Constrição aórtica transversal operacional com sutura absorvível para obter hipertrofia miocárica transitória
9 de setembro de 2020
Este protocolo apresenta um método aprimorado para obter hipertrofia miocárdia transitória com sutura absorvível, simulando diminuição da hipertrofia ventricular esquerda após a remoção da sobrecarga de pressão. Pode ser valioso para os estudos sobre pré-condicionamento hipertrófico do miocárdio.
Este protocolo apresenta um método aprimorado para obtenção de hipertrofia miocárdica transitória, utilizando suturas absorvíveis, que estimulam a diminuição da hipertrofia ventricular esquerda após a remoção da sobrecarga pressórica. Usando este protocolo, os pesquisadores podem facilmente dominar o modelo com uma menor mortalidade operacional. Demonstrando o procedimento estará Xiaoxia Huang, um técnico do meu laboratório.
Comece beliscando a ponta de uma agulha de calibre 25 com um porta-agulha e embotando-a. Em seguida, passe uma sutura absorvível 5/0 por esta agulha e curve a agulha romba em um ângulo de 90 graus usando o suporte. Retire a ponta de outra agulha de calibre 25, depois curve-a em um ângulo de 120 graus e alise a ponta com um suporte para ser usado como espaçador na etapa de ligadura.
Prepare instrumentos cirúrgicos esterilizados, incluindo uma tesoura oftálmica, uma microtesoura, duas pinças de cotovelo microcirúrgicas, um porta-agulha e um porta-microagulha. Para iniciar a cirurgia, confirme a anestesia completa do camundongo com o reflexo de retirada do pedal. Mantenha o mouse em decúbito dorsal fixando os incisivos com uma sutura e fixando os membros com fita adesiva.
Retire o cabelo do pescoço e desinfete a área com iodo e álcool 75%. Inicie a cirurgia fazendo uma incisão de mais de 10 milímetros na posição da linha média entre a incisura supraesternal e o tórax. Em seguida, separe a pele e a fáscia superficial.
Faça uma incisão no primeiro espaço intercostal o mais próximo possível do esterno e penetre sem rodeios para abrir esse espaço com uma pinça de cotovelo. Separe suavemente o parênquima e o timo até que o arco aórtico transverso fique visível. Passe uma sutura absorvível 5/0 sob o arco aórtico entre a artéria braquiocefálica e a artéria carótida comum esquerda com uma agulha de trava.
Coloque o espaçador previamente preparado na aorta transversa e faça um nó duplo no espaçador com a sutura. Suavemente, mas rapidamente remova o espaçador e corte as extremidades da sutura. Feche o primeiro espaço intercostal e a pele com pontos de náilon 5/0.
Desinfete a pele novamente com álcool 75%. Sete dias após a cirurgia, coloque o camundongo em decúbito dorsal, mantendo-o a 37 graus Celsius, e prenda seus membros ao eletrodo. Remova os pelos do peito e aplique o agente de acoplamento ultrassônico no peito do mouse.
Em seguida, acesse o TAC com uma sonda de 30 megahertz. Incline a plataforma para a extrema esquerda. Mantenha a sonda na posição vertical e abaixe-a no tórax ao longo da linha paraesternal direita.
Ajuste os eixos X e Y no modo B até que o arco aórtico e a constrição estejam claramente visíveis. Usando o modo Doppler, meça a velocidade de pico, as dimensões e a contratilidade do ventrículo esquerdo. Selecione os camundongos com velocidade superior a 3000 milímetros por segundo como o grupo TAC.
Usando uma sonda de 30 megahertz, avalie as dimensões e a contratilidade do ventrículo esquerdo. Redefina a plataforma para a posição horizontal, mantendo a sonda a 30 graus no sentido anti-horário em relação à linha paraesternal esquerda. Obtenha uma visão de eixo curto do coração manipulando os eixos X e Y no modo B.
Em seguida, pressione o modo M para mostrar a linha indicadora e adquirir imagens com Cine Store e Frame Store para medição posterior da dimensão da câmara LV, encurtamento fracionário e espessura da parede LV. A imagem Doppler pulsada realizada após 14 dias de TAC mostrou que a velocidade do fluxo sanguíneo na constrição foi superior a 3000 milímetros por segundo, embora uma sutura absorvível tenha sido usada para contrair o arco aórtico. O gradiente pressórico do fluxo sanguíneo após 14 dias de TAC foi mantido acima de 40 milímetros de mercúrio.
Curiosamente, não houve constrição na quarta semana de pós-operatório, indicando que a sutura absorvível havia sido completamente absorvida. Os parâmetros do ventrículo esquerdo no grupo de sutura de seda e no grupo de sutura absorvível nos dias zero, 14 e 28 após o TAC, na imagem no modo M, são mostrados aqui. No 14º dia após o TAC, a espessura da parede posterior do ventrículo esquerdo no final da diástole aumentou, enquanto o diâmetro interno do ventrículo esquerdo no final da diástole diminuiu ligeiramente.
A fração de ejeção do ventrículo esquerdo não foi afetada pelo uso de suturas absorvíveis. A comparação da relação peso-coração / peso corporal do grupo de sutura de seda, grupo de sutura absorvível e grupo simulado é mostrada aqui. Cortes histológicos do coração mostraram que os cardiomiócitos aumentaram significativamente do dia 14 ao dia 28 no grupo de sutura de seda, mas regrediram principalmente no dia 28 no grupo de sutura absorvível.
Ao tentar este protocolo, é mais importante não danificar a pleura parental para evitar pneumotórax. Certifique-se de embotar a ponta da agulha o máximo possível e execute o procedimento com cuidado. Existem muitas aplicações potenciais para esse método, como estabelecer o modelo de pré-condicionamento da hipertrofia miocárdica, explorar o mecanismo de regressão da hipertrofia e investigar o tempo de remodelação reversível do ventrículo esquerdo.
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Visão Geral
Este protocolo apresenta um método aprimorado para obter hipertrofia miocárdica transitória utilizando suturas absorvíveis, simulando a redução da hipertrofia do ventrículo esquerdo após a remoção da sobrecarga de pressão. Esta técnica pode ser valiosa para estudos sobre a preconditioning hipertófico miocárdico.
Componentes Principais do Estudo
Área de Ciência
- Fisiologia cardiovascular
- Hipertrofia miocárdica
- Técnicas cirúrgicas em modelos animais
Contexto
- A hipertrofia miocárdica é uma condição que pode levar à insuficiência cardíaca.
- O entendimento dos mecanismos de regressão da hipertrofia é crucial para estratégias terapêuticas.
- Os métodos anteriores apresentam altas taxas de mortalidade operatória.
- Os fios absorvíveis oferecem uma abordagem menos invasiva para modelar a hipertrofia.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um método confiável para induzir hipertrofia miocárdica transitória.
- Avaliar os efeitos de suturas absorvíveis na função ventricular esquerda.
- Fornecer um protocolo cirúrgico detalhado para pesquisadores.
Métodos Utilizados
- Preparação dos instrumentos cirúrgicos e anestesia do camundongo.
- Incisão e acesso ao arco aórtico para colocação do ponto de sutura.
- Imagem ultrassonográfica para avaliar as dimensões do ventrículo esquerdo e a contratilidade.
- Análise histológica do tecido cardíaco após a cirurgia.
Resultados Principais
- Os pontos absorvíveis induziram com sucesso hipertrofia miocárdica transitória.
- Os parâmetros do ventrículo esquerdo apresentaram alterações significativas após a cirurgia.
- Nenhuma constrição foi observada quatro semanas após a cirurgia, indicando absorção dos pontos.
- Verificou-se aumento dos cardiomiócitos no grupo com pontos de seda, com regressão no grupo com pontos absorvíveis.
Conclusões
- Este método fornece uma alternativa mais segura para induzir hipertrofia miocárdica.
- Permite a exploração dos mecanismos de regressão da hipertrofia.
- Aplicações futuras incluem o estudo do pré-condicionamento hipertófico miocárdico.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Este protocolo permite a indução e regressão confiáveis da hipertrofia miocárdica transitória em modelos murinos, apoiando estudos mecanicistas de remodelação cardíaca e regressão da hipertrofia. Ao reduzir a complexidade cirúrgica e a mortalidade, melhora a reprodutibilidade e escalabilidade para validação pré-clínica de alvos na descoberta de fármacos cardiovasculares. O modelo facilita a redução de riscos em hipóteses terapêuticas relacionadas às vias de condicionamento miocárdico e remodelação reversível.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas na regressão da hipertrofia miocárdica e nos mecanismos de condicionamento prévio.
- Valor Operacional: Reduz barreiras técnicas e mortalidade, melhorando a acessibilidade do modelo para estudos de validação de alvos.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Fornece um modelo padronizado e quantificável para avaliar os efeitos de compostos sobre a sinalização hipertrofia e o remodelamento reverso.
- Valor Operacional: Apoia a prontidão do ensaio por meio da indução reprodutível e da regressão cronometrada da hipertrofia utilizando suturas absorvíveis.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Modela hipertrofia transitória relevante para doenças, a fim de avaliar o impacto terapêutico sobre o tamanho e a função dos cardiomiócitos.
- Valor Operacional: Permite a avaliação longitudinal da progressão e regressão da hipertrofia, apoiando decisões de avanço ajustadas ao risco.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método insere-se no contínuo de descobertas cardiovasculares, desde a validação de alvos até a avaliação pré-clínica de eficácia, especialmente para compostos que visam vias hipertroficas.
- Biologia da Descoberta: Apoia a desmistificação mecanicista ao modelar a hipertrofia por sobrecarga de pressão e sua regressão, esclarecendo o engajamento do alvo e a modulação da via.
- Triagem: Fornece saídas ecocardiográficas quantitativas (espessura da parede do VE, dimensões, fração de encurtamento) para triagem de compostos e avaliação da resposta à dose.
- Análises: Gera pontos finais hemodinâmicos e histológicos mensuráveis (gradiente de pressão, espessura da parede, área da seção transversal do cardiomiócito) para permitir análise comparativa entre condições.
- Pesquisa Translacional: Conecta a indução precoce da hipertrofia à validação pré-clínica de fenótipos regressivos, alinhando-se com estratégias terapêuticas para insuficiência cardíaca.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma plataforma cirúrgica reutilizável para testes iterativos de agentes cardioprotetores ou anti-hipertróficos em diversas campanhas de descoberta.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva ao modelar hipertrofia reversível, reduzindo a ambiguidade na interpretação do mecanismo-alvo.
- Valor Operacional: Melhora a padronização e as taxas de sobrevida, aumentando a produtividade e reduzindo a variabilidade em estudos pré-clínicos.
- Valor Estratégico: Apoia decisões mais assertivas de avanço ou interrupção ao permitir a avaliação precoce do potencial de regressão da hipertrofia, mitigando riscos biológicos em fases tardias.
- Impacto no Portfólio: Facilita a priorização ajustada ao risco de compostos que demonstram eficácia tanto na indução quanto na reversão de fenótipos hipertroficos.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em cirurgia cardíaca murina e em imagem ecocardiográfica.
- Depende de instrumentos microcirúrgicos, sistemas de ultrassom com sondas de 30 MHz e manutenção de campo estéril.
- Necessita padronização entre equipes quanto ao tempo cirúrgico, profundidade da anestesia e protocolos de imagem para resultados reprodutíveis.
- As considerações para adaptação incluem a adequação do modelo entre diferentes linhagens de camundongos e comorbidades que afetam a resposta cardíaca à sobrecarga de pressão.
- As limitações práticas incluem a consistência na colocação da sutura dependente do operador e a necessidade de monitoramento rigoroso para evitar danos pleurais e pneumotórax.
Perguntas Frequentes sobre Biofármacos
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:47
Preoperative Preparation of Surgical Instruments
1:33
Surgery
3:01
Echocardiographic Assessment of Successful Ligation and Measurements
4:32
Results: Assessment of Left Ventricular Physiological and Functional Parameters Post-TAC
6:12
Conclusion
