Avaliação da eficácia de hidrogéis tópicos/injetáveis na atenuação da lesão de isquemia e reperfusão de cardiomiócitos resultante da oclusão temporária da artéria coronária em um modelo ex-vivo

• Processo: 25/00254-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Marcelo Ganzarolli de Oliveira
• Beneficiário: Daniele Mendes Guizoni
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/14645-2 - Hidrogéis e próteses vasculares liberadores de óxido nítrico para aplicações cardiovasculares, AP.TEM
• Assunto(s): Biomateriais Hidrogéis Isquemia Óxido nítrico Reperfusão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aplicações cardiovasculares | Biomateriais | Hidrogéis | Isquemia | Langendorff | Oxido Nitrico | Reperfusão | Biomaterias aplicados à cardiologia

Resumo

O trabalho a ser desenvolvido consiste na avaliação da eficácia da administração de óxido nítrico (NO) e fatores de crescimento celular liberados a partir de hidrogéis tópicos e injetáveis na prevenção/redução dos danos teciduais ao miocárdio induzidos pelo processo de isquemia/reperfusão após oclusão transiente da coronária anterior descendente através do sistema Langendorff de perfusão em coração isolado em modelo animal murino ex-vivo (ratos Wistar). Os animais receberão anestesia tiopental sódica (80mg/kg) e heparina sódica (2.500 UI/kg) por via intraperitoneal. Após a indução anestésica, estes deverão ser posicionados em decúbito frontal para realização da tricotomia na região dorsal. Em seguida, será realizada toracotomia bilateral para permitir a visualização anatômica da cavidade torácica e extração cardíaca rápida (menos de 3 min). Os corações serão fixados pela aorta ascendente no sistema de perfusão (Radnoti LLC) usando solução Krebs Henseleit (KH) modificada (mM: 118, NaCl; 25, NaHCO3; 11, D-glicose; 4,7, KCl; 1,22 MgSO4 x 7H2O; 1,21, KH2PO4 e 1,4 CaCl2 x 2H2O) com fluxo retrógrado sob pressão constante de 70 mmHg, seguindo a técnica clássica de Langendorff. O sistema de perfusão deverá ser mantido a 37 °C durante o protocolo experimental. O pH da solução de KH será mantido na faixa fisiológica controlada por borbulhamento de mistura carbogênica (95% O2 e 5% CO2). Após o período de estabilização do coração, o átrio esquerdo deverá ser incisado para permitir a inserção do balão de látex e alocação no ventrículo esquerdo para aferição da função contrátil, seguido por uma pequena incisão na artéria pulmonar para posicionar a sonda de temperatura. Os primeiros 10 min de perfusão deverão ser destinados para a estabilização dos corações. Logo após, o protocolo experimental aplicado de 35 min de isquemia regional induzidos pela oclusão artéria coronária esquerda com auxílio de fio de sutura de algodão 4.0, seguido da liberação da oclusão para reperfusão por 90 min. Os grupos experimentais serão baseados nos três tipos de hidrogéis propostos: 1) gelificação induzida por fotoreticulação, 2) gelificação desencadeada por processos redox e 3) formação de rede supramolecular transiente, serão carregados com nanopartículas liberadoras de NO e usados como substratos para as aplicações. Soluções de doadores de NO e de fatores de crescimento ou PBS (controle) serão infundidas nos primeiros 7 min de reperfusão através de bomba peristáltica para estudos em dose/resposta. O efluente coronariano será coletado antes da isquemia (basal) e 1 e 15 min após reperfusão para posterior quantificação do NO total por quimiluminescência. Dados hemodinâmicos (dP/dt) máximo, fluxo e resistência coronária serão medidos usando o programa LabChart Pro 7®, através de sensores de pressão e fluxo. Os dados hemodinâmicos serão representados como porcentagem de recuperação normalizada pela linha-base de cada coração. Após 90 min de reperfusão, a artéria coronária será ocluída novamente para infusão de azul de Evans para coloração da área não isquêmica do coração. Em seguida os corações serão congelados a -20°C, cortados em secções de 3 - 5 cm e incubados com solução tampão de fosfato com de cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio a 1% durante 20 minutos. Os cortes histológicos serão mantidos em formaldeído tamponado por 24 horas para correta definição da lesão miocárdica. Por fim, a análise da porcentagem da área infartada será realizada a partir da área de risco e, medidas de planimetria serão conduzidas com o auxílio do software image J (versão 1.45, National Institutes of Health, EUA).