Angiogénesis quirúrgica en porcino Allotransplantation Tibial: un hueso de Animal grande nuevo vascularizado compuesto Allotransplantation modelo

Actualmente cualquier tipo de vascularizado compuesto allotransplantation depende largo-plazo-inmunosupresión, difícil apoyar indicaciones vida crítica. Presentamos un nuevo tibial VCA modelo porcino que puede usarse para estudiar hueso VCA y demostrar el uso de la angiogénesis quirúrgica para mantener la viabilidad del hueso sin la necesidad de modulación inmune a largo plazo.

El objetivo general de este proyecto es establecer un nuevo modelo animal de gran tamaño para el estudio de la pérdida ósea segmentaria y la reconstrucción mediante alotrasplante tibial compuesto vascularizado. Anualmente, se realizan aproximadamente 3,000 cirugías de preservación de extremidades en los Estados Unidos para reconstruir defectos óseos segmentarios resultantes de neoplasias, infecciones, anomalías congénitas o traumatismos. Las opciones reconstructivas actuales se asocian con una movilidad significativa y altas tasas de complicaciones.

El uso del alotrasplante óseo puede permitir el reemplazo del hueso resecado con hueso vivo de tamaño y forma compatibles. El alotrasplante de hueso rara vez se ha realizado clínicamente, en parte debido a la necesidad de inmunosupresión a largo plazo para prevenir el rechazo y provocar la muerte del tejido. Los modelos de animales pequeños demuestran una alternativa a la inmunosupresión farmacológica o a la inducción de tolerancia.

Al igual que cualquier alotrasplante de órganos o extremidades, el flujo sanguíneo se mantiene mediante la reparación microquirúrgica de los vasos nutritivos. En la cirugía, se realiza un paso único adicional, colocando un suministro vascular derivado del receptor dentro del canal medular del segmento trasplantado. El suministro de sangre neoangiogénica resultante se desarrolla rápidamente, junto con el cese de la terapia inmunosupresora después de dos semanas.

Antes del uso clínico, es prudente estudiar más a fondo el alotrasplante óseo en un modelo animal grande, como se describe en este video. En un enfoque de dos equipos, se están operando simultáneamente un par de dos minicerdos de Yucatán que no coinciden con el SLA, cada cerdo sirve como receptor y donante. Primero, un segmento de hueso tibial donde se extrae un pedículo vascular de la tibia derecha de cada cerdo.

En este proceso, se crea un defecto tibial segmentario en cada cerdo. De manera cruzada por trasplante, los segmentos de hueso tibial se intercambian entre los dos mini cerdos de Yucatán para reconstruir cada defecto del hueso tibial. Después de la colocación del segmento óseo tibial alogénico y el defecto óseo tibial creado, se implanta un haz venoso arterial derivado del receptor de la extremidad posterior inferior en el segmento óseo tibial alogénico para promover una circulación neoangiogénica derivada del receptor dentro del segmento óseo.

Para lograr la vascularización del alotrasplante, se realiza una anastomosis microquirúrgica del pedículo nutriente del segmento óseo tibial alogénico a una rama muscular de la extremidad posterior inferior receptora. La fijación ósea se logra con una placa de compresión de bloqueo. En las dos semanas siguientes, se administra una inmunosupresión a corto plazo para mantener la permeabilidad del pedículo del nutriente alogénico hasta que se haya establecido una nueva circulación derivada del receptor a partir del haz venoso arterial implantado.

Ayunar mini cerdos Yucatán un día antes del procedimiento y pesarlos para la administración de medicamentos de control. Después de la sedación, coloque un catéter periférico para la infusión intravenosa de fármaco y líquido en una vena del oído y administre analgésicos y antibióticos profilácticos. A continuación, coloque el mini cerdo en posición supina sobre una almohadilla térmica.

Afeitar la extremidad trasera derecha y lavar la pata tres veces. Prepare y cubra de manera estéril. Use un paño de incisión antimicrobiano para sellar todas las heridas.

Controle la presión arterial, la frecuencia del pulso, la temperatura corporal y la frecuencia respiratoria. Trace una línea de incisión con un marcador y haga una incisión lateral anterior comenzando por encima de la articulación de la rodilla a lo largo de la cresta anterior de la tibia hasta la articulación tibioastragalina. Diseccionar la piel y el tejido subcutáneo y separar la tibia de la musculatura del compartimento anterior.

A continuación, libera una parte del músculo tibial anterior de su origen. Retire una parte de la cresta tibial con una sierra oscilante para mejorar el campo de visión. Identificar la arteria tibial craneal y la vena para ser utilizada posteriormente como un haz venoso arterial para promover la neoangiogénesis.

A continuación, abra la membrana interósea e identifique la rama descendente de la arteria tibial craneal llamada arteria tibial caudal que da lugar al pedículo nutritivo de la diáfisis tibial. Ahora diseccione con mucho cuidado la arteria tibial craneal y caudal e identifique el pedículo nutritivo de la diáfisis tibial. A continuación, fije el pedículo con una micro abrazadera.

No desprenda el pedículo vascular. Identificar una rama muscular en el compartimento muscular anterior para ser utilizada posteriormente para la anastomosis del alotrasplante vascularizado óseo. A continuación, comience la extracción del segmento del hueso tibial, incluido el pedículo vascular.

Utilice una plantilla de corte para garantizar una resección ósea predimensionada y reproducible. Fije la plantilla de corte en la superficie medial de la tibia. Guiado por la plantilla, realice cortes óseos paralelos a una distancia de exactamente 3,5 centímetros para obtener tanto un alotrasplante como un defecto de 3,5 centímetros.

A continuación, retire la plantilla de corte. Al rotar el segmento del hueso tibial, visualice el pedículo de nutrientes del segmento del hueso tibial. Separar el pedículo nutriente y liberar la pieza tibial con cuidado, dejando un delgado manguito muscular en su superficie, completando la elevación del segmento óseo tibial, incluido su pedículo vascular.

Una vez extirpado, el segmento del hueso tibial está listo para la transferencia microvascular. A continuación, ligar distalmente el haz venoso arterial tibial craneal para su transposición al segmento óseo tibial alogénico. Ahora intercambie de manera cruzada los segmentos de hueso tibial recolectados entre los dos principales mini cerdos no coincidentes.

Para permitir el paso del haz venoso arterial tibial craneal, extraiga un segmento en forma de V del lado de la osteosíntesis tibial proximal y perfore un orificio en el lado de la osteosíntesis distal. A continuación, introducir el haz AV del animal receptor en el alotrasplante para el posterior desarrollo de una nueva circulación angiogénica. Anastomosa el pedículo nutritivo del alotrasplante óseo a la rama muscular preparada del compartimento anterior tibial de forma integral.

Logre la osteosíntesis utilizando una placa de bloqueo 3.5 de nueve orificios. Realizar el cierre de la piel fascial y en capas. Por último, aplicar un apósito compresivo oclusivo sobre la herida.

Para la administración y monitorización postoperatoria de fármacos inmunosupresores, se coloca un catéter venoso en la vena yugular externa. A través de una incisión lateral anterior longitudinal en el cuello, exponga la vena. Al hacer un túnel, inserte un catéter Hickman desde la parte posterior.

Coloque el catéter en la vena yugular y asegúrelo con suturas no absorbibles. Además, asegure el catéter a la piel y cierre las capas del cuello. Deje que el cerdo se recupere durante 60 minutos y luego vigile de cerca hasta que esté completamente recuperado.

Luego regrese el mini cerdo a su propio corral y déjelo beber agua y comer alimentos hasta el libidum. Para la analgesia postoperatoria, use Carprofeno. Además, administre antibióticos profilácticos diariamente durante dos semanas.

Para mantener el flujo sanguíneo del alotrasplante óseo vascularizado a través del pedículo de nutrientes durante la angiogénesis del haz AV, se administra una terapia triple que consiste en tacrolimus, micofenolato mofetilo y prednisolona durante 14 días. Ajustar las dosis diarias de fármacos inmunosupresores de acuerdo con los niveles deseados de sangre en sangre. Reducir la dosis inicial de Prednisolona gradualmente hasta obtener la dosis de mantenimiento.

La técnica descrita se llevó a cabo con éxito en cuatro mini cerdos de Yucatán con desajuste de SLA. Todos los mini cerdos sobrevivieron hasta el final del seguimiento y caminaban sin cojear. El análisis de las muestras de sangre mostró que se alcanzaron los niveles mínimos terapéuticos de tacrolimus y micofenolato mofetilo.

Esto garantizó una inmunosupresión adecuada para prevenir el daño de los vasos nutritivos y la trombosis por rechazo durante las dos primeras semanas del postoperatorio. A partir de entonces, se estableció un nuevo suministro de sangre derivada del receptor dentro del alotrasplante óseo alogénico, lo que obviaba la necesidad de la circulación alogénica ósea. Se utilizó un sistema de puntuación de 25 puntos para cuantificar la incorporación de VCA.

La evaluación radiológica periódica demostró una cicatrización progresiva del PCA óseo durante el período de estudio. La fijación interna se mantuvo sin pérdida de reducción ni aflojamiento. Hemos desarrollado un modelo animal grande fiable y reproducible para VCA óseo que es factible de probar para la angiogénesis quirúrgica combinada con la inmunosupresión a corto plazo.

Este modelo servirá de base para futuros estudios que investiguen la interacción entre la angiogénesis, la supervivencia al alotrasplante y la respuesta inmunitaria. Además, se puede utilizar para delinear el complejo proceso de rechazo de VCA óseo y otras estrategias innovadoras de modularidad inmunitaria.