Ligadura auricular izquierda en embrión aviar como modelo de carga hemodinámica alterada durante el desarrollo vascular temprano

Los defectos cardíacos congénitos (CC) son trastornos estructurales que ocurren debido a un desarrollo embrionario anormal¹. Además de las condiciones genéticas, la patogenia está influenciada por la alteración de la carga mecánica ^2,3. El síndrome del corazón izquierdo hipoplásico (HLHS), una cardiopatía congénita, da lugar a un ventrículo/aorta subdesarrollado al nacer⁴ con una alta tasa de mortalidad ^5,6. A pesar de los recientes avances en su manejo clínico, la dinámica de crecimiento y desarrollo vascular del HLHS aún no está clara⁷. En el desarrollo embrionario normal, el endocardio y el miocardio del ventrículo izquierdo (VI) se originan a partir de progenitores cardíacos a medida que avanza la formación temprana del tubo cardíaco embrionario. Se reporta la presencia gradual de trabeculación miocárdica, engrosamiento de capas y proliferación de cardiomiocitos². Para el HLHS, se observa alteración del remodelado trabecular y aplanamiento del ventrículo izquierdo, lo que contribuye aún más a la hipoplasia miocárdica debido a la migración anormal de los cardiomiocitos 2,8,9,10

Entre los organismos modelo ampliamente utilizados para estudiar el desarrollo del corazón y comprender las condiciones hemodinámicas 11, se prefiere el embrión aviar debido a su corazón maduro de cuatro cámaras y su facilidad de cultivo^11,12,13,14. Por otro lado, el acceso avanzado a la obtención de imágenes de embriones de pez cebra y ratones transgénicos/knockout proporciona claras ventajas^11,12. Se han probado varias intervenciones mecánicas para el embrión aviar que alteran la presión intramural y el estrés de cizallamiento de la pared en el desarrollo de componentes cardiovasculares. Estos modelos incluyen la ligadura vitelina izquierda, la banda conotruncal¹⁵ y la ligadura auricular izquierda (LAL)^11,12,16. El fenotipo resultante debido a la alteración de la carga mecánica se puede observar aproximadamente 24-48 h después de la intervención quirúrgica en estudios centrados en el pronóstico precoz^11,13. La intervención LAL es una técnica popular para estrechar el volumen funcional de la aurícula izquierda (AI) mediante la colocación de un asa de sutura alrededor de la abertura auriculoventricular. Asimismo, también se han realizado intervenciones microquirúrgicas dirigidas a la ligadura auricular derecha (RAL)^17,18. Del mismo modo, algunos investigadores se dirigen a la orejuela auricular izquierda (AIF) utilizando microclips para reducir el volumen de la AI^19,20. En algunos estudios, se aplica un hilo de nylon quirúrgico en el nódulo auriculoventricular^19,21. Una de las intervenciones utilizadas es la LAL, que puede imitar el HLHS, pero también es el modelo más difícil de realizar, con rendimientos de muestra muy pequeños debido a las operaciones microquirúrgicas extremadamente finas que se requieren. En nuestro laboratorio, la LAL se realiza in ovo entre los estadios 20 y 21 de Hamburger-Hamilton (HH), antes de que la aurícula común esté completamente septada 6,14,22,23. Se coloca una sutura quirúrgica alrededor de la AI, que altera las corrientes de flujo sanguíneo intracardíaco. En los modelos LAL de HLHS, se observa un aumento de la rigidez de la pared del ventrículo, una alteración de los ángulos de las miofibras y una disminución del tamaño de la cavidad del VI^14,24.

En este artículo de video, se proporciona un protocolo detallado y un enfoque para LAL in ovo . Brevemente, los embriones aviares fertilizados se incubaron para microcirugía, se abrió la cáscara del huevo y se limpiaron las membranas externa e interna. A continuación, el embrión se rotó lentamente para que el LA fuera accesible. Se ató una sutura quirúrgica de nylon 10-0 a la yema auricular y el embrión fue devuelto a su orientación original, completando el procedimiento LAL²⁵. La LAL y los ventrículos normales se comparan para la compactación tisular y el volumen del ventrículo mediante tomografía de coherencia óptica e histología básica.

Un modelo de LAL ejecutado con éxito, como se describe aquí, contribuirá a los estudios básicos centrados en el desarrollo embrionario de los componentes cardiovasculares. Este modelo también se puede utilizar junto con manipulaciones genéticas y modalidades avanzadas de imagen. Del mismo modo, el modelo LAL agudo es una fuente estable de células vasculares enfermas para experimentos de cultivo de tejidos.