Perfusão Microvascular Monitorada por Imagem de Contraste Speckle-Laser durante Lesão por Isquemia-Reperfusão Renal em Camundongos
27 de fevereiro de 2026
Um sistema de imagem de contraste a laser foi utilizado para monitorar as mudanças no fluxo sanguíneo microvascular renal durante a isquemia-reperfusão unilateral renal após a resseção do rim direito em camundongos.
Neste estudo, utilizamos os sistemas de imagem de contraste speckle a laser para monitorar as microperfusões na guiné durante a reperfusão de isquemia. Essa tecnologia pode ser aplicada a pesquisas relacionadas a alterações no fluxo sanguíneo, como transplantes de órgãos sólidos, eficácia de medicamentos e estudos de isquemia. Começar a desinfetar a bancada cirúrgica antes de cada procedimento.
Arrume instrumentos esterilizados, cotonetes, gazes, anestésicos pré-diluídos e todos os outros itens necessários cuidadosamente na mesa. Administre meloxicam a 0,2 miligrama por quilograma de peso corporal por injeção subcutânea 30 minutos antes da cirurgia para aliviar a dor. Despeje soro fisiológico esterilizado em um recipiente limpo.
Usando tesoura, corte uma abertura adequada no centro de uma gaze. Coloque um mouse anestesiado na bolsa térmica e prenda-o com fita adesiva. Aplique creme depilatório para remover os pelos abdominais.
Usando a bolsa térmica, mantenha a temperatura retal em 37 graus Celsius durante toda a cirurgia. Com um cotonete, desinfete a área cirúrgica primeiro com álcool 75%, depois com iodóforo, e repita o procedimento mais duas vezes. Depois, use pinças para beliscar o dedo do rato e confirmar a ausência de resposta à dor.
Com uma tesoura, faça uma incisão abdominal vertical na linha média. Separe delicadamente a pele do peritônio e incisa o peritônio para entrar na cavidade abdominal. Aplique um retrator para melhorar a visibilidade.
Cubra o campo operatório com gaze, alinhando a abertura com a cavidade abdominal. Umedece a gaze com soro. Com um cotonete, mova suavemente o intestino para um lado para expor o rim direito e os tecidos ao redor.
Dobre a gaze para cobrir o intestino e depois umede-a com soro fisiológico para evitar que ressece. Em seguida, use uma pinça inclinada para levantar o ureter direito. Passe dois fios de sutura 6-0 pelo ureter e faça a ligadura em duas posições.
Usando microtesouras, corte o ureter entre as duas ligaduras. Depois, use algodão umedecido com soro e pinças finas para empurrar suavemente o fígado para cima. Fixe o fígado com as bolinhas de algodão para expor os rins e os vasos do lado direito.
Em seguida, use pinças angulares para separar de forma direta as almofadas de gordura perinefrícica até que a artéria e a veia renais fiquem totalmente expostas. Com cuidado. Deslize as pinças por baixo da artéria renal e da veia para criar um canal. Passe um ponto trançado de seda 6-0 ao redor de ambos os vasos e ligue-os juntos. Corte a artéria e veia renal obstruídas perto do rim.
Remova o rim com tecido aderente. Depois, retire o algodão usado para segurar o fígado. Ligue o sistema de imagem de contraste a laser e inicie o software dedicado.
Clique na imagem original e depois visualize para exibir a imagem bruta do campo cirúrgico. Reposicione o mouse. Ajuste a ampliação da câmera enquanto visualiza a imagem original para obter uma visão clara do rim alvo.
Depois, clique em exibição simultânea para visualizar imagens em tempo real do fluxo sanguíneo. Ajuste a ampliação para 2,5X e selecione ajuste automático do fluxo sanguíneo. Depois, bloqueia os parâmetros do fluxo sanguíneo.
Configure a gravação para capturar um quadro a cada 5.000 milissegundos. Em seguida, defina o parâmetro de tamanho da área quadrada para 112 e posicione uniformemente cinco regiões quadradas na imagem do rim. Clique em registro e registro de imagens em tempo real para iniciar o registro do fluxo sanguíneo.
Após registrar uma linha de base de 30 minutos, separe de forma direta o tecido adiposo ao redor dos vasos renais esquerdos. Usando uma pinça hemostática, coloque uma microclamp na artéria renal esquerda e na veia próxima ao hilo. Continue monitorando em tempo real por mais 30 minutos.
Solte o microclamp para iniciar a reperfusão. Monitorar e registrar a recuperação em tempo real do fluxo sanguíneo microvascular renal. Após monitorar a reperfusão por pelo menos 60 minutos, pare de gravar e feche a incisão abdominal.
Administre um mililitro de soro fisiológico por injeção intraperitoneal para evitar a desidratação. Coloque o mouse na almofada térmica e monitore até que ele recupere a consciência e consiga se recompor. Durante os primeiros 30 minutos, o fluxo sanguíneo microvascular renal gradualmente se estabilizou no início do jogo.
A heterogeneidade nos níveis de perfusão entre diferentes regiões de interesse foi observada antes da isquemia. Após o clampamento da artéria e veia renais, o fluxo sanguíneo caiu bruscamente e a microcirculação renal entrou em um estado sem perfusão. Ao soltar a pinça, o fluxo sanguíneo subiu instantaneamente até um pico e depois diminuiu antes de se recuperar gradualmente até um nível relativamente estável.
A perfusão microvascular durante 60 minutos de reperfusão foi muito menor do que antes da isquemia. Podemos obter o fluxo sanguíneo da microperfusão renal por meio dos sistemas de imagem de contraste com speckle a laser. Assim, verificando o processo de isquemia e a reperfusão.
Para obter um rim limpo com bom contraste, precisamos ser pacientes e dedicar tempo separando o rim do recurso ao redor e dos tecidos. No futuro, indicadores adicionais de fisiopatologia poderão ser incorporados e essa tecnologia pode ser usada para monitorar o efeito dos medicamentos na isquemia renal.
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Visão Geral
A imagem de contraste de speckle a laser (LSCI) é uma técnica não invasiva para medir a perfusão sanguínea superficial em grandes áreas com alta resolução espaciotemporal. Este artigo demonstra o uso da LSCI para registrar o fluxo sanguíneo durante lesão por isquemia-reperfusão unilateral nos rins (IRI) em camundongos. Após nefrectomia direita, o rim esquerdo é imageado antes, durante e após a isquemia, com regiões de interesse selecionadas para monitorar alterações no fluxo sanguíneo em tempo real. O método permite avaliação semi-quantitativa do fluxo sanguíneo heterogêneo e avaliação da cinética de reperfusão e homogeneidade espacial.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Imagem biomédica
- Fisiologia renal
- Lesão por isquemia-reperfusão
Contexto
- A ICLF fornece monitoramento não invasivo e em tempo real da perfusão microvascular.
- A IRI renal é um modelo comum para o estudo de lesão e reparo renal.
- A avaliação da heterogeneidade do fluxo sanguíneo é fundamental para compreender os mecanismos de lesão.
- As técnicas atuais frequentemente carecem da resolução espaciotemporal necessária para a imagem renal dinâmica.
Objetivo do Estudo
- Demonstrar a ILC para monitorar o fluxo sanguíneo durante a lesão renal isquêmica-reperfusion em camundongos.
- Mostrar a mapeamento em tempo real das alterações na perfusão no rim.
- Permitir a análise semi-quantitativa do fluxo sanguíneo em regiões de interesse selecionadas.
- Avaliar a cinética de reperfusão e a homogeneidade espacial após lesão isquêmica.
Métodos Utilizados
- Modelo de lesão por isquemia-reperfusão renal unilateral em camundongos após nefrectomia direita.
- Sistema de imagem de contraste de speckle a laser (LSCI) para visualização do fluxo sanguíneo.
- Ajuste da posição do camundongo e do ponto focal do objetivo para imagem do rim esquerdo.
- Seleção de regiões de interesse (ROIs) para monitoramento simultâneo do fluxo sanguíneo.
- Varredura LSCI antes, durante e após episódios isquêmicos.
Resultados Principais
- A ICLS visualizou com sucesso a perfusão microvascular do rim em tempo real.
- As alterações no fluxo sanguíneo foram semi-quantificadas em diferentes regiões renais.
- A isquemia levou a reduções detectáveis na perfusão, seguidas por dinâmicas de reperfusão.
- A análise de ROI permitiu o monitoramento simultâneo de respostas heterogêneas do fluxo sanguíneo.
Conclusões
- A ICL é uma ferramenta valiosa para avaliação não invasiva e em tempo real do fluxo sanguíneo renal.
- Permite o monitoramento semi-quantitativo da perfusão durante a IRI e a recuperação.
- A técnica pode avaliar intervenções que afetam a cinética de reperfusão e a homogeneidade espacial.
- A ICL é aplicável à IRI renal em camundongos e a modelos animais semelhantes de lesão vascular.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A imagem de contraste de speckle a laser (LSCI) permite o monitoramento não invasivo e em tempo real da perfusão microvascular em modelos pré-clínicos, apoiando a redução de riscos mecanicistas em estudos de lesão renal por isquemia-reperfusão. Ao fornecer dados semi-quantitativos de fluxo sanguíneo com resolução espaciotemporal, a LSCI aprimora a validação de alvos e a confiança preditiva em fluxos de trabalho de descoberta precoce. A técnica favorece a continuidade translacional ao permitir a avaliação dos efeitos de intervenções sobre a cinética de reperfusão e a homogeneidade espacial.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas por meio da visualização de alterações na perfusão microvascular durante a lesão renal isquêmica-reperfusão.
- Valor Operacional: Apoia a redução de riscos biológicos por meio da avaliação em tempo real e semiquantitativa das respostas hemodinâmicas à lesão isquêmica.
- Valor Estratégico: Facilita a confiança preditiva na validação de alvos ao capturar dinâmicas heterogêneas do fluxo sanguíneo nas diferentes regiões renais.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Prepara sistemas biológicos validados para fluxos de trabalho posteriores, estabelecendo perfis de referência de perfusão e resposta à lesão.
- Valor Operacional: Promove a padronização e reprodutibilidade dos ensaios por meio da seleção consistente de regiões de interesse e protocolos temporais de varredura.
- Valor Estratégico: Aprimora a prontidão para triagem ao permitir o monitoramento confiável e longitudinal dos efeitos de compostos sobre a cinética de reperfusão.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Alinha-se a sistemas relevantes para doenças ao modelar a lesão renal isquêmica-reperfusão humana em camundongos com pontos finais de perfusão mensuráveis.
- Valor Operacional: Garante a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica por meio do monitoramento longitudinal e não invasivo do fluxo sanguíneo.
- Valor Estratégico: Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco ao quantificar a homogeneidade da reperfusão e a recuperação cinética após intervenção.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
A LSCI integra-se ao continuum de descoberta, desde a biologia inicial até a identificação de compostos líderes, fornecendo leituras hemodinâmicas que informam estudos sobre o mecanismo de ação e o engajamento do alvo.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias ao associar respostas vasculares a mecanismos de lesão isquêmica.
- Triagem: Permite a preparação de ensaios por meio de medições de perfusão reprodutíveis e semiquantitativas em regiões de interesse definidas.
- Análises: Fornece resultados quantitativos, como fluxo de perfusão e índices de heterogeneidade espacial, para análise comparativa entre condições.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica ao monitorar a cinética da reperfusão como biomarcador translacional de recuperação.
- Reutilização Empresarial: Funciona como uma plataforma de imagem reutilizável, aplicável em diversos modelos de lesão vascular e sistemas orgânicos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva ao reduzir a ambiguidade mecanicista em modelos de lesão vascular.
- Valor Operacional: Oferece padronização, reprodutibilidade e escalabilidade entre laboratórios e cronogramas de estudo.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de prosseguir/interromper ao fornecer biomarcadores hemodinâmicos precoces da eficácia da intervenção.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco com base na homogeneidade espacial da reperfusão e nos perfis cinéticos.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em imagem intravital e fisiologia renal para configuração e interpretação precisas.
- Depende de instrumentação de ICLS com foco ajustável e posicionamento de estágio para visualização do rim.
- Necessita padronização entre equipes na seleção de ROI e nos intervalos de varredura para resultados reprodutíveis.
- Envolve considerações de adaptação ao ser traduzido para outros órgãos superficiais ou modelos de doenças.
- Limita-se à perfusão superficial; não é capaz de avaliar a microvasculatura renal profunda sem exposição cirúrgica.
