Este protocolo tem como objetivo demonstrar uma via de administração venosa reprodutível que possa ser utilizada em ratos e camundongos durante todo o período neonatal. Esse procedimento é importante para estudos pré-clínicos com roedores que desejam espelhar a administração de medicamentos em unidades neonatais, principalmente por via intravenosa.
A injeção intravenosa (iv) é a via de administração de fármacos mais utilizada em neonatos no contexto clínico. Portanto, a injeção de veia retroorbital é um método importante para administração de compostos em pesquisa, onde estudos bem-sucedidos de prova de conceito podem progredir para ensaios clínicos neonatais muito necessários. A maioria dos estudos intravenosos em roedores neonatais utiliza a veia temporal superficial/facial. No entanto, a injeção retroorbital torna-se pouco confiável em roedores neonatais com mais de 2 dias após o escurecimento da pele e o não aparecimento da veia. No presente protocolo, descrevemos a injeção retroorbital do seio venoso em camundongos e ratos neonatos em idades em que a veia temporal superficial não é mais visível, mas os olhos ainda não se abriram. A abertura ocular facilita a injeção retro-orbital, permitindo que o pesquisador veja claramente que eles não estão perfurando o olho ao inserir a agulha. Demonstramos que esta técnica pode ser realizada de forma confiável e reprodutível, sem efeitos adversos. Além disso, mostramos que ele pode ser usado em muitos estudos, como a administração de compostos para estudar lesão cerebral neonatal.
A pesquisa em animais é uma etapa essencial que leva a ensaios clínicos e, como tal, é importante que os estudos em animais mimetizem de perto os procedimentos e tratamentos realizados no ambiente clínico. No entanto, existem vários desafios na tradução das práticas clínicas para estudos com roedores neonatais. Estes incluem o pequeno tamanho do roedor neonatal e a lacuna na pesquisa neonatal e no conhecimento em comparação com a pesquisa em adultos, entre outros 1,2.
A administração de diferentes substâncias, como drogas ou células, pode ser realizada por múltiplas vias, incluindo injeções intraperitoneais (ip), subcutâneas (sc) e intravenosas (iv). A injeção por via iv é a via preferencial de administração de compostos em neonatos humanos. Em neonatos, a via de administração IV é vantajosa em relação a outras vias, pois maximiza a distribuição sistêmica dos fármacos e apresenta alta biodisponibilidade 3,4. Uma linha IV bem mantida pode ser usada para administração repetida de medicamentos. Em estudos com roedores, injeções iv devem ser realizadas na cauda, veias faciais/temporais ou no seio retroorbital5. A injeção da veia caudal é rotineiramente usada em roedores adultos, pois fornece duas veias laterais paralelas caudais para escolherentre 5. No entanto, essas veias têm um diâmetro pequeno, o que exclui seu uso em neonatos. A maioria das injeções intravenosas neonatais tem sido realizada na veia superficial facial/temporal, pois é visível a partir do dia 0 (P0)-P2 pós-natal e permite a administração de um volume relativamente grande5. No entanto, essa via torna-se pouco confiável em torno de P36 uma vez que o animal ganha coloração da pele, dificultando a visualização da veia superficial facial/temporal a olho nu. A administração iv via seio transverso neonatal foi descrita em um estudo7; no entanto, isso requer a abertura da pele acima do seio transverso e a injeção de AAV9 em P0-P1 com auxílio de um microscópio.
Ao investigar um potencial tratamento ou estabelecer um modelo relevante de lesão neonatal, é importante considerar que os roedores neonatais podem ter um tempo de desenvolvimento de órgãos diferente do humano. Nosso protocolo é baseado nas diferenças no desenvolvimento do sistema nervoso central neonatal entre humanos e roedores. Como exemplo, o termo cérebro humano recém-nascido corresponde aproximadamente aum cérebro de rato P7 e um cérebro de camundongo P108. Como a distribuição das substâncias injetadas retroorbitalmente é semelhante à dos outros sítios iv, com níveis sanguíneos elevados sendo rapidamente alcançados, consideramos que é uma via adequada. Essa técnica foi bem descrita por Yardeni e colaboradores, que injetaram compostos no seio venoso oftálmico em camundongos P1-P29. No protocolo atual, mostramos um método simples e viável de realizar injeções retroorbitárias em roedores neonatais mais velhos que ainda não abriram os olhos.
Este protocolo fornece um método claro e preciso para a injeção de substâncias no seio retroorbital de camundongos e ratos neonatais. Isso é importante, pois mostra que as injeções retroorbitárias podem ser realizadas de forma confiável e reprodutível em roedores mais velhos que P2, onde a veia temporal superficial/facial não é mais discernível, e em animais mais jovens que P12, onde as pálpebras ainda não abriram e o globo ocular não está exposto. Além disso, a injeção retroorbital neonatal é bem tolerada tanto pelos filhotes quanto pelas mães, com riscos mínimos de efeitos colaterais, uma vez dominada a técnica.
As injeções via iv têm vantagem sobre outras vias de administração, pois permitem a injeção de alta concentração, bem como pH baixo e alto, desde que a taxa de injeção seja mantida constante e baixa para evitar a ruptura do vaso. Além disso, as injeções iv permitem uma distribuição mais rápida dos compostos à medida que entram diretamente na circulação sistêmica, contornando assim os atrasos potenciais da má absorção observados em outras vias de administração. Isso permite acesso imediato e quase 100% de biodisponibilidade dos compostos.
Clinicamente iv é a via de administração preferencial em neonatos (< 28 dias de idade). Isso é especialmente verdadeiro em ambientes de terapia intensiva neonatal, pois a canulação IV permite fácil acesso para fornecer medicamentos/fluidos. Injeções por via sc têm sido pouco utilizadas em neonatos, particularmente para a administração de eritropoetina15. No entanto, preocupações têm sido levantadas, com um estudo sugerindo a infusão iv como uma alternativa superior16. A administração oral muitas vezes não é uma opção prática quando os neonatos estão em uma unidade hospitalar intensiva. Além disso, em comparação com adultos, os neonatos apresentam diferenças no trato gastrointestinal, incluindo retardo no esvaziamento gástrico e diminuição da motilidade intestinal, o que pode afetar a absorção da droga. Injeções intramusculares são de difícil administração devido à pequena massa muscular dos neonatos 3,4.
Na pesquisa de roedores, um dos métodos mais utilizados de injeções iv é a injeção da veia da cauda. No entanto, esse método é inviável quando se trabalha com neonatos. Outros sítios iv, como a veia temporal superficial/facial6 , tornam-se invisíveis em P3. O seio transverso neonatal foi descrito em um estudo e foi realizado no P0-P1 e, com auxílio de microscópio, abertura da pele e avanço de agulha capilar através do crânio para o seio transverso, permitindo injeções de volume de 2-4 μl7. Poucos estudos documentaram o uso da veia jugular externa no P7 emratos17. Entretanto, trata-se de uma técnica invasiva que requer abertura cirúrgica da pele e exposição da veia jugularexterna18. Em estudos em roedores adultos, a administração retroorbitária tem se mostrado tão eficaz quanto a injeção na veia caudal5 , reforçando a viabilidade e relevância da via retroorbitária. A injeção retroorbital causa sofrimento mínimo e, uma vez dominada, pode ser realizada por uma única pessoa com equipamento mínimo e permite múltiplas injeções (garantindo que os olhos sejam alternados). Estudos prévios mostraram que a injeção retroorbital tem sido usada para administrar vírus adenoassociado 9 em camundongos em P0-P1 ou em P14-P2111 ou FITC-dextran em P1719 , indicando uma aceitação crescente deste método.
Existem algumas limitações associadas à injeção retroorbitária em neonatos. Como em todas as injeções intravenosas, o volume injetado é limitado, e recomendamos 5 μL/g para esse procedimento. Além disso, a injeção retroorbital requer anestesia de corpo inteiro. Para minimizar as complicações, sugere-se o uso de agentes anestésicos inalatórios, como o isoflurano, por serem mais rápidos na indução anestésica, terem metabolismo rápido e rápida taxa de recuperação. É necessário treinamento, preferencialmente com corante colorido em animais anestesiados terminalmente, para evitar possíveis inchaços ao redor do local da injeção ou trauma ocular devido à colocação incorreta do bisel da agulha. Devido ao pequeno tamanho desses animais, são necessárias agulhas mais finas, com agulha de pequeno calibre. A injeção de células deve ser realizada em suspensão unicelular, para evitar o bloqueio dos vasos e garantir a viabilidade celular. De forma encorajadora, um estudo realizado por Amer e colaboradores mostrou que a injeção de células de mamíferos usando seringas de 30 G ainda fornece viabilidade celular confiável mesmo em ejeção de alta densidade celular20.
Em resumo, o estabelecimento de uma via IV confiável em neonatos é de importância clínica, pois esta é a via preferencial de administração em humanos. A injeção retroorbital pode ser facilmente dominada, é reprodutível e fornece uma alternativa relevante para outros locais de injeção IV, como cauda e veia temporal/facial, que não podem ser usados de forma confiável durante todo o período neonatal de roedores. Assim, a injeção retroorbital neonatal permite a liberação de fármacos, células e outros compostos em idades neonatais adequadas.
The authors have nothing to disclose.
O trabalho realizado neste protocolo foi financiado pela Fundação Hasselblad (2020-2021, ERF), Fundação Åke Wibergs (M19-0660, ERF), Conselho de Pesquisa Sueco (2019-01320, HH; 2021-01872, CM), Serviço de Saúde Pública do Hospital Universitário Sahlgrenska (ALFGBG-965174, HH ; ALFGBG-966107, CM), The Swedish Brain Foundation (FO2022-0110, CM), Åhlen Foundation (223005, CM) e Horizonte 2020 Programa-Quadro da União Europeia (acordo de subvenção n.º 87472/PREMSTEM, HH).
BD Micro-Fine Demi 0,3 ml 30G (0,30mm) | BD | 256370 | 1 per animal per injection |
Biotin-dextran (BDA) tracer | ThermoFischer | D1956 | 2.0-2.5 mg per animal |
Fiber optic light source | Euromex | ||
HP 062 Heating Plate | Labotect | ||
Isoflurane | Vetmedic | Vnr 17 05 79 | |
Tryptan blue solution (0.4%) | Sigma | T8154 | 5 μl/ g body weight |