Fonte: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Università di Notre Dame, IN
Molti esperimenti sugli animali si basano su punti temporali di raccolta dei dati finali che vengono raccolti dal prelievo e dal test di organi e tessuti. L’uso di metodi appropriati per la raccolta di organi e tessuti può influire sulla qualità dei campioni e sull’analisi dei dati raccolti per il test dei tessuti. Il metodo di eutanasia dell’animale può anche influire sulla qualità dei campioni. Questo manoscritto delineerà le tecniche di necropsia appropriate per i ratti.
Il metodo di eutanasia più comunemente usato per topi e ratti è un sovradosaggio di anidride carbonica (CO2)gassoso. In conformità con l’American Veterinary Medical Association (AVMA), l’uso di CO2 è accettabile con condizioni che riducono al minimo l’avversione e l’angoscia. 1 Gli animali vengono lasciati nella loro gabbia domestica, che viene collocata in una camera. La CO2 viene gradualmente introdotta nella camera ad un tasso di spostamento dal 10% al 30% del volume della camera / min, il che fa perdere conoscenza agli animali prima della percezione del dolore associata all’attivazione del nocicettore da parte dell’acido carbonico. Il flusso viene quindi mantenuto nella camera una volta che si è verificato l’arresto respiratorio per garantire che l’animale sia morto. Un sovradosaggio di un’anestesia inalante è anche accettabile, specialmente per i progetti che richiedono l’uso di tessuto polmonare, poiché la CO2 causa danni al tessuto polmonare. Il dissanguamento dell’animale può anche essere richiesto per alcuni esperimenti per ridurre il volume di sangue nei tessuti.
La registrazione accurata di tutti i risultati è essenziale durante un’autopsia. Dovrebbe essere avviato un modulo che registri una storia completa dell’animale, compresa l’identificazione dell’animale, il sesso, le condizioni di stabulazione, la data di nascita, la data di morte, il numero di studio / numero di protocollo e il nome del ricercatore principale. Un esame interno grossolano viene condotto quando le cavità del corpo sono esposte per rivelare gli organi interni. Eventuali anomalie evidenti dovrebbero essere notate. 2
L’autopsia e la raccolta dei tessuti devono essere avviate immediatamente dopo l’eutanasia dell’animale, poiché la fuoriuscita batterica dal tratto intestinale può confondere alcuni test. Gli organi interni devono essere osservati a partire dalla cavità addominale e spostandosi nella cavità toracica. Prima di rimuovere qualsiasi campione di tessuto, è importante osservare gli organi in situ. 2 Il prelievo di organi e tessuti per l’esame istologico richiede che i tessuti siano adeguatamente preparati. I campioni di tessuto per l’istologia devono avere uno spessore di 0,5-1 cm per consentire una penetrazione sufficiente della soluzione fissativa. La fissazione preserva i tessuti biologici prevenendo il decadimento, l’autolisi e la putrefazione. Arresta inoltre qualsiasi reazione biochimica in corso e può aumentare la resistenza meccanica o la stabilità dei tessuti trattati. L’obiettivo generale della fissazione dei tessuti è quello di preservare le cellule e i componenti tissutali per consentire la preparazione di sezioni sottili e macchiate. Se non diversamente specificato, il fissativo più comunemente usato è il 10% di formalina con buffer neutro. La formalina con buffer neutro al 10% pronta all’uso è disponibile in commercio presso i principali fornitori. 3
Figura 1. Organi addominali e toracici di un ratto femmina.
Figura 2. Organi addominali e toracici di un ratto maschio.
1. Esame esterno
Un esame esterno grossolano del corpo, che include l’ispezione visiva del corpo per lesioni e masse, dovrebbe essere eseguito come fase iniziale di un’autopsia. Il pelo deve essere esaminato per le aree di perdita di capelli. I denti e le unghie vengono valutati per una crescita o un’usura eccessiva. Qualsiasi colorazione della pelliccia alla bocca, alle narici, agli occhi, alle aperture anali e genitali dovrebbe essere notata. I test del nastro, il raschiamento della pelle e gli esami delle pelli devono essere eseguiti per rilevare i parassiti esterni (vedere le procedure di seguito).
2. Esame interno grossolano della cavità addominale
3. Organi addominali
4. Cavità toracica
5. Testa
L’autopsia , cioè l’esame post mortem di organi e prelievi di tessuti sono componenti integranti di molti esperimenti di laboratorio, che si basano sui punti temporali di raccolta dei dati finali raccolti dalle analisi degli organi prelevati. Pertanto, è importante apprendere la corretta tecnica diagnostica di necroscopia e prelievo dei tessuti, poiché la procedura può influire in modo significativo sulla qualità dei campioni raccolti. Questa presentazione esaminerà il metodo di dissezione ed estrazione di organi addominali, riproduttivi e toracici da animali da laboratorio.
Prima di iniziare con la procedura, è necessario avviare un modulo che includa una storia completa dell’animale: numero di identificazione dell’animale, sesso, condizioni di stabulazione, data di nascita, data di morte, numero di studio / protocollo e il nome del ricercatore principale.
Quindi, preparare l’area di dissezione. Posare un rivestimento da banco, vassoio di dissezione, strumenti designati per l’autopsia, che include forbici, pinze, lama sterile per bisturi, taglierine per ossa, sonda smussata, piccola spatola e materiale di sutura non assorbibile. Il prelievo di organi e tessuti per l’esame istologico richiede che i tessuti siano conservati in una soluzione fissativa. Se non diversamente specificato, il fissativo più comunemente usato è la formalina tamponata neutra al 10%. Si noti che i campioni di tessuto devono avere uno spessore di 0,5-1 cm per consentire una penetrazione sufficiente della soluzione fissativa. La fissazione previene il decadimento, l’autolisi e la putrefazione; interrompe qualsiasi reazione biochimica in corso; e può aumentare la resistenza meccanica e la stabilità dei tessuti trattati.
Il metodo di eutanasia dell’animale può anche influire sulla qualità dei campioni. Il metodo di eutanasia più comunemente usato per topi e ratti è un sovradosaggio di gas di anidride carbonica. Gli animali vengono lasciati nella loro gabbia domestica, che viene collocata, in una camera, e la CO2 viene gradualmente introdotta nella camera ad un tasso di spostamento del 10-30% del volume della camera / min. Ciò fa sì che gli animali perdano conoscenza prima della percezione del dolore associato all’attivazione del nocicettore da parte dell’acido carbonico. Il flusso viene quindi mantenuto nella camera fino a quando non si è verificato l’arresto respiratorio e l’animale è morto.
Dopo l’eutanasia, eseguire prima un primo esame esterno ispezionando visivamente la carcassa per lesioni e masse, eccessiva crescita dei denti o qualsiasi colorazione della pelliccia alla bocca, alle narici, alle orecchie, agli occhi e alle aperture anali e genitali. Se giustificato, eseguire un test del nastro, raschiatura della pelle e esami delle pelli per rilevare parassiti esterni. Una volta completato l’esame esterno, è il momento di iniziare l’autopsia, a partire dalla cavità addominale. Si noti che prima di rimuovere qualsiasi campione di tessuto è importante osservare l’organo in situ.
Per iniziare ad ascisare la pelle, posizionare un piccolo taglio appena anteriore al bacino nelle femmine e sopra il prepuzio nei maschi. Quindi, utilizzando la tecnica di dissezione smussata, allentare la pelle dalla fascia e dal muscolo. La dissezione smussata è una tecnica nella dissezione anatomica in cui i tessuti sono separati e le strutture sottostanti esposte senza taglio. In questa tecnica, le forbici vengono utilizzate per spargere i tessuti piuttosto che per tagliarli. Le punte chiuse vengono spinte nel tessuto e quindi aperte per dividere il tessuto lungo i piani naturali. Questo processo richiede pazienza e un tocco delicato, poiché lo stiramento del tessuto può causare danni agli organi e ai vasi sanguigni adiacenti. Quindi estendere il taglio al mento. Successivamente, tagliare trasversalmente anteriormente agli arti posteriori e posteriori agli arti anteriori e utilizzare la dissezione smussata per esporre l’area cervicale e il torace. Prestare particolare attenzione per evitare di rompersi i vasi giugulari e carotidi nel collo.
Nelle femmine, con la pelle asportata, osservare il tessuto mammario dalla parte superiore dello sterno al manubrio all’apertura genitale sulla superficie ventrale; estendendosi lateralmente su entrambi i lati. Le femmine in allattamento o in gravidanza avranno un aumento del volume del tessuto mammario e il latte può essere presente. Per asportare le ghiandole mammarie, afferrare il bordo del tessuto con una pinna e utilizzare la dissezione smussata per allentare gli attaccamenti alla pelle. Una volta che la ghiandola è stata separata, può essere posta in una soluzione fissativa per la successiva analisi istologica.
In questa fase, è possibile osservare le ghiandole salivari sottomandibolari, che sono accoppiate e situate sulla mandibola – che si estendono lungo il collo fino al manubrio sterno. La rimozione di queste ghiandole richiede una dissezione smussata e una cura extra quando si lavora nella regione cervicale per prevenire la rottura dei vasi sanguigni. Una volta liberato dai muscoli sottostanti, sollevare le ghiandole e dissegre eventuali attaccamenti residui. Le ghiandole richiedono almeno un taglio per consentire la penetrazione del fissativo.
Inoltre, è possibile vedere la trachea, che si estende dall’epiglottide alla biforcazione dei bronchi. È un tubo cartilagineo increspato che è flessibile. Mentre normalmente chiaro, l’eutanasia con CO2 può causare l’accumulo di liquidi nei polmoni e nella trachea che sembra un liquido schiumoso e chiaro. Anche il grasso sottocutaneo sarà presente in quest’area. Valutalo per quantità e deposizione. Un animale obeso può avere una grande quantità di grasso con la pelle che si sente ispessita.
Prima di aprire la cavità corporea, osservare i muscoli addominali, intercostali ed esposti del collo e gli arti per qualsiasi ispessimento, massa o scolorimento. Per aprire la cavità corporea, prima fai un piccolo taglio trasversale nel punto più caudale del muscolo addominale esposto. Quindi sollevare il muscolo lontano dagli organi e tagliare lungo la linea alba allo xifoide. Quindi, sezionare i muscoli lateralmente dalla linea mediana a poco sopra gli arti posteriori su entrambi i lati. Infine, tagliare lungo la curva delle costole su entrambi i lati. Una volta aperta la cavità corporea, valutare la quantità e l’accumulo di grasso addominale. Un animale sano avrà cuscinetti di grasso addominale e un po ‘di grasso lungo la superficie dorsale nella cavità. Osservare il colore di questo tessuto e notare eventuali anomalie.
Ora siamo pronti per iniziare il prelievo di organi addominali. Inizia individuando la milza, che è rosso scuro e si trova lungo la curvatura inferiore dello stomaco. Dovrebbe essere di forma regolare e con una superficie leggermente opaca. Per rimuovere la milza, sollevare l’organo e snip gli attacchi allo stomaco.
Lo stomaco si trova all’estremità distale dell’esofago. Sembra essere bi-tonico, differenziando le porzioni muscolari e ghiandolari. Sentilo per la presenza di cibo. Si dovrebbe notare uno stomaco vuoto, in quanto può essere indicativo di malattia. Non tagliare lo stomaco, poiché il contenuto contaminerà gli organi nella cavità addominale.
L’intestino tenue è collegato distalmente e inferiore allo stomaco. Ci sono tre sezioni distinte dell’intestino tenue. Il primo è il duodeno – una sezione più breve dallo sfintere dello stomaco posteriore all’inizio del digiuno. Il dotto biliare entra qui e il tessuto pancreatico è più saldamente attaccato a questa porzione dell’intestino tenue. Il digiuno è la porzione centrale. I cerotti di Peyer, che sono piccole aree ovali composte da tessuto linfoide, possono essere osservati sulla superficie del digiuno e dell’ileo. L’ileo è la porzione più lunga dell’intestino tenue che termina al cieco – situato alla giunzione dell’intestino tenue e crasso. Il cieco appare di colore verdastro ed è molto morbido.
L’intestino crasso continua dal cieco all’ano. È facilmente identificabile in quanto i pellet fecali possono essere visualizzati all’interno del lume di questa struttura. L’intestino tenue e crasso è ancorato al corpo dal mesentere, una membrana contenente vasi sanguigni, grasso e linfonodi. Questo dovrebbe essere esaminato per i linfonodi ingrossati e qualsiasi massa prima della rimozione del tratto intestinale. Il pancreas è un organo diffuso situato posteriormente allo stomaco. È di colore da marrone chiaro a grigio e composto da più piccoli lobi con bordi irregolari. Per raccogliere il pancreas, afferrare l’organo e stuzzicare delicatamente dal tessuto mesenterico circostante. Questo deve essere fatto prima della rimozione del tratto intestinale.
Per rimuovere l’intero tratto come un unico pezzo che inizia con lo stomaco e si estende fino all’ano, prima posizionare una legatura al retto e quindi fare un taglio attraverso l’intestino crasso appena anteriore all’ano. Quindi, posizionare una legatura alla giunzione dell’esofago e dello stomaco, a seguito della quale l’intero tratto intestinale può essere sollevato e gli eventuali attacchi membranosi recisi. Il tutto può quindi essere separato dal mesentere, tagliato in sezioni e fissato.
I reni sono organi accoppiati situati contro i muscoli della schiena. Dovrebbero avere le dimensioni e il colore di un fagiolo scuro e avere una superficie liscia. Immediatamente anteriore al rene è la ghiandola surrenale che appare come un piccolo nodulo rosa chiaro.
Per rimuovere un rene, isolarlo usando una pinza e tagliare tra l’organo e l’uretere. Lo strato esterno duro può quindi essere staccato per esaminare la superficie. Tagliare un rene a metà lungo l’asse lungo e l’altro trasversalmente. Qualsiasi graniglia all’interno può indicare la presenza di cristalli o depositi minerali. Infine, rimuovere il fegato, che è di colore rosso scuro e i suoi margini dovrebbero essere lisci con un bordo croccante. Bisogna fare attenzione quando si maneggia il fegato, in quanto è un tessuto friabile. Qualsiasi interruzione dell’integrità dell’organo comporterà la fuoriuscita di sangue nella cavità corporea e oscurerà altri organi.
Per rimuovere il fegato, prima riflettere delicatamente i lobi lontano dal diaframma e fare un taglio attraverso i vasi sanguigni anteriori alla struttura. Quindi, riflettere il fegato verso il diaframma e afferrare il nodo fibroso che collega tutti i lobi centralmente. Infine, sollevare l’organo mentre si tagliano tutti gli attaccamenti al tratto intestinale e allo stomaco.
Il sistema riproduttivo femminile consiste nell’utero e nelle ovaie. L’utero è una breve struttura a forma di Y con corna che si estendono in entrambe le direzioni. Le corna terminano alle tube di Falloppio e alle ovaie – situate appena sotto i reni. Le ovaie avranno una superficie ruvida a causa delle diverse fasi di maturazione dei follicoli.
Per rimuovere le ovaie, tagliare gli attaccamenti arteriosi anteriormente e la tuba di Falloppio posteriormente. Per rimuovere l’utero, afferrare delicatamente e tagliare sotto la cervice. Dopo il taglio, sollevare il corpo e le corna dell’utero rompendo eventuali attaccamenti nella cavità del corpo.
Nei maschi, puoi anche osservare le ghiandole prepuziali situate appena anteriormente al prepuzio. Appaiono grandi e sono di colore da grigio a giallastro con un aspetto schiumoso. La rimozione e il fissaggio di queste ghiandole è simile alle ghiandole sottomandibolari. Inoltre, il sistema riproduttivo maschile è costituito da vescicole seminali, ghiandola prostatica e testicoli. Le vescicole seminali sono strutture bianche a forma di “corno di ariete” situate anteriormente alla vescica urinaria e attaccate sulla linea mediana alla ghiandola prostatica.
La ghiandola prostatica – generalmente di colore marrone chiaro – si trova intorno alla vescica urinaria alla base. Per visualizzare i testicoli, afferrare i cuscinetti di grasso addominale situati nell’addome inferiore e tirarli anteriormente. Questo tirerà i testicoli dallo scroto per consentire l’esame. La superficie deve essere liscia con una vascolarizzazione fine evidente sulla superficie.
L’epididimo è lungo il margine inferiore del testicolo e si assottiglia verso l’alto. Il dotto deferente è attaccato all’estremità dell’epididimo e riconduce alla prostata. Per rimuovere i testicoli, tagliare l’attacco allo scroto e tagliare i dotti deferenti. Per rimuovere la prostata e le vescicole seminali, afferrare la base della vescica urinaria e sollevare mentre si tagliano gli attaccamenti sotto la prostata.
Passando agli organi all’interno della cavità toracica. Per esporre le strutture vitali, rimuovere il diaframma dall’attacco alle costole. Quindi, tagliare la gabbia toracica lateralmente su entrambi i lati fino alla parte superiore del manubrio sterno, quindi riflettere le ossa cranicamente per visualizzare gli organi toracici.
I polmoni sono normalmente di un colore rosa brillante, di consistenza spugnosa con una superficie liscia. Tuttavia, l’eutanasia con CO2 può causare emorragie polmonari con conseguenti macchie rosso scuro che possono coprire l’intera superficie polmonare.
Il cuore è rosso scuro e i ventricoli sono muscolosi, che si sentono fermi al tatto. Gli atri sono di colore rosso più scuro e si trovano nella parte superiore dei ventricoli. Sono molto meno muscolosi e appaiono flaccidi. Una sottile membrana traslucida chiamata sacco pericardico circonda il cuore.
Il timo si trova anteriormente al cuore e si trova sopra la trachea. Dovrebbe essere liscio nella consistenza. Puoi vedere la trachea come descritto prima, e l’esofago è un tubo molto sottile che si trova direttamente dietro la trachea e dietro il cuore e passa attraverso il diaframma allo stomaco.
Per rimuovere gli organi nella cavità toracica, iniziare afferrando la trachea appena sopra il timo e fare un taglio perpendicolare appena anteriore alla pinna. Mantenendo la presa, sollevare la trachea caudale e snip eventuali attacchi dei polmoni alla superficie spinale nella gabbia toracica. L’esofago potrebbe dover essere tagliato per essere in grado di sollevare il cuore e i polmoni liberi dalla cavità toracica
Dopo che il cuore è stato rimosso per il corpo, sciacquarlo con soluzione salina per rimuovere il sangue residuo e coaguli, o riempirlo con il fissativo attraverso l’aorta. Una volta che i polmoni sono stati asportati, posizionare una legatura sciolta attorno alla trachea. Quindi, infilare un ago attaccato a una siringa contenente il fissativo nel lume della trachea e stringere la legatura. Quindi iniettare il fissativo fino a quando i polmoni non sono gonfiati. Infine, rimuovere l’ago e stringere ulteriormente la legatura per evitare perdite.
Con questo respiro di conoscenza riguardante l’autopsia dei roditori e la raccolta dei tessuti, diamo un’occhiata ad alcuni degli attuali esperimenti di laboratorio che coinvolgono queste procedure.
L’autopsia diagnostica è un endpoint comune negli esperimenti di metastasi del cancro. In questo esempio, i ricercatori hanno iniettato cellule tumorali nella milza del roditore Poi, da trenta a sessanta giorni dopo, hanno condotto l’autopsia, che ha rivelato metastasi epatiche significative.
L’estrazione del tessuto è spesso seguita da analisi istologiche, che aiuta nello studio dell’anatomia microscopica del campione. Seguendo il protocollo di fissazione, incorporamento, sezionamento e colorazione dei tessuti, i ricercatori sono in grado di studiare le strutture microscopiche in questi organi e scoprire l’effetto degli interventi genetici o farmacologici a livello atomico.
A volte i ricercatori rimuovono i tessuti per studiare i processi fisiologici, come l’angiogenesi. Qui, gli sperimentatori hanno esternato il tessuto mesenterico di un ratto per stimolare la crescita vascolare. Quindi, hanno raccolto alcune sezioni e le hanno trattate con i marcatori che macchiano le cellule di qualsiasi vaso sanguigno, per studiare le dinamiche cellulari coinvolte nella crescita della rete vascolare.
Hai appena visto il video di JoVE che descrive in dettaglio le fasi dell’autopsia diagnostica e della raccolta dei tessuti negli animali da laboratorio. È importante utilizzare tecniche adeguate per il prelievo e la conservazione degli organi, in modo che la procedura di estrazione non abbia alcun effetto sull’interpretazione dei dati raccolti. Come sempre, grazie per aver guardato!
Il passo finale in molti progetti di ricerca è l’autopsia degli animali da esperimento. Un’osservazione dettagliata delle strutture esterne e interne seguita dalla raccolta di tessuti per ulteriori analisi fornisce una grande quantità di dati di ricerca. Tecniche adeguate per la rimozione e la conservazione dei tessuti con le soluzioni fissative appropriate sono essenziali per la corretta interpretazione dei risultati.
Necropsy-meaning postmortem examination of organs-and tissue harvest are integral components of many lab experiments, which rely on the final data collection time points gathered from the analyses of the harvested organs. Therefore, it is important to learn the correct diagnostic necropsy and tissue harvesting technique, as the procedure can significantly impact the quality of the samples collected. This presentation will review the method of dissection and extraction of abdominal, reproductive, and thoracic organs from lab animals.
Before starting with the procedure, a form should be initiated that includes a complete history of the animal: animal identification number, gender, housing conditions, date of birth, date of death, study/protocol number, and the name of the Principle Investigator.
Next, prepare the dissection area. Lay down a bench covering, dissection tray, instruments designated for necropsy, which includes scissors, forceps, sterile scalpel blade, bone cutters, blunt probe, small spatula and non-absorbable suture material. Organ and tissue harvest for histological examination require that the tissues be preserved in a fixative solution. Unless otherwise specified, the fixative most commonly used is 10% neutral buffered formalin. Note that the tissue samples should be 0.5-1 cm in thickness to allow sufficient penetration of the fixative solution. Fixation prevents decay, autolysis, and putrefaction; stops any ongoing biochemical reactions; and may increase the mechanical strength and stability of the treated tissues.
The method of euthanasia of the animal can also impact the quality of the samples. The most commonly used euthanasia method for mice and rats is an overdose of carbon dioxide gas. The animals are left in their home cage, which is placed, into a chamber, and CO2 is gradually introduced into the chamber at a displacement rate of 10-30% of the chamber volume/min. This causes the animals to lose consciousness prior to the perception of pain that is associated with nociceptor activation by carbonic acid. The flow is then maintained in the chamber till respiratory arrest has occurred and the animal is dead.
Following euthanasia, first perform an initial external examination by visually inspecting the carcass for lesions and masses, excessive tooth growth, or any staining of the fur at the mouth, nares, ears, eyes and the anal and genital openings. If warranted, perform a tape test, skin scraping, and pelt exams to detect external parasites. Once the external exam has been completed, it is time to start the necropsy, beginning with the abdominal cavity. Note that before removing any tissue samples it is important to observe the organ in situ.
To begin excising the skin, place a small cut just anterior to the pelvis in females and above the prepuce in males. Then, using the blunt dissection technique, loosen the skin from the fascia and muscle. Blunt dissection is a technique in anatomical dissection in which tissues are separated and underlying structures exposed without cutting. In this technique, the scissors are used to spread tissues apart rather than to cut them apart. The closed tips are pushed into tissue and then opened to split tissue along natural planes. This process requires patience and a delicate touch, as the stretching of the tissue can result in damage to adjacent organs and blood vessels. Then extend the cut to the chin. Next make, transverse cuts anterior to the hind limbs and posterior to the forelimbs, and use blunt dissection to expose the cervical area and chest. Extra care should be exercised to avoid rupturing the jugular and carotid vessels in the neck.
In females, with the skin excised, observe the mammary tissue from the top of the sternum at the manubrium to the genital opening on the ventral surface; extending laterally on both sides. Lactating or pregnant females will have increased mammary tissue volume and milk may be present. To excise the mammary glands, grasp the tissue edge with forceps and use blunt dissection to loosen attachments to the skin. Once the gland has been separated, it can be placed in a fixative solution for subsequent histological analysis.
At this stage, you can observe submandibular salivary glands, which are paired and located at the mandible — extending along the neck to the manubrium sternum. Removal of these glands requires blunt dissection and extra care when working in the cervical region to prevent rupture of blood vessels. Once freed from the underlying muscles, lift up the glands and sever any residual attachments. The glands require at least one cut to allow penetration of the fixative.
In addition, you can see the trachea, which extends from the epiglottis to the bifurcation of the bronchi. It is a ridged, cartilaginous tube that is flexible. While normally clear, euthanasia with CO2 can cause fluid accumulation in the lungs and trachea that looks like a frothy clear fluid. Subcutaneous fat will also be present in this area. Evaluate it for quantity and deposition. An obese animal may have a large amount of fat with the skin feeling thickened.
Prior to opening the body cavity, observe the abdominal, intercostal, and exposed neck muscles, and limbs for any thickening, masses or discoloration. To open the body cavity, first make a small transverse cut at the most caudal point of the exposed abdominal muscle. Then lift the muscle away from the organs, and cut along the linea alba to the xiphoid. Next, dissect the muscles laterally from the midline to just above the hind limbs on both sides. Lastly, cut along the curve of the ribs on both sides. Once the body cavity has been opened, evaluate the quantity and accumulation of abdominal fat. A healthy animal will have abdominal fat pads and some fat along the dorsal surface in the cavity. Observe the color of this tissue and note any abnormalities.
Now we are ready to begin the harvest of abdominal organs. Begin by locating the spleen, which is dark red and located along the lower curvature of the stomach. It should be regular in shape and with a slightly matte surface. To remove the spleen, lift the organ and snip the attachments to the stomach.
The stomach is located at the distal end of the esophagus. It appears to be two-toned, differentiating the muscular and glandular portions. Feel it for presence of food. An empty stomach should be noted, as it can be indicative of illness. Do not cut the stomach, as the contents will contaminate the organs in the abdominal cavity.
The small intestines are connected distally and inferior to the stomach. There are three distinct sections of the small intestine. First is the duodenum – a shorter section from the posterior stomach sphincter to the start of the jejunum. The bile duct enters here and the pancreatic tissue is more firmly attached to this portion of the small intestine. The jejunum is the center portion. Peyer’s Patches, which are small oval areas composed of lymphoid tissue, can be observed on the surface of the jejunum and ileum. The ileum is the longest portion of the small intestine that terminates at the cecum – located at the junction of the small and large intestines. The cecum appears greenish in color and is very soft.
The large intestine continues from the cecum to the anus. It is readily identifiable as fecal pellets can be visualized within the lumen of this structure. The small and large intestines are anchored to the body by the mesentery, a membrane containing blood vessels, fat and lymph nodes. This should be examined for enlarged lymph nodes and any masses prior to removal of the intestinal tract. The pancreas is a diffuse organ located posterior to the stomach. It is a light tan to gray color and composed of multiple small lobes with irregular edges. To harvest pancreas, grasp the organ and gently tease it from the surrounding mesenteric tissue. This must be done prior to the removal of the intestinal tract.
To remove the entire tract as one piece beginning with the stomach and extending to the anus, first place a ligature at the rectum and then make a cut through the large intestine just anterior to the anus. Next, place a ligature at the junction of the esophagus and stomach, following which the entire intestinal tract can be lifted and any membranous attachments severed. The whole thing can then be separated from the mesentery, cut into sections and fixed.
The kidneys are paired organs located against the muscles of the back. They should be the size and color of a dark kidney bean and have a smooth surface. Immediately anterior to the kidney is the adrenal gland appearing as a small light pink nodule.
To remove a kidney, isolate it using a forceps and cut between the organ and the ureter. The tough outer layer can then be peeled off to examine the surface. Cut one kidney in half along the long axis and the other transversely. Any grit within may indicate the presence of crystals or mineral deposits. Lastly, remove the liver, which is a dark red in color and its margins should be smooth with a crisp edge. Care should be taken when handling the liver, as it is a friable tissue. Any disruption to the integrity of the organ will result in blood leaking into the body cavity and obscure other organs.
To remove the liver, first gently reflect the lobes away from the diaphragm and make a cut through the blood vessels anterior to the structure. Next, reflect the liver back toward the diaphragm and grasp the fibrous node that connects all the lobes centrally. Lastly, lift the organ while severing all attachments to the intestinal tract and stomach.
The female reproductive system consists on the uterus and the ovaries. The uterus is a short Y-shaped structure with horns extending in both directions. The horns terminate at the fallopian tubes and the ovaries — located just below the kidneys. The ovaries will have a rough surface due to different maturation stages of the follicles.
To remove the ovaries, cut the arterial attachments anteriorly and the fallopian tube posteriorly. To remove the uterus, gently grasp and cut below the cervix. After the cut, lift the body and horns of the uterus breaking any attachments in the body cavity.
In males, you can also observe the preputial glands located just anterior to the prepuce. They appear large and are a gray to yellowish color with a foamy appearance. Removal and fixing of these glands is similar to submandibular glands. In addition, the male reproductive system consists of seminal vesicles, the prostate gland and testes. The seminal vesicles are white, “ram’s horn shaped” structures located anterior to the urinary bladder and attached on the midline at the prostate gland.
The prostate gland — generally light tan in color — is located surrounding the urinary bladder at the base. To visualize the testes, grasp the abdominal fat pads located in the lower abdomen and pull them anteriorly. This will pull the testes from the scrotum to allow examination. The surface should be smooth with fine vascularization evident on the surface.
The epididymis is along the lower margin of the testis and tapers toward the top. The vas deferens is attached to the end of the epididymis and leads back to the prostate. To remove the testes, cut the attachment at the scrotum and cut the vas deferens. To remove the prostate and seminal vesicles, grasp the base of the urinary bladder and lift while severing the attachments beneath the prostate.
Moving on to the organs within the thoracic cavity. To expose the vital structures, remove the diaphragm from the attachment to the ribs. Next, cut through the rib cage laterally on both sides up to the top of the manubrium sternum, and then reflect the bones cranially to visualize the thoracic organs.
The lungs are normally a bright pink color, spongy in texture with a smooth surface. However euthanasia with CO2 can cause pulmonary hemorrhages resulting in dark red splotches that can cover the entire lung surfaces.
The heart is dark red and the ventricles are muscular, which feel firm to the touch. The atria are darker red in color and sit at the top of the ventricles. They are much less muscular and appear flaccid. A thin translucent membrane called the pericardial sac surrounds the heart.
The thymus is located anterior to the heart and sits over the trachea. It should be smooth in texture. You can see the trachea as described before, and the esophagus is a very thin tube that lies directly behind the trachea and behind the heart and passes through the diaphragm to the stomach.
To remove the organs in the thoracic cavity, begin by grasping the trachea just above the thymus and make a perpendicular cut just anterior to the forceps. While maintaining the grasp, lift the trachea up caudally and snip any attachments of the lungs to the spinal surface in the rib cage. The esophagus may need to be cut to be able to lift the heart and lungs free of the chest cavity
After the heart is removed for the body, flush it with saline to remove residual blood and clots, or fill it with the fixative through the aorta. Once the lungs are excised, placed a loose ligature around the trachea. Next, thread a needle attached to a syringe containing the fixative into the lumen of the trachea, and tighten the ligature. Then inject the fixative until the lungs are inflated. Lastly, remove the needle and tighten the ligature further to prevent leakage.
With this breath of knowledge regarding the rodent necropsy and tissue harvest, let’s look at some of the current lab experiments involving these procedures.
Diagnostic necropsy is a common endpoint in cancer metastasis experiments. In this example, the investigators injected cancer cells into the rodent’s spleen Then, thirty to sixty days later, they conducted necropsy, which revealed significant liver metastases.
Tissue extraction is often followed by histological analysis, which helps in the study of microscopic anatomy of the sample. By following the protocol of fixation, embedding, sectioning and staining of tissues, researchers are able to study the microscopic structures in these organs, and uncover the effect of genetic or pharmacological interventions at atomic level.
At times researchers remove tissues to study physiological processes, like angiogenesis. Here, the experimenters exteriorized a rat’s mesenteric tissue to stimulate vascular growth. Then, they harvested a few sections, and treated them with the markers that stain the cells of any blood vessel, to study the cellular dynamics involved in vascular network growth.
You’ve just watched JoVE’s video detailing the steps of diagnostic necropsy and tissue harvest in lab animals. It is important to use proper techniques for organ removal and preservation, so that the extraction procedure has no effect on the interpretation of the data collected. As always, thanks for watching!
Lab Animal Research
171.2K Visualizzazioni
Lab Animal Research
27.4K Visualizzazioni
Lab Animal Research
35.1K Visualizzazioni
Lab Animal Research
53.9K Visualizzazioni
Lab Animal Research
25.3K Visualizzazioni
Lab Animal Research
99.1K Visualizzazioni
Lab Animal Research
34.3K Visualizzazioni
Lab Animal Research
30.8K Visualizzazioni
Lab Animal Research
50.7K Visualizzazioni
Lab Animal Research
169.0K Visualizzazioni
Lab Animal Research
71.7K Visualizzazioni
Lab Animal Research
49.6K Visualizzazioni
Lab Animal Research
22.0K Visualizzazioni
Lab Animal Research
57.4K Visualizzazioni
Lab Animal Research
34.5K Visualizzazioni