAPDH (~36 kDa). Imagens de Western blot em corpo inteiro, sem recorte, são fornecidas na Figura Suplementar 1 e na Figura Suplementar 2.
11. Análise estatística
Todos os valores foram analisados usando um software estatístico e gráfico, apresentados como média ± desvio padrão (DS). A normalidade da distribuição dos dados foi avaliada usando o teste de Shapiro-Wilk antes da análise paramétrica. A homogeneidade da variância foi avaliada usando o teste de Levene. Para dados que atendem às suposições de normalidade e homogeneidade da variância, a comparação de diferenças foi realizada utilizando ANOVA unidirecional, seguida pelo teste post hoc de Dunnett para comparações múltiplas contra o grupo controle. Para dados que não atendem à suposição de normalidade, foi aplicado o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste post hoc de Dunn. Neste estudo, todas as variáveis satisfizeram as suposições de normalidade e variância igual; portanto, análises paramétricas foram aplicadas em todo o processo. No software de análise, os dados foram inseridos em tabelas de dados agrupadas, o ANOVA unidirecional foi selecionado no menu Column Analysis, o teste de Dunnett foi escolhido para comparações post hoc, e o limiar de significância foi definido em p < 0,05.