January 11th, 2016
À ce jour, les défauts des tissus épais sont généralement reconstruits par l’application de lambeaux de tissus autologues ou de tissus modifiés. Dans ce protocole, nous présentons une nouvelle méthode d’ingénierie d’un lambeau de tissu vascularisé portant un pédicule autologue, pour servir de substitut aux lambeaux autologues.
L’objectif global de cette procédure est de créer un lambeau de tissu bien vascularisé qui sera exploité pour la reconstruction des défauts de la paroi abdominale de pleine épaisseur. Ceci est accompli en préparant d’abord un échafaudage biodégradable à l’acide polylactique polylactique-co-glycolique. Ensuite, les cellules endothéliales, les cellules musculaires et les fibroblastes sont ensemencés, et le greffon est cultivé in vitro pour permettre aux cellules de s’auto-assembler.
Ensuite, le tissu modifié est implanté autour de l’artère fémorale et des veines de la souris où il subit une anastimose avec les vaisseaux hôtes et devient hautement vascularisé. Enfin, le tissu est transféré sous forme de lambeau pédiculé vers un défaut de la paroi abdominale de pleine épaisseur. En fin de compte, la vascularisation du greffon est prouvée par échographie, l’injection de T dextran et l’immunocoloration pour CD31, et la rigidité du lambeau est examinée à l’aide d’un instrument de test biodynamique.
Les principaux avantages de cette méthode par rapport aux méthodes existantes sont une mobilité plus faible du site donneur et une grande viabilité du lambeau artificiel qui peut être utilisé pour la construction de tissus mous de pleine épaisseur. Cette méthode peut aider les patients présentant des anomalies de la paroi abdominale de pleine épaisseur. La démonstration de la procédure sera faite par le Dr Dana Egozi, un chirurgien plasticien, travaillant en collaboration avec mon laboratoire, et Anina Freimann l’assistera.
Après avoir préparé les échafaudages et encastré les cellules conformément au protocole de texte, autoclavez les outils chirurgicaux suivants : un petit ciseau droit droit, des ciseaux à ressort, une pince droite à pointe fine, une pince dentelée, une pince Hudson, un porte-aiguille et un scalpel à lame numéro 15. Préparez un mélange de 425 microlitres de kétamine et de 75 microlitres de silodsine dans un tube de microcentrifugation et transférez-le dans une seringue. Diluez ensuite 0,3 milligramme par millilitre de buprénorphine un à 20 dans une solution saline stérile.
Après avoir anesthésié la souris selon le protocole textuel, placez-la sur une scène, chauffez-la à 37 degrés Celsius, pour maintenir une température corporelle normale, et utilisez un pansement adhésif pour la fixer à la scène. Avec des cotons-tiges, utilisez de l’iode suivi de 70 % d’éthanol pour nettoyer le site d’incision afin d’établir un champ de travail aseptique. Après avoir vérifié le niveau de sédation, utilisez un scalpel pour faire des incisions à travers la peau du genou au ligament inguinal parallèlement aux vaisseaux fémoraux jusqu’à ce que l’artère fémorale et les vaisseaux veineux soient exposés.
Utilisez des pinces ou des aiguilles pour maintenir la peau. Ensuite, à l’aide de ciseaux à ressort et de pinces, en commençant par l’AV fémoral sous la profondeur et au-dessus de la bifurcation vers l’AV tibiale et péronière, isolez soigneusement l’artère fémorale et les vaisseaux veineux des tissus environnants. Laissez la profondeur intacte afin de préserver le flux sanguin vers la jambe et d’éviter une dischimie ultérieure.
Ensuite, pliez le greffon préparé précédemment autour de l’AV fémoral exposé sous la profondeur et au-dessus de la bifurcation vers l’AV tibial et pronéal et utilisez 8-0 des sutures en soie pour joindre ses extrémités. Pour assurer la vascularisation de l’implant par les capillaires sortant uniquement des vaisseaux AV fémoraux, mettez un morceau de latex stérilisé sous le greffon puis enroulez-le autour du greffon et de la suture, en utilisant de la soie 6-0. Utilisez ensuite des sutures en soie 4-0 pour fermer la peau sus-jacente.
Injecter par voie sous-cutanée de la bupréorphine deux fois par jour pendant deux à trois jours. Surveillez de près la souris jusqu’à ce qu’elle se remette de l’anesthésie et tous les jours par la suite jusqu’à ce que le greffon soit transféré sous forme de lambeau. Une à deux semaines après l’implantation, après avoir anesthésié la souris, placez l’animal sur la platine chauffée et fixez-le.
Après avoir nettoyé le site des incisions comme démontré plus tôt dans cette vidéo, utilisez des ciseaux et des pinces pour ouvrir soigneusement les sutures de la peau et, avec un scalpel, faites une incision à la peau perpendiculaire au ligament inguinal, en continuant à travers la peau ventrale. À l’aide d’un scalpel, faites une incision dans la paroi abdominale ventrale. Retirez délicatement le morceau de latex et exposez le rabat vascularisé.
Ensuite, avec des ciseaux et des pinces, disséquez le lambeau de tissu du tissu environnant. Avec 8-0 suture en soie, ligaturer l’extrémité distale de l’AV fémoral pour éviter les saignements de l’AV. Ensuite, cautériser l’AV au niveau du genou, distal au tissu implanté plié et le 8-0 Sutures. Transférez doucement l’AV fémoral enveloppé par le greffon vers la paroi abdominale ventrale, en évitant d’endommager l’artère, afin de déterminer à quelle distance le défaut de pleine épaisseur doit être fait.
Avec des ciseaux à ressort, faites une incision dans le muscle droit de l’abdomen et retirez un segment d’environ un centimètre sur 0,8 centimètre du muscle avec la peau sus-jacente. Transférez l’AV fémoral enveloppé par le greffon vascularisé sous forme de lambeau axial sur le défaut de pleine épaisseur de la paroi abdominale ventrale, à l’aide de 8-0 Sutures en soie pour prévenir les hernies. Suturez le lambeau au tissu musculaire environnant.
Ensuite, avec des soies 4-0, suturez la peau de la jambe. Laissez la peau ventrale exposée pour imiter l’effet d’un défaut de la paroi abdominale complète. Avec de la gaze iodée et un pansement stérile, couvrez la plaie dans la peau pour éviter la contamination de la zone exposée.
Administrez la buprénorphine comme décrit précédemment dans cette vidéo. Surveiller étroitement l’animal jusqu’à la récupération de l’anesthésie et tous les jours par la suite jusqu’à la récupération du lambeau pour les études décrites dans le protocole textuel. Une et deux semaines après l’implantation, l’observation macroscopique de la zone de greffe a révélé des greffes de tissu viables et hautement vascularisées, déterminées par une immunocoloration CD31 positive.
Les greffes de tissus ont également été fortement perfusées, comme en témoignent l’injection de veine de queue FITC-dextran et les mesures échographiques. Ce graphique montre que de nombreux vaisseaux ont déjà été observés une semaine après l’implantation, un nombre qui a augmenté de manière significative après une semaine supplémentaire au voisinage des vaisseaux AV. Comme on le voit ici, la perméabilité post-fémorale et l’intégrité après l’implantation du greffon ont été confirmées par l’imagerie par échographie en mode Doppler couleur.
Le bleu et le rouge représentent le flux sanguin dans le greffon. De plus, l’examen graphique par ultrasons a révélé une perfusion dans la zone de greffe, qui était légèrement plus élevée après l’implantation par rapport à une semaine. Un examen sommaire des volets une semaine après le transfert a révélé qu’ils étaient fermement attachés à leur environnement.
En comparant les lambeaux cellulaires pré-vascularisés, les greffons acellulaires non vascularisés témoins ont montré des propriétés mécaniques supérieures, notamment la rigidité et la résistance, ce qui a également entraîné moins de déhiscence et de hernie. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 30 minutes environ si elle est bien exécutée. Après son développement, cette technique ouvre la voie aux chirurgiens plasticiens pour traiter les patients qui souffrent d’une anomalie de la paroi abdominale de pleine épaisseur ainsi que d’autres anomalies compliquées et importantes des tissus mous.
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Ce protocole présente une nouvelle méthode pour l'ingénierie d'un lambeau tissulaire vascularisé avec un pédicule autologue, destiné à reconstruire des défauts de paroi abdominale à pleine épaisseur. L'approche utilise un échafaudage biodégradable pour soutenir l'assemblage cellulaire et la vascularisation.
Engineering vascularized muscle flaps addresses a critical barrier in tissue construct viability by enabling oxygen and nutrient delivery at clinically relevant thicknesses. This capability supports translational advancement in reconstructive and regenerative medicine, particularly for full-thickness soft tissue defects. The approach enhances predictive confidence for tissue integration and functional restoration in preclinical models, informing portfolio decisions for next-generation biomaterials.
This engineered vascularized flap method bridges early discovery, preclinical validation, and translational research for reconstructive tissue engineering.