23 giugno 2014
È stata dimostrata una tecnica per la procedura microchirurgica per il trapianto eterotopico di cuori nei topi, compresi i metodi semplificati per il prelievo del donatore e l'anastomosi del vaso ricevente.
L'obiettivo generale di questa procedura è trapiantare un cuore da un donatore a un topo ricevente. Questo viene ottenuto innanzitutto rimuovendo il cuore dalla cassa toracica del donatore e conservandolo in soluzione salina fredda. I passaggi successivi consistono nel trapiantare il cuore nell'addome del ricevente e quindi monitorare il battito cardiaco trapiantato.
Infine, il rigetto del trapianto viene confermato mediante ispezione visiva e analisi patologica. In definitiva, i risultati mostrano che i cuori trapiantati tra ceppi non imparentati di topi vengono rigettati, mentre i cuori trapiantati all'interno dello stesso ceppo vengono accettati. Una dimostrazione video a lungo termine di questa metodica è fondamentale, poiché le fasi microchirurgiche sono difficili da apprendere a causa delle dimensioni molto ridotte degli animali donatori e riceventi.
La complessa procedura chirurgica richiesta e la necessità di aumentare precisione e velocità nell'esecuzione delle operazioni sul ricevente richiedono sempre di assicurarsi che tutti gli strumenti siano accuratamente puliti e sterilizzati in un bagno di etanolo al 80%. È fortemente consigliabile l'uso di dispositivi sterili monouso. Dopo aver anestetizzato il topo donatore in una camera contenente isoflurano, posizionarlo in posizione supina sulla tavola operatoria.
Quindi collegare rapidamente il cono nasale, somministrando l'anestetico. Assicurarsi di verificare la qualità dell'anestesia mediante una leggera pressione sul piede posteriore. Se non si osserva alcuna reazione di ritrazione, procedere con la rasatura della pelle utilizzando una lama chirurgica.
Quindi sterilizzare la cute con tre passate alternate di clorhexidina al 2% in alcol isopropilico al 70% durante tutta la durata dell'intervento chirurgico. Monitorare visivamente la respirazione e il battito cardiaco dell'animale. Regolare di conseguenza l'erogazione di isoflurano.
Iniziare eseguendo una toracotomia per esporre il cuore e i vasi, aprendo il torace attraverso entrambi i lati della gabbia toracica. Tagliare dal margine delle costole fino all'ascella e in senso trasversale all'altezza dello sterno xifoideo. In questo modo si ottiene un lembo della parete toracica.
Fissare con spilli il lembo aperto sulla tavola operatoria vicino alla testa. Quindi rimuovere il pericardio intorno al cuore. Sollevare la vena cava inferiore con una pinza ed iniettare un millilitro di soluzione salina eparinizzata fredda nella vena cava inferiore in prossimità del cuore.
Quindi applicare una piccola pinza arteriosa alla VCI per evitare che la soluzione refluisca attraverso il foro dell'ago, utilizzando garza e un applicatore di cotone. Spostare il cuore verso il basso per esporre l'aorta e l'arteria polmonare. Il seno trasverso è il canale situato posteriormente al tronco dell'aorta e dell'arteria polmonare.
Successivamente, recidere l'aorta e l'arteria polmonare il più distalmente possibile per massimizzare la lunghezza dei vasi per l'anastomosi. Ora dividere la VCI, la VCS destra, la VCS sinistra e le vene polmonari. Ognuna di queste deve essere legata separatamente utilizzando filo di seta 6.0.
Prima, legare la vena cava inferiore (IVC) e la vena cava superiore destra (SVC). Quindi legare la vena cava superiore sinistra e le vene polmonari. A questo punto, rimuovere il cuore recidendo tutti i vasi a valle dei legamenti.
Conservare il cuore in soluzione salina fredda e sterile a quattro gradi Celsius fino al trapianto. Dopo aver preparato l'animale per l'intervento chirurgico come descritto per il donatore, iniziare eseguendo una laparotomia. Tagliare lungo la linea mediana dal pube allo sterno xifoideo.
Utilizzando graffette piegate a forma di retrattori, aprire l'addome, avvolgere l'intestino in garze imbevute di soluzione fisiologica calda e retrarle nell'angolo superiore destro dell'addome. Successivamente, esporre l'aorta infrarenale e la VCI tra la biforcazione iliaca e l'arteria e la vena renale sinistra.
Liberare il segmento di aorta e VCI fascicolato. Successivamente, dividere l'aorta e la VCI dai vasi lombari utilizzando un dispositivo di cauterizzazione calibrato. Applicare piccole pinze atraumatiche alle estremità prossimale e distale del segmento di aorta e VCI liberato.
Utilizzando un ago da 30 gauge, praticare un foro nella parete anteriore dell'aorta partendo dal taglio eseguito verticalmente, creando un foro delle dimensioni dell'aorta del donatore. Approfittare di questa fase per rimuovere eventuali coaguli sanguigni dalla luz dell'aorta mediante un risciacquo con soluzione salina eparinizzata. Introdurre ora il cuore del donatore in soluzione salina fredda.
Posizionare il cuore donatore accanto all'incisione sull'aorta del ricevente. Posizionare l'arteria polmonare del donatore accanto alla VCI del ricevente utilizzando suture continue di nylon 10/0. Anastomizzare le aorte estremità-laterale.
Iniziare dall'angolo prossimale e suturare lungo il lato sinistro fino all'angolo distale. Quindi ruotare l'animale di 180 gradi. Spostare quindi il cuore e continuare le suture attraverso il lato destro della parete aortica dal distale al prossimale.
Prima di chiudere l'anastomosi, sciacquare delicatamente il lume con soluzione salina eparinizzata per eliminare coaguli e aria. Quindi completare la sutura. Successivamente, praticare un'incisione verticale nella parete anteriore della VCI dove verrà anastomosata l'arteria polmonare.
In secondo luogo, utilizzare 10 punti di sutura continui per l'anastomosi. I vasi iniziano all'estremità distale della parete sinistra all'interno del lume della VCI all'estremità prossimale. Proseguire lungo la parete anteriore destra e suturare fino all'estremità distale. Ancora una volta.
Sciacquare accuratamente il lume prima di completare l'anastomosi. Successivamente, posizionare pezzi di gel schiuma attorno all'anastomosi. L'emostasi viene raggiunta applicando una leggera pressione con applicatori di cotone.
Per rivascolarizzare il ricevente. Rilasciare prima la pinza distale, poi quella prossimale. Durante l'intervento sul ricevente, è fondamentale ottimizzare l'accuratezza e la velocità dell'intervento chirurgico.
Quindi, il tempo di clampaggio crociato è idealmente inferiore a 30 minuti. Per favorire il recupero, applicare soluzione salina calda a 37 gradi Celsius sul sito del trapianto. La fibrillazione dovrebbe essere immediata e ritornare spontaneamente al ritmo sinusale entro pochi minuti.
Prima della chiusura del sito chirurgico, deve essere somministrata un'iniezione di buprenorfina per via intramuscolare. Completare l'intervento chiudendo la ferita con una suture continua riassorbibile 5-0 per tutti gli strati tissutali. Dopo la chiusura della ferita chirurgica, iniettare l'animale ricevente con ampicillina e un'iniezione sottocutanea di 0,6 millilitri di soluzione fisiologica.
Per favorire l'idratazione, posizionare l'animale su un tappetino riscaldante impostato a 37 gradi Celsius A fino al recupero della coscienza. La maggior parte degli animali beve e persino mangia entro tre ore dall'intervento chirurgico. Se dopo otto ore il topo mostra ancora segni di malessere, somministrare iniezioni di buprenorfina ogni 12 ore fino alla risoluzione dei sintomi.
Se il topo mostra segni di malessere per più di 48 ore, contattare un veterinario nei primi 10 giorni successivi all'intervento. Monitorare direttamente il battito cardiaco del trapianto mediante palpazione addominale. Giornalmente, registrare l'intensità del battito come quattro più per un trapianto sano fino a uno più per un battito debole dovuto a un rigetto avanzato.
Registrare un innesto non battente come innesto negativo a causa del rigetto completo dell'innesto dopo 10 giorni. Continuare a monitorare il battito cardiaco dell'innesto tre volte alla settimana. Dopo 227 trapianti eterotopici di cuore, il 90,3% ha avuto successo entro 24 ore e l'86,8% entro 48 ore. I fallimenti hanno incluso paralisi degli arti posteriori, cuore non battente dovuto all'innesto, lesione ischemica e/o trombosi e morte. I sopravvissuti all'innesto sono stati catalogati.
La causa del fallimento del trapianto cardiaco è stata stabilita mediante esame istopatologico. L'analisi del cuore trapiantato, qui indicato da una freccia, ha evidenziato trombosi e infarto del tessuto cardiaco, causa del fallimento di questo innesto nella combinazione di ceppi C 57 Black six come donatore e ricevente; in questo caso, nessun rigetto è avvenuto e i cuori trapiantati sono sopravvissuti per oltre 100 giorni. In questo caso, il cuore si era ridotto leggermente di dimensioni a causa di atrofia muscolare secondaria al suo stato non vitalizio.
Al contrario, nella combinazione di ceppi con rigetto da donatore DBA due a ricevente C57 Black sei, questo cuore trapiantato aveva cessato di battere entro il settimo giorno e mostrava segni di rigetto entro i 100 giorni. Lo stesso cuore era completamente fibrotico e rattrappito una volta analizzato. Questa tecnica può essere eseguita in 90 minuti o meno se effettuata correttamente, e non dimenticare che lavorare con gas anestetici può essere estremamente pericoloso.
L'utilizzo di un sistema di aspirazione dei gas anestetici è ampiamente disponibile.
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In questo articolo viene illustrata una tecnica microchirurgica per il trapianto eterotopico di cuore nei topi. Sono inclusi i metodi per il prelievo del cuore donatore e l'anastomosi dei vasi riceventi, con particolare attenzione al monitoraggio del successo del trapianto.
Questa tecnica microchirurgica consente la valutazione preclinica della sopravvivenza dell'innesto cardiaco e dei meccanismi di rigetto in modelli murini, supportando la validazione degli obiettivi nella scoperta di farmaci cardiovascolari. Fornendo una piattaforma riproducibile per la valutazione degli esiti del trapianto, essa contribuisce alla riduzione del rischio meccanicistica di candidati immunomodulatori e cardioprotettivi. L'utilità del metodo negli studi sul rigetto dipendente dal ceppo migliora la fiducia predittiva nei flussi di lavoro della fase iniziale della scoperta.
Il metodo si integra nella biologia della scoperta supportando la verifica di ipotesi su bersagli immunomodulatori e prosegue nel lavoro preclinico attraverso la valutazione longitudinale della vitalità dell'innesto.