Técnica modificada para ligação da artéria coronária em ratos
29 de março de 2013
O procedimento cirúrgico utilizado para induzir o enfarte do miocárdio experimental em ratos começa com toracotomia esquerda entre a terceira e quarta das nervuras, a fim de visualizar a superfície anterior do coração e do pulmão esquerdo. A artéria coronária esquerda é ligada, a caixa é fechada e o rato é deixado a recuperar-se espontaneamente.
O objetivo geral deste procedimento é induzir infarto do miocárdio em camundongos. Isso é realizado inicialmente mediante uma incisão cutânea ao longo da linha axilar média. Em seguida, o coração é exposto por meio de uma toracotomia à esquerda, entre a terceira e a quarta costelas.
Então, é feita uma ligadura no segmento proximal da artéria descendente anterior esquerda. Por fim, o tórax é fechado e o camundongo é devolvido à gaiola para recuperação espontânea. Em última análise, o infarto do miocárdio pode ser avaliado por eletrocardiografia ou ecocardiografia.
A demonstração visual deste método é essencial, pois a ligadura da artéria coronária próxima ao lado esquerdo é difícil de aprender. Uma infecção miocárdica adequada é garantida ao posicionar a ligadura logo abaixo do orifício esquerdo. No entanto, é importante não perfurar o VAE esquerdo, pois isso pode causar hemorragia letal.
Para iniciar a cirurgia, anestesie um camundongo com seis semanas de idade ou mais por inalação com 2 a 5% de fluoreto. Realize um aperto no dedo do pé para confirmar que o animal está suficientemente anestesiado. Uma vez que o camundongo esteja completamente sedado, transfira-o para a área cirúrgica e posicione-o sobre.
Coloque-o de costas sobre uma placa aquecida. Para manter uma temperatura constante de 37 graus Celsius, fixe o camundongo a um dispositivo de entubação com uma câmara de anestesia com campo de isoflurano, utilizando um tubo com diâmetro de 0,2 centímetro e uma mistura de 2% de isoflurano em ar. Insira o tubo na traqueia do camundongo.
Raspe o peito precordial no lado esquerdo e, em seguida, desinfete a área com Betadine. Repita a desinfecção com etanol 75% por três vezes. Aplique também pomada oftálmica nos olhos do camundongo utilizando tesoura estéril.
Realize uma incisão de 1,5 centímetro ao longo da linha axilar média. Essa abordagem facilita a avaliação ecocardiográfica subsequente. Utilizam-se tesouras em vez de bisturi para evitar lesão ao tecido subjacente nesses camundongos jovens.
Em seguida, utilizando pinças vasculares de ponta romba, dissociar e retrair o músculo precordial da parede torácica. Realizar uma toracotomia à esquerda entre a terceira e a quarta costela para visualizar a superfície anterior do coração e do pulmão esquerdo. A seguir, retrair a parede torácica utilizando um retrator palpebral adequado.
Para melhorar a visualização e o acesso com pinças dentais e tesoura de ponta romba, remova o pericárdio. Em seguida, prepare um fio de sutura e agulha número sete zero para a ligadura da artéria. Realize a ligadura da artéria coronária esquerda posicionando a agulha sob a artéria, com uma faixa de miocárdio entre a ligadura e a artéria.
Fechamento do tórax com dois pontos nas terceiras e quartas costelas. Reduza a concentração de isoflurano para 0,5% e utilize sutura de poliglactina 910 para fechar a pele com três pontos. Para analgesia pós-operatória, administre uma injeção intraperitoneal de 0,05 miligramas por quilograma de buprenorfina.
Por fim, coloque o camundongo em uma gaiola aquecida para recuperação espontânea e forneça 0,6 miligramas por mililitro de buprenorfina na água de beber. Monitore atentamente o camundongo nas primeiras 24 horas após a cirurgia para investigar os efeitos do infarto do miocárdio. A melhor forma invasiva é avaliar a função cardíaca por meio de ecocardiografia vários dias após a cirurgia.
Usando este protocolo, a ligadura da artéria coronária esquerda induz isquemia miocárdica que afeta cerca de 40% do ventrículo esquerdo. Isso provoca alterações significativas no segmento ST do ECG, conforme mostrado nestes ECGs representativos medidos antes e após a ligadura. Antes da infarto do miocárdio.
Os complexos QRS registrados com o ECG são estreitos e curtos. Após o infarto do miocárdio, há uma elevação evidente do segmento ST que se incorpora aos complexos QRS, tornando-os muito mais largos e altos do que os registrados antes do infarto do miocárdio. Para investigar os efeitos do infarto do miocárdio, avalie a função cardíaca por meio de ecocardiografia vários dias após a operação de IM.
É mostrado aqui um registro de ecocardiografia obtido de camundongos submetidos a cirurgia simulada. Em contraste com as boas contrações cardíacas observadas em camundongos submetidos a cirurgia simulada. Em camundongos com infarto do miocárdio.
72 horas após o infarto, observa-se akinesia acentuada na parede ventricular livre esquerda na fase sistólica. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão deste modelo murino de infarto do miocárdio e deverá ser capaz de implementá-lo em seu próprio laboratório.
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Visão Geral
Este artigo descreve um procedimento cirúrgico para induzir infarto do miocárdio em camundongos, que envolve uma toracotomia à esquerda e ligadura da artéria descendente anterior esquerda. Após o procedimento, o tórax é fechado e o camundongo é deixado em recuperação espontânea.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Pesquisa cardiovascular
- Cirurgia experimental
- Modelos animais
Antecedentes
- O infarto do miocárdio é uma condição crítica que pode ser estudada em modelos animais.
- A indução de infarto do miocárdio em camundongos permite a avaliação da função cardíaca.
- Técnicas como eletrocardiografia e ecocardiografia são utilizadas para avaliação.
- Este modelo auxilia na compreensão dos mecanismos das doenças cardíacas e de tratamentos potenciais.
Objetivo do Estudo
- Criar um modelo confiável de infarto do miocárdio em camundongos.
- Facilitar o estudo da função cardíaca após o infarto.
- Avaliar os efeitos de diversas intervenções na recuperação cardíaca.
Métodos Utilizados
- Incisão cutânea ao longo da linha axilar média.
- Toracotomia esquerda entre a terceira e a quarta costela.
- Ligadura da artéria descendente anterior esquerda.
- Recuperação pós-operatória em ambiente controlado.
Resultados Principais
- Indução bem-sucedida de infarto do miocárdio no modelo murino.
- Capacidade de monitorar a função cardíaca por meio de técnicas não invasivas.
- Estabelecimento de uma técnica cirúrgica reprodutível.
- Compreensão das alterações fisiológicas após o infarto do miocárdio.
Conclusões
- O procedimento induz efetivamente infarto do miocárdio em camundongos.
- Este modelo é valioso para o estudo de doenças cardíacas e recuperação.
- Estudos futuros podem se basear nesta metodologia para explorar opções terapêuticas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Este modelo murino de infarto do miocárdio fornece um sistema pré-clínico reprodutível para avaliar a fisiopatologia cardíaca e intervenções terapêuticas. Ele permite a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas na descoberta de fármacos cardiovasculares, simulando a lesão por isquemia-reperfusão humana. O modelo apóia a identificação de compostos líderes e a confiança preditiva em pipelines de P&D em estágios iniciais.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas em modelos de doença cardíaca isquêmica.
- Valor Operacional: Fornece um sistema padronizado para validação funcional de alvos e esclarecimento de vias.
- Valor Estratégico: Apoia a confiança preditiva e a triagem de portfólios por meio da indução reprodutível de infarto.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Prepara sistemas biológicos validados para triagem de compostos e avaliação de biomarcadores.
- Valor Operacional: Garante padronização do ensaio e resultados quantitativos por meio de ECG e ecocardiografia.
- Valor Estratégico: Aprimora a prontidão para triagem e o reuso da plataforma na avaliação de agentes cardioprotetores.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Modela isquemia relevante para doenças, alinhando-se à descoberta translacional de biomarcadores.
- Valor Operacional: Facilita a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica da função cardíaca.
- Valor Estratégico: Orienta decisões de avanço ajustadas ao risco com base em métricas de recuperação funcional.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O modelo integra-se aos fluxos de trabalho de descoberta cardiovascular, desde a validação de alvos até os testes de eficácia pré-clínicos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a redução de riscos biológicos nos mecanismos de lesão isquêmica.
- Triagem: Permite a preparação de ensaios por meio de ligadura da LCA e dimensionamento de infarto reprodutíveis.
- Análises: Fornece leituras quantitativas de ECG e ecocardiografia para análise comparativa de condições.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica por meio da avaliação da recuperação funcional após IAM.
- Reutilização Empresarial: Atua como uma plataforma reutilizável para avaliação de terapias cardioprotetoras e regenerativas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Confiança preditiva na validação de alvos e redução de ambiguidade mecanicista nas vias da insuficiência cardíaca.
- Valor Operacional: Padronização, reprodutibilidade e escalabilidade da indução cirúrgica de infarto.
- Valor Estratégico: Decisões de avançar/não avançar mais precisas, eficiência de capital e redução de riscos biológicos em estágios avançados em programas cardiovasculares.
- Impacto no Portfólio: Priorização e decisões de avanço ajustadas ao risco com base no tamanho do infarto e nos desfechos funcionais.
Considerações de Implementação
- Expertise necessária em cirurgia em roedores, anestesia e cuidados pós-operatórios.
- Os equipamentos necessários incluem ventilador, instrumentos para intubação, suturas e sistemas de imagem.
- A padronização entre equipes exige adesão ao protocolo para indução consistente do infarto.
- As considerações para adaptação entre sistemas modelo incluem variáveis como idade, linhagem e comorbidades.
- As limitações práticas incluem a variabilidade cirúrgica e o risco de mortalidade, exigindo treinamento do operador.
