Modelo de Transplante Cardíaco Heterotópico Neonatal em Rato para Estudo da Transição Endotelial-Mesenquimal

Summary

Este trabalho apresenta um modelo animal de fibrose induzida pela transição endotelial-mesenquimal, como visto em defeitos cardíacos congênitos, como estenose aórtica crítica ou síndrome do coração esquerdo hipoplásico, que permite a avaliação histológica detalhada do tecido, a identificação de vias de sinalização regulatórias e o teste de opções de tratamento.

Abstract

A fibroelastose endocárdica (EFE), definida pelo acúmulo de tecido subendocárdico, tem grande impacto no desenvolvimento do ventrículo esquerdo (VE) e impede que pacientes com estenose aórtica crítica congênita e síndrome do coração esquerdo hipoplásico (SHCE) façam reparo cirúrgico biventricular anatômico curativo. A ressecção cirúrgica é atualmente a única opção terapêutica disponível, mas a EFE frequentemente se repete, às vezes com um padrão de crescimento ainda mais infiltrativo no miocárdio adjacente.

Para entender melhor os mecanismos subjacentes da EFE e explorar estratégias terapêuticas, um modelo animal adequado para testes pré-clínicos foi desenvolvido. O modelo animal leva em consideração que a EFE é uma doença do coração imaturo e está associada a distúrbios de fluxo, como sustentado por observações clínicas. Assim, o transplante cardíaco heterotópico de corações de ratos doados neonatais é a base para esse modelo.

Um coração de rato neonatal é transplantado para o abdômen de um rato adolescente e conectado à aorta infrarrenal e à veia cava inferior do receptor. Enquanto a perfusão das artérias coronárias preserva a viabilidade do coração doador, a estagnação do fluxo dentro do VE induz o crescimento da EFE no coração muito imaturo. O mecanismo subjacente da formação do EFE é a transição das células endoteliais endocárdicas para as células mesenquimais (EndMT), que é um mecanismo bem descrito de desenvolvimento embrionário precoce das valvas e septos, mas também a principal causa de fibrose na insuficiência cardíaca. A formação de EFE pode ser observada macroscopicamente dentro de dias após o transplante. A ecocardiografia transabdominal é usada para monitorar a viabilidade do enxerto, a contratilidade e a patência das anastomoses. Após a eutanásia, o tecido da EFE é retirado, e apresenta as mesmas características histopatológicas que o tecido da EFE humana de pacientes com SHCE.

Este modelo in vivo permite estudar os mecanismos de desenvolvimento de EFE no coração e testar opções de tratamento para prevenir a formação desse tecido patológico e fornece a oportunidade para um exame mais generalizado da fibrose induzida por EndMT.

Introduction

A fibroelastose endocárdica (EFE), definida pelo acúmulo de fibras colágenas e elásticas no tecido subendocárdico, apresenta-se como um endocárdio espessado perolado ou opaco; A EFE sofre crescimento mais ativo durante o período fetal e início da infância¹. Em um estudo de autópsia, 70% dos casos com síndrome de hipoplasia do coração esquerdo (SHCE) estavam associados à presença de EFE².

As células que expressam marcadores para fibroblastos são a principal população celular na EFE, mas essas células também expressam concomitantemente marcadores endoteliais endocárdicos, o que é uma indicação d....

Protocol

Todos os procedimentos com animais foram conduzidos de acordo com o Conselho Nacional de Pesquisa. 2011. Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório: Oitava Edição. Os protocolos dos animais foram revisados e aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Boston Children's Hospital.

Antes da cirurgia, todos os instrumentais cirúrgicos são autoclavados a vapor, e o tampão Krebs-Henseleit modificado, com concentração final de 22 mmol/L de KCl, é preparado c.......

Discussion

Este modelo animal de transplante heterotópico de um coração de rato doador neonatal no abdome do receptor cria a possibilidade de estudar a fibrose derivada de EndMT por meio de avaliação histológica detalhada do tecido, identificar vias de sinalização regulatórias e testar opções de tratamento. Uma vez que EndMT é o mecanismo subjacente para doenças fibróticas do coração, este modelo tem grande valor no campo da cirurgia cardíaca pediátrica e além. Nesse modelo, muitos fatores podem influenciar negat.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Advanced Ventilator System For Rodents, SAR-1000	CWE, Inc.	12-03100	small animal ventilator
aSMA	Sigma	A2547	Antibody for Immunohistochemistry
Axio observer Z1	Carl Zeiss		inverted microscope
Betadine Solution	Avrio Health L.P.	367618150092
CD31	Invitrogen	MA1-80069	Antibody for Immunohistochemistry
DAPI	Invitrogen	D1306	Antibody for Immunohistochemistry
DemeLON Nylon black 10-0	DemeTECH	NL76100065F0P	10-0 Nylon suture
ETFE IV Catheter, 18G x 2	TERUMO SURFLO	SR-OX1851CA	intubation cannula
Micro Clip 8mm	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-6471	microvascular clamps
Nylon black monofilament 11-0	SURGICAL SPECIALTIES CORP	AA0130	11-0 Nylon
O.C.T. Compound	Tissue-Tek	4583	Embedding medium for frozen tissue specimen
p-SMAD2/3	Invitrogen	PA5-110155	Antibody for Immunohistochemistry
Rodent, Tilting WorkStand	Hallowell EMC.	000A3467	oblique shelf for intubation
Silk Sutures, Non-absorbable, 7-0	Braintree Scientific	NC9201231	Silk suture
Slug/Snail	Abcam	ab180714	Antibody for Immunohistochemistry
Undyed Coated Vicryl 5-0 P-3 18"	Ethicon	J493G	5-0 Vicryl
Undyed Coated Vicryl 6-0 P-3 18"	Ethicon	J492G	6-0 Vicryl
VE-Cadherin	Abcam	ab231227	Antibody for Immunohistochemistry
Zeiss OPMI 6-SFR	Zeiss		Surgical microscope
Zen, Blue Edition, 3.6	Zen		inverted microscope software