Modello di trapianto parziale di arti posteriori eterotopiche nei ratti
9 giugno 2021
Questo documento presenta un protocollo di trapianto di lembi osteomiocutaneo eterotopico parziale nei ratti e i suoi potenziali risultati nel follow-up a medio termine.
Presentiamo un modello chirurgico affidabile e riproducibile di trapianto di arti posteriori eterotopici nei ratti. Questa tecnica è ideale per studi a breve termine sulla conservazione o sul rigetto immunitario in VCA. La descrizione passo-passo consentirà ai tirocinanti di padroneggiare rapidamente l'intervento chirurgico.
Per iniziare, fai un'incisione circonferenziale sulla pelle sopra la caviglia al terzo distale della gamba. Scheletrare e cauterizzare l'arteria safena e il ramo terminale dell'arteria poplitea usando una pinna bipolare. Cauterizzare e tagliare i muscoli gastrocnemio, soleo, tibiale anteriore e bicipite femorale fino a quando l'osso tibiale è esposto.
Fai un'incisione di 2,5 centimetri nella piega inguinale destra e seziona il cuscinetto di grasso inguinale. Utilizzare un divaricatore dell'amo da pesca per afferrare il legamento inguinale. Tenere il cuscinetto di grasso inguinale distalmente con pinza di serraggio e ritrarre il cuscinetto di grasso per esporre i vasi femorali.
Seziona i vasi femorali, individualizza i rami di Murphy e ligate con fascette di nylon 8/0. Eparinare il ratto donatore iniettando l'eparina nella vena dorsale del pene usando un ago calibro 27,5. Completare l'incisione cutanea intorno all'anca.
Utilizzare la pinna bipolare per cauterizzare i muscoli bicipite femorale e gluteo superficiale, quindi cauterizzare e tagliare il nervo sciatico a metà lunghezza del femore. Esporre il femore prossimalmente a livello della cresta femorale posteriore e legare i vasi femorali con legami di nylon a livello del legamento inguinale. Eseguire un'arteriotomia sull'arteria femorale appena sotto la legatura e dilatarsi per inserire l'angiocatetere calibro 24.
Cauterizzare e tagliare il muscolo rimanente sotto il peduncole per esporre il lato anteriore del femore. Usa il tagliaosse per tagliare la tibia prossimalmente e tagliare il femore nel modo più distale possibile. Lavare l'arto posteriore parziale con due millilitri di eparina salina per ottenere un chiaro deflusso venoso.
Posizionare l'arto posteriore sul ghiaccio in una garza sterile fino al trasferimento microvascolare. Sezionare il cuscinetto di grasso inguinale e reclinare il cuscinetto di grasso inguinale distalmente per esporre i vasi femorali. Utilizzare un gancio per ritrarre il legamento inguinale e una pinza di serraggio per tenere il cuscinetto di grasso inguinale distalmente.
Seziona i vasi femorali, individualizza i rami di Murphy e ligate con cravatte di nylon come dimostrato. Ligate entrambi i vasi sopra i vasi epigastrici usando fascette di nylon. Posizionare i morsetti dell'approssimante prossimamente, dilatare la lente del vaso e risciacquare con eparina salina.
Fai un'incisione sul fianco sinistro sopra l'anca e crea una tasca sottocutanea con un tunnel sottocutaneo alla piega inguinale. Posizionare la parte prossimale dell'arto parziale e il cuscinetto di grasso inguinale attraverso il tunnel sottocutaneo per il trasferimento microvascolare. Eseguire le anastomosi venose e arteriose utilizzando suture di nylon.
Rimuovere entrambi i morsetti dell'approssimante e osservare la rivascolarizzazione dell'arto. Eseguire un test di mungitura su entrambi i vasi per valutare la pervietà di ciascuna anastomosi. Fare un'incisione longitudinale della pelle sul lato mediale dell'arto trapiantato e inserire l'innesto.
Rimuovere la pelle in eccesso dell'innesto e chiudere la ferita con suture separate e una sutura in esecuzione utilizzando suture 4/0 assorbibili. Suturare insieme i cuscinetti di grasso inguinale dell'arto trapiantato e del ricevente utilizzando due suture assorbibili separate e chiudere la piega inguinale dopo l'ultimo controllo dell'anastomosi microvascolare. L'evoluzione del modello di arto posteriore eterotopico è stata monitorata fino alla fine dello studio.
La ricrescita dei capelli è stata osservata durante la prima settimana postoperatoria e la retrazione cutanea è apparsa dopo due settimane. Il fallimento dell'allotrapianto composito vascolarizzato può verificarsi durante la prima settimana postoperatoria a causa della trombosi microvascolare. La trombosi venosa è stata la causa dell'eutanasia precoce nel 20% dei casi, tutti avvenuti prima del quinto giorno postoperatorio.
La pelle appariva blu e diventava più scura ogni giorno. L'automutilazione è una seria preoccupazione negli innesti senza senso e spesso si verifica tra il secondo e il settimo giorno postoperatorio. Se limitato a meno di un terzo della superficie dell'innesto e riguarda solo la pelle, lo sbrigliamento chirurgico e la sutura con suture non assorbibili possono essere discussi con il veterinario del personale.
La prevenzione dell'automutilazione si basa sull'uso di un collare elettronico cucito al collo fino al settimo giorno postoperatorio e sulla pulizia di qualsiasi sangue o crosta sulle ferite chirurgiche dell'animale. Grave autofagia di più strati dell'innesto porta all'eutanasia dell'animale. Le cisti dermiche sono apparse dopo il giorno 14 postoperatorio, a volte con un centro necrotico cutaneo prima della fistola.
È fondamentale assicurarsi che il posizionamento dell'innesto non impedisca all'animale di essere ambulatoriale e che il peduncole non sia attorcigliato o stretto durante l'inserto dell'innesto. Il nostro team ha eseguito studi di conservazione negli arti procurati prima del trapianto. Sono stati valutati gli effetti delle diverse durate della conservazione statica a freddo e diversi protocolli di perfusione degli arti.
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Panoramica
Questo articolo presenta un modello chirurgico affidabile per il trapianto eterotopico di arto posteriore in ratti. La tecnica è stata ideata per studi a breve termine sulla conservazione o sul rigetto immunitario nel trapianto composito vascolarizzato (VCA).
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Tecniche Chirurgiche
- Biologia del Trapianto
Sfondo
- I modelli di trapianto eterotopico sono essenziali per lo studio delle risposte immunitarie.
- I ratti sono comunemente utilizzati grazie alle loro dimensioni gestibili e alle somiglianze fisiologiche.
- Comprendere le tecniche chirurgiche può migliorare la riproducibilità nella ricerca.
- Gli studi sulle VCA richiedono protocolli chirurgici precisi per valutare efficacemente gli esiti.
Scopo dello studio
- Stabilire un modello riproducibile per il trapianto eterotopico di arto posteriore.
- Facilitare gli studi sulla conservazione e sul rigetto immunitario.
- Fornire un protocollo chirurgico passo dopo passo per gli allievi.
Metodi Utilizzati
- Eseguire un'incisione circonferenziale sulla cute al di sopra della caviglia.
- Scheletrizzare e cauterizzare l'arteria safena e il ramo terminale dell'arteria poplitea.
- Cauterizzare e sezionare i muscoli gastrocnemio, soleo, tibiale anteriore e bicipite femorale.
- Esporre l'osso tibiale per il trapianto.
Risultati principali
- Il modello chirurgico è affidabile e riproducibile.
- Permette studi efficaci a breve termine sulle risposte immunitarie.
- Una guida passo dopo passo facilita la formazione di nuovi chirurghi.
- Esiti potenziali possono essere valutati in studi di follow-up a medio termine.
Conclusioni
- Il protocollo stabilito migliora la comprensione della VCA.
- Fornisce una base per future ricerche sul trapianto.
- Studi ulteriori possono basarsi su questo modello per esplorare diversi esiti.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Contenuto
Questo modello fornisce una piattaforma riproducibile per valutare la conservazione degli allotrapi compositi vascolarizzati e i meccanismi di rigetto immunitario in un sistema roditore. Supporta la riduzione precoce dei rischi meccanicistici nella biologia del trapianto, consentendo una valutazione controllata della vitalità dell'innesto, della trombosi e della risposta dell'ospite. L'affidabilità del modello e la bassa morbilità facilitano test iterativi di strategie di conservazione e approcci immunomodulatori in contesti di scoperta.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi dei percorsi di danno da ischemia-riperfusione e di trombosi microvascolare negli allotrapianti.
- Valore operativo: Offre un parametro chirurgico standardizzato per l'incidenza di trombosi e il tempo di sopravvivenza del trapianto.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera risultati quantitativi come la valutazione della pervietà mediante test di spremitura e gli endpoint di sopravvivenza.
- Valore operativo: Favorisce la standardizzazione dei saggi attraverso tecniche riproducibili di anastomosi e protocolli di lavaggio eparinizzato.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Modella le modalità precoci di fallimento del trapianto, inclusa la trombosi venosa e l'auto-mutilazione, fornendo indicazioni per strategie di mitigazione delle complicanze.
- Valore operativo: Offre una finestra temporale definita per valutare protocolli di conservazione (ad esempio, durata dello stoccaggio statico in freddo, perfusione) prima del trapianto.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il modello si inserisce nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica per lo sviluppo di innesti compositi allotrapi vascularizzati, in particolare nella scienza della conservazione e nel profilo della risposta immunitaria precoce.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sui meccanismi di ischemia-riperfusione e sulla formazione di trombosi negli allotrapianti.
- Screening: Permette una valutazione standardizzata di soluzioni di lavaggio, condizioni di conservazione e protocolli di perfusione attraverso parametri chiari di flusso venoso in uscita e pervietà.
- Analisi: Fornisce endpoint misurabili, inclusi il tempo di sopravvivenza dell'innesto, la comparsa di trombosi e i punteggi di vitalità del tessuto.
- Ricerca traslazionale: Collega gli esiti della conservazione al successo del trapianto modellando modalità di fallimento clinicamente rilevanti.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma chirurgica riutilizzabile per test iterativi di additivi per la conservazione, prototipi di dispositivi o immunomodulatori.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Affidabilità predittiva dell'efficacia della conservazione del trapianto e della valutazione del rischio di trombosi.
- Valore operativo: Riproducibilità della tecnica microchirurgica e monitoraggio postoperatorio standardizzato.
- Valore strategico: Decisioni informate su protocolli di conservazione (proseguire/non proseguire) basate su dati relativi a trombosi e sopravvivenza.
- Impatto sul portafoglio: Prioritizzazione corretta in base al rischio di approcci per la perfusione degli arti o la criopreservazione, utilizzando segnali precoci di vitalità del trapianto.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze microchirurgiche nella legatura dei vasi, nell'anastomosi e nella manipolazione dei nervi.
- Si basa su strumentazione specializzata, inclusa forza bivalva bipolare, tagliaossa e angiocatetere da 24 gauge.
- Necessita di protocolli standardizzati di lavaggio con soluzione salina eparinizzata e di anticoagulazione per una valutazione costante del flusso in uscita.
- Comporta considerazioni di adattamento relative alle dimensioni dell'arto, alla tensione del peduncolo e alla preparazione del sito recettore, al fine di evitare piegature o compromissioni della deambulazione.
- Limitato a studi a breve termine a causa di complicanze progressive come cisti dermiche e autofagia oltre le due settimane.
