15 de junho de 2020
Apresentamos um protocolo para avaliar a função cardíaca biventricular em camundongos por meio da geração de alças pressão-volume (VP) do ventrículo direito e esquerdo no mesmo animal por meio de cateterismo torácico fechado. O foco está no aspecto técnico da cirurgia e na aquisição de dados.
Este protocolo permite uma caracterização abrangente e robusta da função cardíaca, bem como a quantificação da função sistólica e diastólica nos ventrículos esquerdo e direito de camundongos. Esta técnica propõe uma caracterização global da função cardíaca em camundongos, pois propõe uma categorização esquerda e direita no mesmo animal. Para começar, isole a artéria carótida direita por dissecção romba para deslocar o músculo hióide esternal lateralmente para expor e isolar a artéria carótida direita.
Em seguida, use fórceps e dissecção romba para isolar a artéria carótida do nervo vago e passe três suturas cirúrgicas 4-0 sob a artéria, mas não o nervo. Para o isolamento da veia jugular direita, desloque as glândulas submandibular e parótida lateralmente. Visualizar a veia jugular direita e usar a pinça para dissecar e expor sem rodeios a veia jugular direita.
Disseque cuidadosamente a veia para remover a fáscia circundante e passe a pinça sob a veia jugular. Passe uma sutura cirúrgica sob a veia e amarre a sutura ao lado cranial da veia. Use uma pinça hemostática para aplicar tração suave na sutura na direção da cabeça e passe duas suturas adicionais sob a veia jugular.
Use uma segunda pinça para puxar suavemente a sutura mais distal na direção caudal e faça um nó solto na sutura do meio. Em seguida, coloque várias gotas de solução salina fisiológica aquecida no vaso no local da venotomia antecipada. Para cateterização do ventrículo direito, coloque o camundongo sob um microscópio estéreo e identifique a veia jugular.
Aplique suavemente tração superior na veia e insira uma agulha curva de calibre 30 entre o crânio e as suturas em um ângulo de 140 graus. Para garantir que a agulha entre de maneira coaxial. Após a inserção, mova a agulha para dilatar a venotomia e insira uma ponta de cateter de seis milímetros sob a agulha na venotomia.
Depois de avançar o cateter para o ventrículo direito, monitore a forma de onda clássica da pressão do ventrículo direito em um monitor contínuo para confirmar o posicionamento correto do cateter. Se necessário, gire suavemente a haste do cateter até obter uma colocação ideal do cateter ao longo do eixo do ventrículo direito. Para garantir a posição correta do cateter no ventrículo direito e esquerdo, você deve ler e interpretar atentamente a pressão, volume, magnitude, fases, traços, ao mesmo tempo em que move o cateter.
Quando um sinal de loop de magnitude de pressão ideal for obtido, pressione enter no console para realizar uma varredura de linha de base e monitorar a frequência cardíaca. Para gerar os loops de volume de pressão, altere o parâmetro do eixo X de magnitude para volume, deixando a pressão como o eixo Y. Quando o sinal do loop de volume de pressão é ideal.
Grave por 30 segundos. No final da análise, pare a gravação. Em seguida, coloque o cateter removido em solução de cloreto de sódio e heparina.
Para o cateterismo do ventrículo esquerdo, eleve suavemente a artéria carótida direita com uma pinça e amarre a sutura craniana, ocluindo assim a artéria. Use uma pinça hemostática para aplicar suavemente a tração direcionada cranialmente no vaso e use uma pinça para puxar a sutura mais distal na direção caudal. Faça um nó solto na sutura do meio e adicione várias gotas de solução salina fisiológica aquecida no vaso no local da arteriotomia antecipada.
Use o microscópio para focar na seção cranial entre a sutura caudal e média e aplique suavemente tração superior à artéria. Depois de inserir o cateter conforme demonstrado para o ventrículo direito, confirmado que o registro do canal de pressão mostra um traço típico da aorta, o avanço do cateter para o ventrículo esquerdo será evidente a partir da queda repentina do mercado na pressão diastólica da aorta. Para estabilizar a pressão ventricular esquerda, use a alça de volume de pressão para confirmar o posicionamento correto do cateter no ventrículo esquerdo.
Pare a gravação e remova o cateter. Coloque o cateter em solução de cloreto de sódio e heparina e amarre a sutura caudal. Em seguida, limpe o cateter com um detergente enzimático.
Nesta figura, podem ser observadas alças de pressão ótimas representativas geradas a partir de um cateter inserido corretamente através da veia jugular e avançado para o ventrículo direito. O posicionamento inadequado dentro do ventrículo direito é evidente pelo aparecimento de loops de volume de pressão defeituosos. A colocação retrógrada ideal do cateter através da válvula aórtica no ventrículo esquerdo também resulta em um padrão específico de alça de pressão.
Isso se apresenta como alças defeituosas no caso de um cateter posicionado incorretamente. Essa técnica permite a aquisição de valores abrangentes de pressão sistólica do ventrículo esquerdo e direito. Ele também fornece parâmetros diastólicos e fornece informações sobre várias medidas avançadas de contratilidade e lusitropia.
Essa técnica também facilita a avaliação da eficiência dos ventrículos esquerdo e direito e da pós-carga da fase do ventrículo. Essa técnica pode ser usada para avaliar a função ventricular direita e esquerda na doença cardiovascular. Por exemplo, pode ser usado para avaliar a função ventricular direita em resposta ao aumento da pós-carga na hipertensão pulmonar.
Prática geral, bom campo de eliminação, boa ferramenta cirúrgica, manter a veia angular da carótida hidratada é a chave do sucesso deste procedimento.
Este protocolo detalha um método para avaliar a função cardíaca biventricular em camundongos por meio da geração de laços de pressão-volume (PV) utilizando cateterização com tórax fechado. Ele enfatiza as técnicas cirúrgicas e a aquisição de dados necessárias para medições precisas.
A avaliação da função cardíaca biventricular em modelos pré-clínicos é fundamental para reduzir os riscos associados a candidatos a fármacos cardiovasculares, fornecendo insights mecanicistas sobre o desempenho sistólico e diastólico. A aquisição de laços de pressão-volume em camundongos com o tórax fechado permite um perfil hemodinâmico fisiologicamente relevante, semelhante à cateterização clínica, reforçando a confiança translacional na validação de alvos e na otimização de compostos líderes. Essa abordagem reduz a ambiguidade biológica no estágio inicial de descoberta, fornecendo dados quantitativos e reproduzíveis sobre a interdependência ventricular e a contratilidade.
O método integra-se ao continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a identificação de compostos promissores e os testes de eficácia pré-clínica, fornecendo fenotipagem cardíaca funcional em cada estágio.