Cirurgia de Implante para Estimulação do Nervo Vago Abdominal e Estudos de Gravação em Ratos Acordados

A estimulação do nervo vago (ENV) administrada no local cervical no pescoço é o tratamento aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos para epilepsia refratária, depressão refratária e reabilitação pós-acidente vascular cerebral isquêmico¹, e aprovado pela Comissão Europeia para insuficiência cardíaca na Europa². A ENV cervical não invasiva é aprovada pela FDA para enxaqueca e cefaleia¹. Espera-se que sua aplicação se expanda, com ensaios clínicos recentes mostrando eficácia da ENV em outras indicações, como doença de Crohn³, artrite reumatoide ^4,5 e intolerância à glicose e diabetes tipo 2 ^6,7. Apesar de promissora, a ENV cervical pode causar bradicardia e apneia devido à ativação fora do alvo das fibras nervosas que inervam os pulmões e o coração ^8,9,10. Efeitos colaterais como tosse, dor, alteração vocal, cefaleia e aumento do índice de apnéia-hipopnéia são comumente relatados em pacientes recebendo ENV cervical^11,12. A redução da força de estimulação é uma estratégia comum para reduzir esses efeitos colaterais, porém a redução da carga pode limitar a eficácia da terapia com ENV por não ativar as fibras terapêuticas¹¹. Em apoio a essa hipótese, a taxa de resposta de pacientes que receberam estimulação de alta intensidade para o tratamento da epilepsia foi maior do que a de pacientes que receberam estimulação de baixa intensidade¹³.

A ENV abdominal é aplicada sobre o nervo vago subdiafragmático, acima dos ramos hepático e celíaco¹⁴ (Figura 1). Nosso estudo prévio demonstrou que a ENV abdominal de ratos não causa efeitos colaterais cardíacos ou respiratórios associados à ENV cervical¹⁰. Estudos anteriores também demonstram efeitos anti-inflamatórios da ENV abdominal em um modelo de doença inflamatória intestinal e artrite reumatoide^{em ratos10,15}, bem como redução da glicemia em um modelo de diabetes tipo 2 em^ratos16. Recentemente, a tecnologia VNS abdominal foi traduzida para um ensaio clínico inédito em humanos para o tratamento da doença inflamatória intestinal (NCT05469607).

O arranjo de eletrodos de nervo periférico usado para fornecer estimulação ao nervo vago abdominal (WO2019095020¹⁷) foi desenvolvido sob medida para uso em ratos e é composto por dois a três pares de eletrodos de platina colocados a 4,7 mm de distância, apoiados por um manguito de elastômero de silicone de grau médico, uma aba de sutura para ancorar a matriz ao esôfago, um fio de chumbo e um conector percutâneo a ser montado na região lombar (Figura 2). O fio de chumbo é tunelizado sob a pele do lado esquerdo do animal. O design de múltiplos pares de eletrodos permite a estimulação elétrica do nervo, bem como o registro de potenciais de ação compostos evocados eletricamente (ECAPs), o que confirma a colocação correta do implante no nervo e as intensidades de estimulação supralimiares. A ENV abdominal é bem tolerada em ratos que se movem livremente por meses 10,15,16. Isso permite avaliar sua eficácia em modelos de doenças.

Este manuscrito descreve os métodos de esterilização por arranjo de eletrodos, cirurgia de implante do nervo vago abdominal e estimulação crônica e registro de ECAPs em ratos acordados para estudar a eficácia da ENV abdominal em uma variedade de modelos de doenças. Esses métodos foram originalmente desenvolvidos para estudar a eficácia da ENV abdominal em modelo de doença inflamatória intestinal em^ratos10 e também foram usados com sucesso para um modelo de artrite reumatoide em^ratos15 e^diabetes16.