Summary
Aquí se describe un procedimiento de cirugía cardiaca para implantar la ingeniería tisular en el auriculoventricular (AV) con ranura de un adulto de rata Lewis.
Abstract
La cirugía de roedores es a menudo un componente importante en la evaluación de la utilidad de los tejidos de ingeniería. Una amplia variedad de procedimientos quirúrgicos pueden ser realizados en ratas o ratones de laboratorio común y estas muy a menudo sirven como un paso intermedio entre el de sobremesa experimentos y pruebas con animales grandes o los ensayos en humanos. Teniendo en cuenta que los roedores disponer de un sistema modelo establecido, rentable, y fisiológicamente relevantes en los que probar nuevas combinaciones de materiales del armazón y las células, que son especialmente adecuados para los estudios de ingeniería de tejidos cardiovasculares. En la actualidad, se describe un procedimiento quirúrgico de corazón abierto para la implantación de la ingeniería tisular con células miogénicas progenitoras en el auriculoventricular (AV) ranura de un corazón de rata. Estos implantes tienen la intención de crear un conducto eléctrico entre la aurícula y el ventrículo derecho, con el objetivo último de proporcionar un tratamiento alternativo a la implantación de un marcapasos convencional en pacientes pediátricos con bloqueo cardíaco completo [1]. La ingeniería tisular se implanta en la AV-surco por medio de una toracotomía. Para nuestros propósitos, las ratas Lewis son anestesiados y ventilados invasiva para mantener la presión positiva de aire durante el procedimiento quirúrgico estéril. El enfoque hacia el corazón se realiza una toracotomía derecha a través de una incisión antero-lateral en el 5
Protocol
Parte 1: La inducción de la anestesia general
- A 200-250 g de ratas Lewis es anestesiados con 50 mg / kg de ketamina y 4 mg / kg de xilazina inyecta con una aguja de 30 G en la cavidad intraperitoneal. La parte superior del abdomen y el pecho derecho se recorta para eliminar el vello y la zona de la incisión limpiado a fondo con el 70% de etanol y una solución de yodo-povidona antiséptico tópico.
- El animal está intubado por vía endotraqueal utilizando un catéter de 16 G por vía intravenosa conectada a un respirador de pequeños animales (Harvard Apparatus). El respirador se conecta a un vaporizador para suministrar 0,5 a 1,0% isoflurano (Baxter), mezclado con oxígeno al 100% para mantener la anestesia general. La tasa de respiración y el volumen corriente se ajusta de acuerdo al peso corporal de la rata. El animal se coloca en una almohadilla térmica (Hood Thermo-Pad) para mantener la temperatura corporal durante el procedimiento quirúrgico.
- Para controlar la frecuencia cardíaca y saturación de oxígeno a través de la intervención quirúrgica de un dispositivo pulsoximeter (Nellcor) se fija a uno de los miembros posteriores.
Parte 2: La toracotomía y la implantación de la ingeniería tisular
- El sitio quirúrgico se prepara con drapeado quirúrgico estéril que se lleva a cabo en su lugar con abrazaderas toalla.
- Se hace una incisión de la antero-lateral a la pared lateral de la parte derecha del pecho, justo encima del espacio intercostal 5 º. El interior del pecho se accede a través del espacio intercostal 5 º y un retractor pequeño (Roboz) está posicionada para maximizar la vista.
- El pericardio se corta justo por encima del apéndice de la aurícula derecha y el ventrículo derecho desde la base hacia el ápice del corazón. Después, el surco AV se identifica y la capa epicárdica adyacente al triángulo aorto-atrio-ventricular es suavemente bromas aparte.
- Un 7-0 Prolene sutura (Ethicon) se coloca en el hombro basal del ventrículo derecho. A 2 x 2 x 2 mm pieza es disecado de la construcción de la ingeniería tisular y se coloca en el surco AV y suavemente atado con la sutura de Prolene.
- El campo quirúrgico se comprueba la sangría y dos puntos de sutura Vicryl 4-0 (Ethicon) se colocan entre la parte superior e inferior del espacio intercostal para el cierre de la caja torácica.
- Cualquier neumotórax aparente se excava mediante la expansión de los pulmones a través del ventilador.
- La pared torácica se cierra por planos.
Parte 3: Recuperación
- Mientras que el animal se recupera de la cirugía, el sitio de la incisión se infiltra con bupivacaína 0,25% 5 ml [2].
- El animal es extubado después de la retirada del respirador y se devuelve a una jaula con material limpio, una vez que esté totalmente despierto y esternal. La rata se administre posteriormente 0,01 mg / kg de buprenorfina analgesia por vía subcutánea cada 12 horas durante 3 días.
Parte 4: Los resultados representativos
Si se realiza correctamente, la describe la implantación quirúrgica de la ingeniería tisular en la AV-surco del corazón (Figura 1) los resultados en la recuperación de más del 90% de los animales.
Figura 1. Una fotografía del corazón expuesto que muestra el sitio de implantación de la ingeniería tisular.
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Discussion
Para obtener un resultado favorable a la intervención quirúrgica, es fundamental para intubar correctamente y invasiva ventilar el animal. Si la rata es simplemente sedado para permitir que respire de forma espontánea, los dos pulmones se derrumbará inevitablemente, mientras que el tórax se abre debido a la pleura común en roedores. Antes de cerrar el pecho, cualquier neumotórax debe ser eliminado por completo y los pulmones totalmente expandida para reducir la atelectasia. De lo contrario, el destete del respirador y la recuperación no tendrá éxito y el animal se convertirá en hipercapnia y / o hipoxia [3]. Eliminación del tejido epicárdico en el surco AV es potencialmente peligroso y podría resultar en hemorragia venosa masiva de la aurícula derecha debido a la naturaleza delicada de la pared auricular de rata. Mientras que la colocación de la sutura de Prolene en el paso 2.4, es esencial tener en cuenta y evitar las ramas coronarias epicárdicas. El animal debe ser mantenido caliente en un cojín de la partida durante el período de recuperación o de su temperatura corporal se caen abruptamente.
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Disclosures
Los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con las directrices y normas establecidas por el Cuidado de Animales institucional y el empleo en el Hospital Infantil de Boston s.
Acknowledgments
Este trabajo es apoyado por becas de investigación de los Institutos Nacionales de Salud (HL068915; HL088206) y las contribuciones al Fondo de conducción cardiaca en el Hospital de Niños de Boston.
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| 7x4 Thermo Pad 4/box | Equipment | Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Canada | MODEL 704R | |
| Inspira ASV Ventilator | Equipment | Harvard Apparatus | ||
| Handheld Pulse Oximeter | Equipment | Nellcor | N20PA | |
| Retractor | Equipment | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6514 | |
| Isoflurane (Forane) | Reagent | Baxter Internationl Inc. | 1001936040 | |
| Ketamine HCl | Reagent | Hospira Inc. | RL-0065 | |
| Xylazine (AnaSed) | Reagent | Lloyd, Inc. | LB15705A | |
| Buprenorphine HCL Inject | Reagent | Bedford Laboratories | Div-BUP-P00 | |
| Bupivacaine 0.25% | Reagent | Hospira Inc. |
References
- Choi, Y. H. Cardiac conduction through engineered tissue. Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).
- Shin, J. W. Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg. 107, 1587-1591 (2008).
- Horstick, G. Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation. Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).
