Il vantaggio principale di questo modello di infusione SMA su ratto è la sua fermezza e durata per almeno 24 ore nella stragrande maggioranza degli animali. L'infusione di anticoagulante potrebbe allungare questo intervallo di tempo. Il modello consente un'infusione affidabile di farmaci selettivamente nella regione mesenterica, mirando all'intestino tenue e alla parte prossimale del colon.
Diversi passaggi sono fondamentali per il successo della tecnica. Per ottenere la cannulazione in una nave molto piccola è importante selezionare ratti di peso di almeno 400 g; il sesso e l'età non sono rilevanti. È anche importante scegliere gli strumenti chirurgici corretti e il tipo di cannula. Qui, una cannula in poliuretano più piccola (0,4 mm O.D, 0,25 mm I.D.) viene inserita 1 cm nella cannula più grande (0,93 mm O.D, 0,5 mm I.D.) per ottenere un catetere funzionale e utile per consentire sia i collegamenti alla piccola arteria che al sistema di infusione più grande.
Il primo passo critico chirurgico è la pulizia della SMA e del ramo identificato per la cannulazione dal tessuto adiposo circostante (fase 3.5). Questo aiuta ad evitare l'inserimento della cannula tra il tessuto e l'arteria, che è un errore comune. Tuttavia, questa fase di pulizia è difficile in quanto il piccolo ramo della SMA è fragile e facile da danneggiare. Se il ramo è ferito, è possibile fermare l'emorragia per legatura e scegliere un ramo prossimale diverso, in modo da non sprecare l'animale.
Per prevenire la formazione di bolle d'aria all'interno della cannula ed evitare l'embolia gassosa, la cannula deve essere riempita con soluzione salina fino alla punta prima dell'inserimento nel ramo. Per fissare la cannula in posizione, l'applicazione del filo chirurgico (seta 4-0) deve essere tra il punto di inserimento nell'arteria e la punta della cannula, direttamente sulla parte superiore del vaso attorno al catetere. Il nodo chirurgico deve essere abbastanza stretto da fissare la cannula ma non troppo stretto da occluderlo (passaggio 3.12).
Il modo migliore per garantire una corretta cannulazione è quello di vedere il flusso sanguigno indietro attraverso la cannula (passo 3.10). In termini di risoluzione dei problemi, se ciò non avviene, potrebbe essere dovuto ai seguenti motivi:
la cannula non è stata inserita correttamente nell'arteria;
la cannula si trova all'interno dell'arteria ma occlusa dal nodo in una posizione errata;
la cannula è all'interno dell'arteria e una bolla d'aria nella cannula sta rallentando il flusso;
un coagulo si è formato all'interno della cannula.
Un inserimento errato può essere dovuto al posizionamento della cannula nello spazio tra l'arteria e il tessuto adiposo. In questo caso è necessario reinserire. Quando il nodo sopra la nave occlude la cannula, è possibile slegarla con molta attenzione e rifarla. Piccole bolle d'aria nel catetere generalmente non compromettono la cannulazione e non sono pericolose per la vita; ma se c'è una grande bolla d'aria nella cannula è necessario attingere alla cannula usando la siringa o riposizionare il catetere in un ramo diverso. Di solito, è possibile evitare la formazione di coaguli e mantenere il brevetto della cannula infondendo 0,2 ml di boli di soluzione salina di tanto in tanto durante il funzionamento.
Un limite di questo studio è una sottovalutazione della pervietà della cannula in tempi di infusione più lunghi: qui, un'infusione di 24 ore è stata eseguita mentre i ratti erano alloggiati in una gabbia metabolica. Per ottenere un periodo di infusione più lungo, può essere utile utilizzare la terapia anticoagulante, non somministrata in questo studio. Tuttavia, durante l'infusione, il ratto deve essere alloggiato nella gabbia metabolica perché è l'unico che supporta il sistema di infusione. Questa posizione è scomoda per l'animale che potrebbe essere stressato se trattato per un periodo più lungo. Inoltre, per l'infusione è stata utilizzata solo una soluzione salina, quindi non ci sono risultati sulla somministrazione specifica del farmaco. Una limitazione del metodo è l'impossibilità di infondere nei rami arteriosi (se presenti) superiori a quelli utilizzati per il catetere. Per questo motivo si consiglia di cannulare il ramo più vicino dall'aorta.
Nessun altro modello di infusione a lungo termine di SMA di ratto per animali non restrained è presente in letteratura. Rispetto al modello di cannulazione IMA descritto molti anni fa4, la tecnica qui descritta ha un obiettivo sperimentale più ampio perché consente l'infusione di farmaci nell'area di perfusione SMA e non è limitata al colon. Recentemente, per la prima volta, la cannulazione selettiva di un ramo della SMA è stata utilizzata per l'infusione di tossina botulinica direttamente nella regione mesenterica arteriosa per studiare l'effetto sulla muscolatura liscia intestinale10, ma molti altri farmaci potrebbero essere testati in futuro. Ad esempio, gli anticoagulanti possono essere infusi per studiare la trombosi mesenterica, o farmaci con un'azione microbiota intestinale11 o anche farmaci per malattie infiammatorie intestinali12. L'infusione intra-arteriosa è utile per gli studi sul metabolismo intestinale in particolare, perché l'effetto del farmaco è valutabile prima che il sangue passi attraverso la circolazione portale dove è soggetto al metabolismo epatico.