Un modello murino di chirurgia ortopedica per studiare la disfunzione cognitiva postoperatoria e rigenerazione tissutale

L'obiettivo generale di questi metodi chirurgici è osservare gli effetti del trauma sulla disfunzione multiorgano, in particolare la parabiosi sarà utilizzata per anastomosi di un topo giovane e vecchio insieme con conseguente afflusso di sangue condiviso. Uno dei topi all'interno di questo modello sarà poi fratturato per osservare gli effetti rigenerativi e l'effetto sulla funzione cognitiva in relazione al sistema condiviso del topo giovane e anziano. Questi metodi possono aiutare a rispondere a domande chiave relative al campo dell'immunologia, dell'invecchiamento, della rigenerazione dei tessuti e della funzione cognitiva.

Il vantaggio principale della procedura ortopedica è l'applicabilità clinica di questi risultati alle complicanze comuni dopo l'intervento chirurgico, ad esempio il delirio e la disfunzione cognitiva post-operatoria. Prima dell'esperimento, tenere i topi in un ambiente climatizzato con cicli di luce e buio di 12 ore e un accesso adeguato al cibo e all'acqua standard. Alloggiare non più di cinque cucciolate per gabbia ed evitare condizioni che potrebbero incoraggiare i combattimenti.

Utilizzare un topo femmina a tre mesi di età e un topo vecchio a 17 mesi di età. Per la parabiosi, acclimatare due topi insieme per almeno due settimane prima dell'intervento chirurgico. Controlla quotidianamente le condizioni corporee e l'aspetto generale dei topi.

Per prepararsi all'intervento chirurgico, pesare i due topi. Dopo aver somministrato l'anestesia generale, posizionare i topi su un tappetino riscaldato in posizione supina. Infine, mantenere il corretto livello di anestesia per ogni topo.

Quindi, radere ciascuno dei due topi lungo una linea continua dal gomito, al fianco e al ginocchio sul lato da unire. Disinfettare con iodio e scrub cutaneo al 70% di alcol in tre cicli alternati in preparazione all'incisione. Iniziare somministrando analgesia dopo l'induzione e prima della manipolazione chirurgica.

Iniettare lo 0,25% di bupivacaina sui fianchi appena prima dell'apertura. Su ogni topo, usa un bisturi per praticare un'incisione cutanea lungo il fianco che va da prossimale al ginocchio a solo prossimale al gomito e senza disturbare i muscoli sotto la pelle. Unisci i tricipiti degli animali con due suture interrotte.

Quindi unire le pareti del corpo lungo i fianchi con una sutura continua in esecuzione da sette a nove passaggi. Successivamente, unire i quadricipiti dell'animale con due suture interrotte e chiudere la pelle dei due parabionti con suture interrotte. Completare le suture interrotte con il mouse in posizione prona.

Lascia che i topi si sveglino all'aria ambiente. Ospita ogni coppia individualmente e assicurati di monitorare le coppie ogni giorno eseguendo il punteggio delle condizioni corporee due volte alla settimana e pesando le coppie due volte alla settimana. Infine, consentire quattro settimane di tempo di recupero per garantire la circolazione condivisa tra i parabionti se si esegue un intervento chirurgico di frattura tibiale.

Successivamente, radere l'aspetto mediale dell'arto posteriore destro del topo per esporre l'area chirurgica e disinfettare con iodio più scrub cutaneo alcolico al 70% in tre cicli alternati. Iniziare somministrando analgesia dopo l'induzione e prima della manipolazione chirurgica. Iniettare lo 0,25% di bupivacaina nel sito chirurgico prossimale al ginocchio appena prima dell'apertura.

Mantenere un campo chirurgico sterile durante tutta la procedura utilizzando strumenti autoclavati. Praticare un'incisione usando le forbici prossimalmente al ginocchio lungo la faccia mediale dell'arto posteriore destro fino all'asta centrale della tibia sul topo sinistro. Esporre l'asta centrale della tibia e localizzare visivamente la diafisi.

Fletti il ginocchio e visualizza il piatto tibiale usando il legamento femoro-rotuleo come punto di riferimento. Visualizza il tendine rotuleo. Quindi praticare manualmente un foro nel canale endomidollare utilizzando un ago calibro 25 utilizzando un movimento rotatorio del dito e del pollice.

Quindi, inserire un perno in acciaio inossidabile da 0,38 millimetri attraverso il foro di circa 15 millimetri nella cavità midollare fino a quando non si avverte resistenza e tagliare la carne con il piatto tibiale usando un tronchese. Quindi usa le forbici di incollaggio dritte per fratturare l'albero centrale della tibia. Osservare visivamente il sito della frattura e i tessuti adiacenti per ispezionare la stabilizzazione del sito della frattura.

Quindi chiudere la pelle utilizzando graffette dermiche. Infine, iniettare un millilitro di soluzione fisiologica normale preriscaldata a 37 gradi Celsius per via sottocutanea in ciascun topo per la sostituzione del fluido. Posiziona i topi su cuscinetti riscaldati per riprenderli prima di rimetterli in una gabbia domestica pulita.

Controlla quotidianamente i topi per segni di zoppia, infezione o sanguinamento. Le radiografie della tibia fratturata dell'albero medio hanno indicato una maggiore deposizione di tessuto nei calli di frattura di topi giovani rispetto ai calli di frattura di topi anziani. Inoltre, i calli da frattura di topi giovani contenevano più osso e meno tessuto fibrotico rispetto ai calli da frattura di topi anziani.

La chirurgia della frattura tibiale ha indotto una maggiore neuroinfiammazione dell'ippocampo nei topi di età di 20 mesi rispetto ai topi di quattro mesi. Inoltre, i topi dopo l'intervento chirurgico mostrano anche compromissioni nella funzione di memoria ippocampale-dipendente, ad esempio utilizzando la valutazione comportamentale del condizionamento della paura. L'esposizione a una circolazione giovanile ha migliorato la riparazione ossea con un'unione precoce, l'aumento della deposizione ossea e la diminuzione della fibrosi.

Questo ringiovanimento della rigenerazione ossea è avvenuto indipendentemente dagli osteoblasti endogeni positivi all'osteocalcina, ma piuttosto si è basato su cellule CD45 positive che sono migrate dal giovane parabionte. Una volta padroneggiata, la tecnica della parabiosi può essere eseguita entro 1-1/2 ore e il modello di frattura tibiale può essere eseguito entro 15 minuti. Se necessario, le due procedure possono essere eseguite anche indipendentemente l'una dall'altra.

Durante il tentativo di procedura di frattura tibiale, è importante mantenere un campo chirurgico sterilizzato e garantire il corretto posizionamento del perno e un'adeguata osteotomia. Infine, ricorda di monitorare attentamente i topi per tutta la durata dello studio. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire il modello di parabiosi e l'intervento chirurgico di frattura tibiale.