Visualização não invasiva da morfologia microvascular do leito ungueal em camundongos usando capilaroscopia
28 de fevereiro de 2025
A capilaroscopia é uma ferramenta acessível para visualização direta, barata e não invasiva da microvasculatura. O objetivo deste protocolo é permitir que os pesquisadores usem a capilaroscopia para a visualização da morfologia microvascular periférica nos leitos ungueais de camundongos.
Um dos interesses do nosso laboratório é a disfunção vascular em doenças neurodegenerativas. Nosso objetivo é detectar e monitorar a patologia microvascular periférica por meio da capilaroscopia para obter informações sobre seu papel potencial nas doenças do sistema nervoso central. A detecção de disfunção microvascular em animais é muitas vezes invasiva, realizada ex vivo ou cara. Com este protocolo, os pesquisadores podem avaliar de forma fácil e barata a microvasculatura do leito ungueal e traduzir os achados clínicos da capilaroscopia periungueal para modelos animais. Apresentamos um novo local para visualizar o espelhamento da microvasculatura periférica, o leito ungueal. Em comparação com a capilaroscopia ungueal, a capilaroscopia do leito ungueal fornece uma área maior para melhor observação da morfologia e estrutura microvascular.
[Instrutor] Para começar, posicione o mouse anestesiado na mesa de operação para o procedimento. Em seguida, aplique gel lubrificante para os olhos ou pomada oftálmica não medicamentosa estéril em ambos os olhos para evitar que a córnea seque. Em seguida, mantendo o animal sob anestesia usando um cone nasal, aplique uma quantidade generosa de creme depilatório em toda a pata usando um aplicador. Garanta a cobertura completa das áreas da pata e do leito ungueal. Depois de deixar o creme por dois minutos, limpe cuidadosamente o creme depilatório com um lenço de papel limpo e lave a pata em água morna e estéril. 24 horas após a remoção do pelo, instale o equipamento de capilaroscopia em uma sala com temperatura controlada mantida entre 21,5 e 22,5 graus Celsius. Conecte o capilaroscópio a um laptop via conexão USB. Abra o aplicativo de software de vídeo Debut no laptop. Depois que o camundongo estiver devidamente anestesiado, aplique gel lubrificante para os olhos ou pomada oftálmica não medicamentosa estéril em ambos os olhos. Coloque fita adesiva branca ou um material de fundo semelhante sob a pata para aumentar o contraste e melhorar a visualização do vaso. Agora posicione a pata traseira com o lado volar para cima na plataforma da fita do laboratório, abaixo da objetiva. Espalhe suavemente os dedos dos pés para separar as unhas sob a objetiva do microscópio usando um aplicador. Certifique-se de que os leitos ungueais estejam claramente separados para uma imagem ideal do vaso. Visualize o que está sendo ampliado pelo capilaroscópio e concentre-se no leito ungueal ajustando os ajustadores dos estágios X e Y e a roda de ampliação para obter uma imagem nítida. Para reduzir o brilho e melhorar o foco, aplique generosamente óleo de imersão na pata, garantindo a cobertura completa das unhas. Concentre-se na unha do segundo dedo da pata traseira, pois esta é a unha maior e mais fácil de visualizar em camundongos. Ajuste os ajustadores de estágio X e Y e a roda de ampliação para colocar a rede da embarcação em foco. Ajuste a objetiva para minimizar o brilho e trazer a rede de vasos de pregos à vista. Para gravar um vídeo, pressione o botão vermelho Gravar no Debut. Salve cada vídeo na pasta de projeto apropriada e rotule cada vídeo de acordo. Em seguida, abra o software ImageJ e arraste o arquivo para a interface do software para carregar a imagem. Para ajustar o brilho e o contraste, selecione a imagem, seguida de Ajustar e Brilho/Contraste. Essa ferramenta ajuda a alterar o contraste das imagens para visualizar melhor a morfologia dos vasos. Depois que a imagem for ajustada, clique em Definir na ferramenta Brilho/Contraste. Por fim, vá para Arquivo, Salvar como e selecione Tiff para salvar a imagem. A morfologia vascular do leito ungueal foi visualizada com sucesso usando o método de capilaroscopia. A vasculatura típica do leito ungueal de camundongo consistia em um vaso aferente, um vaso eferente e uma rede de capilares conectando ambos. A rede capilar do leito ungueal foi consistente em diferentes cepas de camundongos, conforme demonstrado em camundongos do tipo selvagem em um fundo SV129 / S6 e um fundo C57 / B6J.
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Visão Geral
Este estudo apresenta um novo protocolo para capilaroscopia, permitindo aos pesquisadores visualizar a morfologia microvascular periférica em leitos ungueais de camundongos. Este método não invasivo possibilita a avaliação da disfunção microvascular, particularmente no contexto de doenças neurodegenerativas.
Componentes Principais do Estudo
Área de Pesquisa
- Patologia microvascular
- Doenças neurodegenerativas
- Técnicas de capilaroscopia
Antecedentes
- Importância de estudar a disfunção vascular em modelos animais
- Dificuldades das técnicas invasivas ou onerosas existentes
- Introdução da capilaroscopia da polpa ungueal como um método de observação melhorado
Métodos Utilizados
- Procedimento de capilaroscopia para imagem dos vasos da matriz ungueal
- Modelos de camundongos, especificamente utilizando linhagens selvagens
- Software avançado de imagem para aquisição e análise de imagens
Resultados Principais
- Imagem eficaz da vascularização da matriz ungueal
- Rede capilar da matriz ungueal consistente entre diferentes linhagens de camundongos
- Aplicação bem-sucedida das capacidades da capilaroscopia na avaliação da morfologia microvascular
Conclusões
- Demonstra uma abordagem confiável e inovadora para o estudo da morfologia microvascular
- Implicações significativas para pesquisas sobre disfunção vascular relacionada a condições neurológicas
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A capilaroscopia não invasiva da matriz ungueal em camundongos permite a visualização rápida e de baixo custo da morfologia microvascular periférica, preenchendo uma lacuna translacional crítica entre a pesquisa clínica e pré-clínica em vasos sanguíneos. Esta abordagem possibilita a detecção precoce e o monitoramento da disfunção microvascular em modelos de doenças, aumentando a confiança preditiva na descoberta de fármacos direcionados aos vasos sanguíneos. Sua escalabilidade e reprodutibilidade colocam-na como um recurso valioso para desvio mecanicista abrangente e validação de alvos em distúrbios sistêmicos e neurovasculares.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a visualização direta da arquitetura microvascular para validação funcional de alvos em modelos de doenças.
- Apoia a redução de riscos mecanicistas ao fornecer evidências morfológicas do envolvimento vascular em condições sistêmicas e neurodegenerativas.
- Facilita a investigação orientada por hipóteses sobre alterações microcirculatórias associadas à intervenção terapêutica.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Oferece uma plataforma padronizada e reprodutível de imagem para quantificar alterações microvasculares em diferentes linhagens de camundongos.
- Fornece saídas quantitativas de alto contraste adequadas para análise de imagem subsequente e desenvolvimento de ensaios.
- Permite triagem em larga escala de compostos que afetam a microvasculatura periférica com mínimo desconforto animal.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha leituras microvasculares pré-clínicas com pontos finais clínicos de capilaroscopia, melhorando a continuidade translacional.
- Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco, permitindo o monitoramento não invasivo e longitudinal da patologia vascular.
- Facilita a descoberta de biomarcadores em modelos de doenças sistêmicas e neurovasculares nas quais a microcirculação está implicada.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este protocolo de capilaroscopia se integra ao continuum de descoberta até a fase pré-clínica, conectando estudos mecanicistas iniciais e pesquisas translacionais em biologia vascular.
- Biologia da Descoberta: Fornece evidência direta, in vivo, do envolvimento microvascular nos mecanismos da doença.
- Triagem: Oferece saídas de imagem quantitativas e reprodutíveis para avaliação de compostos e padronização de ensaios.
- Análises: Permite a medição objetiva da morfologia dos vasos e da integridade da rede por meio de análise digital de imagens.
- Pesquisa Translacional: Conecta os achados em modelos animais a desfechos microvasculares clínicos, apoiando o alinhamento de biomarcadores.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma capacidade de imagem amplamente aplicável e não invasiva para diversos modelos de doenças e áreas terapêuticas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em pesquisas direcionadas ao sistema vascular.
- Valor Operacional: Oferece fluxos de trabalho de imagem padronizados, escaláveis e economicamente eficientes para comparação entre estudos.
- Valor Estratégico: Melhora a tomada de decisões de avanço ou interrupção de projetos e a eficiência do capital ao permitir avaliação precoce e não invasiva de desfechos vasculares.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de programas voltados à disfunção microvascular.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em manipulação de pequenos animais e análise digital de imagens.
- Necessita de instrumentação padrão de capilaroscopia e software de imagem compatível (por exemplo, ImageJ).
- Exige alinhamento entre equipes quanto aos protocolos de imagem e padrões de interpretação de dados.
- Adaptável a diversas linhagens de camundongos e modelos de doenças com envolvimento vascular periférico.
- Limitado à avaliação morfológica; pontos finais funcionais ou moleculares requerem ensaios complementares.
