Ligadura do átrio esquerdo no embrião aviário como modelo de carga hemodinâmica alterada durante o desenvolvimento vascular inicial

As cardiopatias congênitas (DCC) são distúrbios estruturais decorrentes do desenvolvimento embrionário anormal¹. Além das condições genéticas, a patogênese é influenciada pela carga mecânica alterada ^2,3. A síndrome de hipoplasia do coração esquerdo (SHCE), uma cardiopatia congênita, resulta em ventrículo/aorta subdesenvolvidos ao nascimento⁴ com alta taxa de mortalidade ^5,6. Apesar dos recentes avanços em seu manejo clínico, a dinâmica de crescimento e desenvolvimento vascular da SHCE ainda não^{está clara7}. No desenvolvimento embrionário normal, o endocárdio e o miocárdio do ventrículo esquerdo (VE) originam-se de progenitores cardíacos à medida que a formação precoce do tubo cardíaco embrionário progride. É relatada a presença gradual de trabeculação miocárdica, espessamento das camadas e proliferação de cardiomiócitos². Para a SHCE, observa-se alteração do remodelamento trabecular e achatamento do ventrículo esquerdo, contribuindo ainda mais para a hipoplasia miocárdica devido^{à migração} anormal de cardiomiócitos2,8,9,10

Dentre os organismos-modelo amplamente utilizados para estudar o desenvolvimento cardíaco e compreender as condições hemodinâmicas 11, o embrião aviário é preferido devido ao seu coração maduro de quatro câmaras e à facilidade de cultivo^11,12,13,14. Por outro lado, o acesso avançado à imagem de embriões de peixe-zebra e camundongos transgênicos/knockout oferece vantagens distintas^11,12. Várias intervenções mecânicas têm sido testadas para o embrião aviário que alteram a pressão intramural e a tensão de cisalhamento da parede no desenvolvimento de componentes cardiovasculares. Esses modelos incluem ligadura vitelíntica esquerda, bandagem conotruncal15 e ligadura atrial esquerda (LAL)^11,12,16. O fenótipo resultante devido à carga mecânica alterada pode ser observado aproximadamente 24-48 h após a intervenção cirúrgica em estudos com foco no prognóstico precoce^11,13. A intervenção no LAL é uma técnica popular para estreitar o volume funcional do átrio esquerdo (AE) através da colocação de uma alça de sutura ao redor da abertura atrioventricular. Da mesma forma, intervenções microcirúrgicas também têm sido realizadas visando a ligadura atrial direita (RAL)^17,18. Da mesma forma, alguns pesquisadores têm como alvo o apêndice atrial esquerdo (AAE) utilizando microclipes para reduzir o volume do AE ^19,20. Em alguns estudos, um fio de náilon cirúrgico é aplicado no nó atrioventricular^19,21. Uma das intervenções utilizadas é o LAL, que pode mimetizar a SHCE, mas também é o modelo mais difícil de ser realizado, com rendimentos amostrais muito pequenos devido às operações microcirúrgicas extremamente finas necessárias. Em nosso laboratório, o LBA é realizado em ovo entre os estágios 20 e 21 de Hamburger-Hamilton (HH), antes que o átrio comum esteja completamente septado6,14,22,23. Uma sutura cirúrgica é colocada ao redor do AL, o que altera as correntes sanguíneas intracardíacas. Nos modelos de LAL da SHCE, observa-se aumento da rigidez da parede do ventrículo, alteração dos ângulos das miofibras e diminuição do tamanho da cavidade do VE^14,24.

Neste artigo em vídeo, um protocolo detalhado e abordagem para in ovo LAL é fornecido. Resumidamente, os embriões de aves fertilizados foram incubados para microcirurgia, a casca do ovo foi rachada e as membranas externa e interna foram limpas. O embrião foi então girado lentamente para que o AE fosse acessível. Uma sutura cirúrgica com náilon 10-0 foi amarrada ao broto atrial e o embrião foi devolvido à sua orientação original, completando o procedimento LAL²⁵. LAL e ventrículos normais são comparados quanto à compactação do tecido e volume ventricular através de tomografia de coerência óptica e histologia básica.

Um pipeline de modelos LAL executado com sucesso, como descrito aqui, contribuirá para estudos básicos com foco no desenvolvimento embrionário de componentes cardiovasculares. Este modelo também pode ser usado em conjunto com manipulações genéticas e modalidades avançadas de imagem. Da mesma forma, o modelo LAL agudo é uma fonte estável de células vasculares doentes para experimentos de cultura de tecidos.