Modelo de colgajo Osteomiocucutáneo de extremidades posteriores modificados en la rata para investigación de compuestos alotransplante de compuesto translacional vascularizado

El pequeño número de atransplantas compuestas vascularizadas realizadas clínicamente requieren un modelo animal confiable y reproducible para estudiar las causas subyacentes del rechazo del injerto. Los tejidos clínicamente relevantes, como la piel, el músculo y el hueso, están presentes en el modelo. Además, la naturaleza no funcional de nuestro modelo permite una cirugía más rápida, menos tiempo isquémico para la solapa y una morbilidad más baja en comparación con los modelos ortotópicos de VCA.

En los receptores de trasplante de manos, la vasculopatía de los vasos donantes puede conducir a un cierre completo de los vasos y daños isquémicos a la mano injertada. Este modelo es una herramienta para estudiar el desarrollo de estos eventos vasculopáticos. Antes de intentar este modelo quirúrgico, el cirujano primario debe estar familiarizado y competente en técnicas quirúrgicas macrovasculares.

Este es un procedimiento complicado y largo. La demostración visual ayudará a otros laboratorios a prepararse en consecuencia, y entender los pasos de la cirugía. Para comenzar, primero cosecha la extremidad posterior de una rata donante haciendo una incisión cutánea en la concence de la ingle, exponiendo los vasos femorales.

Hacer una incisión ventral de la piel, que ayudará en la disección del pediculo. Después de la desarticulación de la rodilla y el tobillo, hacer cortes dorsales de la piel, transectar el pediculo para liberar el injerto, y transportar el injerto inmediatamente a la mesa quirúrgica receptora, donde el sitio quirúrgico del animal receptor se prepara con antelación para minimizar el tiempo isquémico del injerto. En el animal receptor, exponga y disecciona los vasos femorales como antes, y luego anastomose el injerto, vena de extremo a lado, arteria de extremo a extremo.

Inserta el injerto en el bolsillo inguinal y orientarlo boca abajo. Finalmente, suturar la piel. Para comenzar el procedimiento, afeite una rata donante anestesiada y luego use crema depilatoria.

Inyectar 30 unidades de heparina por vía subcutánea en la zona de scruff. Coloque el animal supino en una almohadilla de calentamiento y produzca un campo quirúrgico estéril preparando, frotando y cubriendo el área quirúrgica, incluyendo el aspecto dorsal de la pierna. Utilice la cuchilla de bisturí número 15 para hacer una incisión cutánea de 3 centímetros en la concidad de la ingle de la rata donante.

Usa tijeras Iris para reflejar lateralmente la almohadilla de grasa inguinal. Usando una disección contundente con un hisopo de algodón, exponga los vasos femorales comunes, y luego coloque un gancho de alambre con una banda elástica para retraer los músculos abdominales. Bajo un microscopio diseccionador con aumento de hasta 40X, utilice micro-tijeras, fórceps joyeros rectos número tres y fórceps en ángulo de 45 grados para diseccionar el pedicle proximally de la aparición de los vasos femorales comunes bajo el ligamento inguinal, y distalmente hasta la confluencia de vasos popliteales en el injerto.

Usando micro-clips y joyeros bipolares fórceps, ligar y dividir las grandes ramas arteriales y venosas para movilizar los principales vasos femorales. Utilice fórceps bipolares finos para cauterizar cualquier rama pequeña. Utilice tijeras de iris para hacer una incisión de la piel desde el centro de la piel anterior cortada a lo largo del lado ventral de la extremidad posterior hasta el área del tobillo.

Cortar el músculo gracilis y los otros músculos aductores debajo de él de una manera vertical para exponer y ligar los vasos geniculares proximales mediales, vasos pequeños ramificados profundos, y el nervio ciático. En este punto, en una mesa quirúrgica separada, el otro cirujano debe intubar y anestesiar al animal receptor para preparar el sitio quirúrgico receptor a tiempo para la colocación del injerto, y minimizar el tiempo isquémico del injerto. Hacer incisiones circunferenciales de la piel a nivel de la rodilla y el tobillo, desarticular la rodilla y el tobillo, y eliminar el músculo y el tejido extraños.

Hacer una incisión vertical de la piel en el lado dorsal de la extremidad posterior para liberar el injerto, compuesto de peroné y tibia, y ahora conectado sólo por el pediculo. Coloque las abrazaderas pequeñas lo más proximally posible en la arteria femoral y la vena y corte el pediculo lo más cerca posible del ligamento inguinal. Utilice una cánula contundente de lavado del calibre 27 para inyectar solución salina heparinizada en la arteria femoral para eliminar el injerto de sangre.

Envuelva el injerto aislado en una gasa caliente empapada en solución salina y transportarlo inmediatamente a la mesa con el animal receptor, con el sitio quirúrgico ya preparado para la anastomosis vascular. Intubar a la rata receptora, y anestesiar profundamente con isoflurano vaporizado de 2.5 a 3%, equilibrado con un litro por minuto de oxígeno. Coloque el animal supino en una almohadilla calefactora, y frote y cubra el sitio quirúrgico.

Mientras el primer cirujano está trabajando en liberar el injerto del animal donante, utilice la cuchilla de bisturí número 15 para hacer una incisión cutánea de tres centímetros en la concidad de la ingle de la rata receptora anestesiada. Usa tijeras Iris para reflejar lateralmente la almohadilla de grasa inguinal. Después de exponer los vasos femorales comunes de la misma manera que con el animal donante, coloque un gancho de alambre con una banda elástica para retraer los músculos abdominales.

Luego ligar y dividir las ramas de Murphy. Usando suturas interrumpidas de nylon 10-0, vasos donantes de anastomose. A los recipientes receptores a través de la técnica venosa de extremo a lado.

A continuación, realizar anastomosis arterial a través de la técnica de extremo a extremo. Después de soltar gradualmente las abrazaderas, monitoree los sitios anestésicos para ver si sangran y agregue suturas adicionales si es necesario. Con el fin de asegurar la reperfusión efectiva del injerto, evaluar visualmente la anastomosis vascular.

A continuación, inserta el injerto en el bolsillo inguinal, y lo orienta boca abajo, con la articulación del tobillo superior, y la articulación de la rodilla inferior. Use suturas para asegurar el injerto a los músculos adyacentes. Finalmente, cierre la piel a través de suturas 4-0 de colchón horizontal interrumpido absorbibles por la piel, y continúe con el cuidado postoperatorio como se describe en el manuscrito.

El modelo de colgajo osteomiocutáneo de la rata VCA heterotópica permite la supervivencia del aloinjerto a largo plazo bajo inmunosupresión. La solapa está bien oculta en la zona de la ingle, y constituye una morbilidad mínima y malestar para el animal. Cuando se detuvo el tratamiento de inmunosupresión, se rechazó el injerto.

Las imágenes Doppler del aloinjerto muestran un cambio de la mínima profusión de sangre inmediatamente después de VCA, a la revascularización completa del colgajo el día 64. La biopsia de piel de un aloinjerto singéneco el día 45 muestra una morfología normal de los componentes de la piel, mientras que hay atrofia e infiltración mononuclear en un aloinjerto alogénico en rechazo el día 75 tratado diariamente con una dosis más baja de un inmunosupresor. La biopsia muscular de un aloinjerto singéneo el día 45 muestra morfología normal, mientras que la atrofia muscular y la infiltración mononuclear de células son evidentes en un aloinjerto alogénico en rechazo el día 98, tratado diariamente con una dosis más baja de un inmunosupresor.

La biopsia de arteria femoral de un aloinjerto singéneo el día 45 muestra morfología normal de la arteria, en contraste con la arteria femoral de un aloinjerto alogénico en rechazo el día 98, tratado diariamente con una dosis más baja de un inmunosupresor. Este modelo proporciona una herramienta para probar los efectos del rechazo agudo, el rechazo crónico y factores ambientales como infecciones e insultos quirúrgicos en el desarrollo de vasculopatía. Se requieren medicamentos inmunosupresores para la supervivencia a largo plazo del injerto.

Estos medicamentos son químicamente peligrosos, y deben ser manejados con precaución y equipo de protección del personal adecuado.