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Inducción de la degeneración discal lumbar en conejos mediante abordaje transabdominal

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DOI:

10.3791/65409

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6 de octubre de 2023

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1Department of Orthopedic Surgery, Xingtai General Hospital of North China Medical Health Group, 2Orthopaedic Research Institute of Xingtai, 3Medical School, Faculty of Medicine, The University of Queensland, 4School of Chemical Engineering, The University of Queensland, 5Department of Spine Surgery, The Third Hospital of Hebei Medical University

En este artículo

Resumen

En este trabajo describimos un protocolo quirúrgico que utiliza la punción con aguja para establecer la degeneración discal lumbar de conejo mediante un abordaje transabdominal. Se utilizaron controles radiológicos y análisis histológicos para confirmar el establecimiento exitoso de la degeneración discal lumbar.

Resumen

El dolor lumbar es un problema médico extremadamente común en las poblaciones de todo el mundo. Uno de los principales contribuyentes al dolor lumbar es la degeneración del disco intervertebral (IVD). Un modelo animal ideal de degeneración IVD es esencial para estudiar la fisiopatología del dolor lumbar e investigar posibles estrategias terapéuticas. Los modelos de conejos son modelos animales fiables, económicos y fáciles de establecer. El abordaje retroperitoneal ha sido ampliamente utilizado para inducir la degeneración de la IVD en modelos de conejos. Sin embargo, se han reportado complicaciones asociadas con esta técnica, como la avulsión de arterias segmentarias y lesión de la raíz nerviosa. En este trabajo pretendemos mostrar un protocolo quirúrgico que utiliza la punción con aguja para establecer la degeneración discal lumbar de conejo mediante un abordaje transabdominal. En consecuencia, los controles radiológicos y los análisis histológicos indicaron que la degeneración del disco lumbar se estableció con éxito en los conejos. Este protocolo quirúrgico presenta la localización precisa de los discos diana y una alta reproducibilidad de los modelos de degeneración IVD con menos complicaciones.

Introducción

El dolor lumbar (LUMB) es la principal causa dediscapacidad en todo el mundo. La degeneración del disco intervertebral (IVDD) es una de las principales causas del dolor lumbar 2,3,4. La IVDD es un proceso multifactorial complejo e incompletamente comprendido que puede ser acelerado por diferentes factores ambientales y biológicos 5,6,7. Los cambios patológicos de la IVDD se caracterizan por una estructura IVD desorganizada, un contenido reducido de agua en el núcleo pulposo y la degradación de la matriz extracelular circundante 8,9. Los modelos animales de IVDD son importantes para los estudios relacionados con IVD 9,10,11.

Hasta ahora, se han establecido varios modelos animales de IVDD para imitar la progresión de IVDD en humanos. Los animales grandes, como los bovinos, ovinos, caprinos, caninos y primates, comparten algunas similitudes con los humanos en cuanto al tamaño del disco y la composición celular del disco degenerado (ausencia de células notocordales, como las ovejas y las cabras)12. Sin embargo, estos modelos grandes no se utilizan comúnmente debido al alto costo, el largo período experimental, la poca reproducibilidad y las habilidades más complicadas requeridas para establecer la degeneración en estos modelos13. Por el contrario, los modelos de animales pequeños, como ratas, ratones y conejos, se utilizan ampliamente en los estudios relacionados con el IVD porque son más fáciles de operar, rentables y fiables10. El tamaño del disco en un conejo es más grande que el de un ratón o una rata y, por lo tanto, hay más espacio en el disco para la manipulación en los conejos. Además, los conejos tienen un alto grado de homología con los IVD humanos, debido a la estructura anatómica espinal similar (articulaciones facetarias, músculos paravertebrales y ligamentos)14,15. Por lo tanto, los conejos son más adecuados que otros animales pequeños para el establecimiento de modelos de IVDD.

Los modelos animales de IVDD incluyen modelos mecánicos (compresión, inestabilidad), modelos estructurales (lesiones, químicos) y modelos animales de degeneración espontánea16. Los modelos de IVDD en conejos generalmente se crean mediante la inducción de lesiones utilizando dos enfoques quirúrgicos diferentes: el enfoque transabdominal17y el enfoque retroperitoneal18. El abordaje retroperitoneal de la punción con aguja de los IVD objetivo es ampliamente utilizado, pero este abordaje puede causar muchas complicaciones, como la avulsión de las arterias segmentarias y la lesión de la raíz nerviosa18,19. Aquí, presentamos un modelo de IVDD en conejo inducido por punción con aguja IVD a través de un abordaje transabdominal, con el objetivo de proporcionar un método fácil y reproducible para establecer IVDD en conejos.

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Protocolo

El protocolo experimental fue aprobado por el Comité de Cuidado y Uso de Animales del Hospital General de Xingtai del Grupo de Salud Médica del Norte de China (Número de aprobación: ZCKT-2021-0009). En este estudio se utilizaron conejos blancos sanos de Nueva Zelanda esqueléticamente maduros (hembras, 1 año, 3-5 kg).

1. Preparación preoperatoria

  1. Ayunar a los conejos y privarlos de agua durante 6-8 h antes de la anestesia general.
  2. Pesa el conejo.
  3. Frote la oreja con etanol al 70% con una esponja de gasa.
  4. Aplique crema anestésica local en los oídos.
  5. Aplique presión alrededor de la base de la oreja para distender la vena marginal de la oreja.
  6. Sedar a los conejos con midazolam (1-2 mg/kg) inyectándolo en la vena marginal del oído20.
  7. Administre la anestesia inhalatoria con una mascarilla. Ajuste la tasa de oxígeno a 1 L/min y la concentración de isoflurano a 4%-5% para inducir la anestesia.
    NOTA: Para juzgar la profundidad de la anestesia, tire de la pata trasera del animal hacia afuera y apriete el pie con fuerza con el pulgar y el índice. Los animales no deben ser operados hasta que el reflejo de retirada haya disminuido21.
  8. Mantener la concentración de isoflurano en 2,5%-3,5% (dependiendo del peso del conejo).

2. Procedimientos intraoperatorios

  1. Esterilizar en autoclave las herramientas quirúrgicas (pinza/pinza para vasos, tijeras para tejidos, tijeras para puntos, mango de bisturí, hoja de bisturí #22, retractor de mano de doble punta, gasa estéril, sutura absorbible 3-0, sutura trenzada no absorbible 4-0, soporte para agujas, gasa de cacahuete [una gasa en forma de bola hecha a mano], jeringa de 5 ml, jeringa de 1 ml, aguja de 16 G, aguja de 26 g, tapón de 5 mm de profundidad) antes de proceder con el procedimiento quirúrgico.
  2. Esterilizar la mesa de operaciones con alcohol al 75%.
  3. Con una maquinilla de afeitar eléctrica y pasta depilatoria, afeitar la región definida desde la costilla más baja hasta el nivel de la cresta ilíaca en el lado ventral del conejo.
    NOTA: Evite dañar los pezones.
  4. Coloque al conejo en la mesa de operaciones en posición supina y asegure las extremidades.
  5. Tome la línea de la cresta ilíaca en ambos lados como punto medio y dibuje la línea de 2 cm por encima y por debajo como puntos de referencia para el sitio de la incisión quirúrgica. Marque estos puntos de referencia con un bolígrafo estéril.
  6. Desinfecte la piel con una solución de povidona yodada dos veces. Coloque un paño cuadrado fenestrado estéril sobre el sitio quirúrgico y un paño cuadrado grande para cubrir la mesa de operaciones. Mantenga un ambiente aséptico estricto durante todo el procedimiento.
  7. Inyecte 2 mL de lidocaína al 2% por vía subcutánea antes de la incisión quirúrgica para aliviar el dolor postoperatorio.
  8. Haga la incisión a lo largo de los puntos de referencia con una hoja de bisturí # 22 y separe sin roturas la fascia, el músculo y la pared abdominal con pinzas curvas y tijeras de tejido.
  9. Entrar en la cavidad peritoneal hasta ver la vejiga. Use el retractor de mano de doble extremo para tirar de la vejiga y otros órganos de la cavidad intestinal hacia la izquierda con cuidado. A continuación, encuentra la bifurcación de la vena ilíaca y tómala como el punto de referencia para el disco L5-6 que se encuentra debajo.
    NOTA: Preste atención para evitar lesionar cualquier órgano abdominal, especialmente los intestinos.
  10. Use un dedo para tocar la aorta abdominal que palpita en el lado derecho de la columna vertebral y tire de los vasos sanguíneos y los órganos hacia la izquierda.
  11. Después de manipular el disco protuberante (L5-6), incidir el peritoneo posterior y luego usar la gasa de maní para diseccionar obtuso el tejido muscular prevertebral.
  12. Para confirmar el nivel correcto del disco objetivo y la dirección de la aguja, utilice una aguja de 26 G para perforar las vértebras junto al disco objetivo y compruébelo bajo la guía del arco en C.
  13. Después de localizar el disco objetivo, coloque la punta de la aguja de 16 G paralela a las placas terminales del cartílago superior e inferior. A continuación, utilice la punta de la aguja para perforar el centro del IVD a una profundidad de 5 mm (con un tapón), sosteniéndolo durante 30 s.
    NOTA: Tome una radiografía lumbar anteroposterior y lateral para verificar si la posición de la punta de la aguja está en el centro del IVD y si la dirección de la punta de la aguja es paralela a las placas terminales superior e inferior, respectivamente.
  14. Repita el mismo procedimiento para el siguiente disco L6-7.
  15. Use solución salina tibia para irrigar la cavidad abdominal y controlar la hemorragia antes de cerrar la incisión.
  16. Realizar el cierre por capas. Utilice suturas sintéticas absorbibles 3-0 para cerrar la capa fascial de forma continua. Suturar la piel de espesor completo mediante el uso de suturas trenzadas 4-0 no absorbibles.
  17. Apague el vaporizador y detenga la anestesia. Mantenga al conejo bajo observación constante en una jaula metabólica hasta que pueda moverse normalmente.

3. Manejo postoperatorio

  1. Inyectar ceftriaxona sódica (25 mg/kg) por vía intramuscular inmediatamente después de la cirugía.
  2. Permita que los animales se muevan y se alimenten libremente. Continúe observando para detectar signos de cualquier complicación neurológica, como parálisis de las piernas, problemas para orinar y defecar, o complicaciones del sistema digestivo.

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Resultados

El abordaje transabdominal ha sido validado en nuestro estudio previo para crear modelos de conejos IVDD22. Se realizaron radiografías y resonancias magnéticas (RM) a las4ª,12ª y16ª semanas del postoperatorio. Las radiografías revelaron que la altura de las IVD L5-6 y L6-7 disminuyó gradualmente a lo largo de las 16 semanas posteriores a la cirugía de punción con aguja (Figura 1A). El DHI del grupo de punción con aguja disminuyó a las<...

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Discusión

Los pasos críticos de este protocolo son la protección de los órganos abdominales, la identificación de los discos objetivo y la posición y dirección de la aguja. El IVD L5-6 está justo debajo de la bifurcación de la vena ilíaca, y el IVD L6-7 se identifica en función de la posición paralela a la cresta ilíaca. Estos dos marcadores permiten un posicionamiento preciso del disco intervertebral y mejoran la precisión y la repetibilidad de la cirugía, que es una de las principales ventajas d...

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener intereses contrapuestos ni relaciones que puedan dar lugar a conflictos.

Agradecimientos

Este estudio contó con el apoyo de la Fundación de Ciencias Naturales de la Provincia de Hebei (Nº H2021108006).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Hoja de bisturí #22Huaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.AA6468Ninguna
aguja de 16 G, aguja de 26 GZhejiang Kangkang MEDICAL-DEVICES Co., Ltd.305111Ninguno
Sutura absorbible 3-0Huaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.V500431Ninguno
4-0 sutura trenzada no absorbibleHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.R413Ninguno
Jeringa de 5 mL, jeringa de 1 mLZhejiang Kangkang MEDICAL-DEVICES Co., Ltd.301942Ninguno
Retractor de mano de doble extremoHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.60002066Ninguno
Midazolam Yichang Humanwell Farmacéutico Co., Ltd.M-908CASNinguno
PortaagujasHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.HC00505336Ninguno Gasa
cacahuetefabricación propiaNingunoGasa en forma de bola hecha a mano
ConejoTonghui ulture Sociedad de Responsabilidad Limitada SCXK2016--002Ninguno
Mango de bisturíHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.AM5100678Ninguno
TapóninternoNinguno Profundidadde 5 mm 
Tijeras de tejidoHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.HC00505422Ninguno
VaporizadorApollo Management L.P.BW-AM503Ninguno
Pinza de vaso/pinzasHuaiyin MEDICAL Instruments Co., Ltd.AM5102194Ninguno
de De

Referencias

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