La boucle artério (AV) dans un modèle Small Animal pour étudier l'angiogenèse et du génie tissulaire vascularisé

L'objectif général de cette approche microchirurgicale est de créer une boucle artérioveineuse pour l'ingénierie de tissus axioliés, vascularisés et transplantables, ainsi que pour l'analyse de la vascularisation in vivo et dans un environnement isolé et bien caractérisé. Grâce à cette méthode, nous pouvons utiliser notre propre corps comme bioréacteur vivant pour produire différents types de tissus vascularisés axioliés, adaptés aux besoins spécifiques de chaque patient. Le principal avantage de cette technique réside dans le fait que le tissu généré peut être transplanté avec son accès vasculaire et raccordé aux vaisseaux locaux du receveur, assurant ainsi un apport immédiat en oxygène et en nutriments.

En plus des études en ingénierie tissulaire, cette méthode peut fournir des informations sur les processus d'angiosténose dans un organisme vivant. Elle peut également être appliquée à des situations pathologiques, telles que l'angiogenèse cancéreuse. Généralement, les personnes novices dans cette méthode éprouvent des difficultés en raison de la grande complexité de la chirurgie, notamment l'anastomose microchirurgicale de vaisseaux submillimétriques.

L'idée de cette méthode nous est d'abord venue lorsque nous avons été confrontés à des cas cliniques présentant de grandes pertes de substance tissulaire, nécessitant la transplantation d'un tissu vascularisé hétérologue et entraînant une mobilité importante au niveau du site donneur. Après avoir confirmé une anesthésie adéquate, peser le rat afin de calculer les doses de médicaments. Ensuite, appliquer un onguent ophtalmique pour prévenir le dessèchement des yeux pendant l'anesthésie.

Après l'administration de médicaments analgésiques et d'antibiotiques, placer le rat sur un tapis chauffant et administrer de l'isoflurane en continu. Ensuite, confirmer à nouveau le niveau d'anesthésie à l'aide d'une pincée du orteil. Si possible, utiliser également la pulsioxymétrie pour vérifier le niveau d'anesthésie du rat.

Procédez en rasant les faces internes des membres postérieurs, puis désinfectez la zone chirurgicale par des lavages alternés de bétadine et d'alcool. Ensuite, écartez les membres postérieurs et fixez-les à l'aide de ruban adhésif.

Enfin, positionnez le rat sous un microscope chirurgical et drapex-le. Procédez à la chirurgie en utilisant des procédures stériles. Ouvrez la peau au milieu de la cuisse gauche par une incision longitudinale allant du genou supérieur jusqu'à l'aine à l'aide d'un scalpel.

Ensuite, à l’aide de ciseaux de dissection et de micro-pinces, couper le tissu sous-cutané et la fascia en couches d’environ trois centimètres de long. S’arrêter lorsque le cordon vasculaire fémoral est exposé, de l’artère pelvienne au niveau de l’aine jusqu’au genou. Ensuite, à l’aide de ciseaux à tissu adipeux et de micro-pinces, séparer les vaisseaux et retirer le tissu adipeux.

Si nécessaire, coaguler les branches latérales à l’aide d’une coagulation électrique. Une fois cette étape terminée, recouvrir la zone opérée avec une compresse humide et répéter la procédure sur le côté droit du rat. Maintenant que la première intervention a été réalisée de manière symétrique, commencer le prélèvement de la greffe veineuse.

D'abord, ligaturez la veine fémorale droite à l'aide de la coagulation électrique aux extrémités proximale et distale afin d'obtenir un greffon d'environ 1 à 1,5 centimètre. Ensuite, retirez le greffon veineux à l'aide de pinces microchirurgicales. Pour dilater l'ouverture du greffon veineux, utilisez le dilatateur de vaisseaux.

Ensuite, rincez la greffe de Vénus avec une solution d'héparine à l'aide d'une canule d'irrigation. Transférez la greffe épannie vers la cuisse gauche et recouvrez le champ opératoire du côté droit avec un compressif humide. Puis, ligez la veine fémorale du côté gauche de manière proximale au niveau de la région inguinale à l'aide d'une pince pour petits vaisseaux.

Ensuite, coaguler la veine fémorale distalement au niveau du genou supérieur, avant la bifurcation. Pour l'anastomose, relier l'extrémité proximale du greffon veineux à l'extrémité proximale de la veine à l'aide d'une technique bout à bout avec un fil 11-0. Commencer par placer les deux premiers points de suture aux positions 12 heures et 6 heures.

Ensuite, placer deux à trois points de suture supplémentaires entre ces points sur le côté antérieur. Puis, placer deux à trois points de suture supplémentaires sur le côté postérieur. L'anastomose des vaisseaux en boucle est l'étape la plus critique du protocole.

Il est important de s'assurer que les sutures sont réalisées avec le plus grand soin afin de réduire le risque de fermeture des vaisseaux en boucle. Ensuite, ligaturer l'artère fémorale à l'aide d'une pince pour microvaisseaux et utiliser une coagulation électronique, de manière similaire à la ligature de la veine fémorale. Avant de poursuivre, vérifiez que les vaisseaux en boucle ne sont pas tordus.

Ensuite, anastomoser l'extrémité distale du greffon veineux avec l'extrémité proximale de l'artère, en utilisant la même technique de suture que celle démontrée précédemment. Après la deuxième anastomose, administrer 25 UI d'héparine par voie intraveineuse. Vérifiez maintenant que les vaisseaux en boucle ne sont pas tordus, puis retirez les pinces.

Observer la boucle pendant environ cinq minutes, en vérifiant les fuites et la perméabilité. En cas de perméabilité, la boucle s'élargira et le pouls de l'artère sera visible. Pendant l'observation, appliquer goutte à goutte de la papavérine sur les vaisseaux pour prévenir les spasmes vasculaires.

Ensuite, pré-remplir la chambre d'implantation avec la première moitié du mélange matriciel, environ un demi-millilitre. Puis, intégrer la boucle dans la chambre d'implantation. Fermer l'entrée de la chambre avec deux caillots de fibrine et remplir la chambre avec la seconde moitié du mélange matriciel, pour un volume total d'un millilitre.

Placez maintenant la chambre sur la cuisse, scellez la chambre avec son couvercle et fixez le couvercle à l’aide d’un point de suture non résorbable 6-0. Ensuite, fixez fermement la chambre d’implantation à la cuisse à l’aide d’un autre point de suture non résorbable 6-0. Arrêtez tout saignement à l’aide de la coagulation électrique.

Enfin, fermer la peau avec des sutures résorbables 4-0 et recouvrir la plaie avec un spray à base d'aluminium. À des fins d'ingénierie tissulaire osseuse, plusieurs substituts osseux différents ont été implantés dans le modèle de petit animal rat avec boucle artério-veineuse. La vascularisation a été observée à l'aide d'une micro-tomographie computérisée 3D.

La pré-vascularisation d'une matrice osseuse bovine trabéculaire pendant six semaines a conduit à une survie supérieure des ostéoblastes injectés. Les échantillons ont été prélevés, sectionnés et colorés à différents moments après l'implantation. Par exemple, la coloration H et E a montré que l'utilisation d'un substitut osseux composé d'hydroxyapatite et de phosphate tricalcique bêta associé à des cellules souches mésenchymateuses entraînait de nombreuses connexions vasculaires en six semaines.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en cinq à six heures, si elle est effectuée correctement. Après cette procédure, une grande variété de facteurs cellulaires ou d'anticorps différents peuvent être implantés pour étudier un large éventail de conditions. Cette technique fonctionne également dans un modèle de boucle veineuse ovine sur grand animal.

Il devrait donc permettre aux chercheurs de produire des tissus vascularisés en grandes quantités cliniquement pertinentes. Ce modèle pourrait offrir la possibilité d'étudier la vascularisation dans des conditions pathologiques. Par exemple, les influences de divers facteurs de croissance et de cellules lors de la formation d'un réseau vasculaire tumoral pourraient être étudiées.