Name: Ischemia arteriosa viscerale reversibile controllata, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-05T14:50:00.000+00:00
Duration: 4 min 57 s
Description: Impara a indurre malperfusione viscerale controllata e reversibile nei ratti mediante laparotomia e clampaggio vascolare. Questo metodo standardizzato consente di studiare stati ischemici con imaging iperspettrale per applicazioni diagnostiche.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Tutte le attività animali qui descritte sono state condotte in strutture accreditate e approvate dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali (IACUC) del Consiglio Regionale del Baden-Württemberg a Karlsruhe, Germania (35-9185.81/G-62/23). Gli animali da esperimento sono stati gestiti secondo gli standard istituzionali, le leggi tedesche per l'uso e la cura degli animali, le direttive del Consiglio della Comunità Europea (2010/63/UE) e le linee guida ARRIVE. I ratti maschi Sprague Dawley con un peso dell'ordine di 400 grammi sono stati utilizzati dopo essere stati acclimatati per una settimana. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella tabella dei materiali.
1. Anestesia e analgesia
<ol><li>Anestetizzare il ratto con il farmaco seguendo i protocolli istituzionali. L'isoflurano è raccomandato per l'induzione della sedazione seguita da un'iniezione i.p. di 100 mg/kg di ketamina e 4 mg/kg di xilazina di peso corporeo. Un'ulteriore analgesia può essere ottenuta con un'iniezione s.c. di 5 mg/kg di carprofene di peso corporeo. Per i dettagli, si prega di fare riferimento a Studier-Fischer et al.13.</li>
	<li>Applicare un unguento oftalmico sugli occhi per prevenire la secchezza.</li>
	<li>Garantire una corretta profondità analgesica utilizzando il test di pizzicamento delle dita dei piedi con pinza chirurgica.</li>
	<li>Rivalutare e regolare regolarmente la profondità dell'anestesia durante l'intervento chirurgico.</li>
</ol>2. Preparazione della procedura
<ol><li>Preparare il tavolo di lavaggio con tutti i materiali e gli strumenti necessari, inclusi i morsetti microvascolari sganciabili e l'applicatore (Figura 2A-C), il morsetto smussato overholt, la forbice per la preparazione fine e le pinze.<ol><li>Preparare i ganci di preparazione chirurgica piegando le cannule con un angolo di 135° a 1 cm rispetto alla punta e collegarle ai tubi di perfusione in plastica tramite Luer-lock, pronti per applicare la tensione utilizzando una pinza chirurgica per zanzare (Figura 2D, E).</li>
	</ol></li>
	<li>Preparare un apparecchio chirurgico per l'esposizione ai roditori, comprese le aste di fissaggio a forma di Y e un termoforo, come specificato in Studier-Fischer et al.13.</li>
	<li>Assicurarsi che la corretta ossigenazione sia ottenuta attraverso l'inalazione di ossigeno al 100% utilizzando una maschera facciale neonatale (Figura 2F).</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67171/67171fig02.jpg"> Figura 2: Allestimento sperimentale e animale. (A) Strumenti chirurgici e materiali necessari. (B,C) Morsetto e applicatore microvascolare sganciabile. (D,E) Una cannula piegata collegata a un tubo di perfusione viene utilizzata come gancio per la preparazione chirurgica. (F,G) Modello di ratto ossigenato con una maschera facciale e rasato. (H) Incisione cutanea su tutta la lunghezza addominale. (I-M) resezione dello xifoide ed emostasi. (N-Q) Mobilizzazione epatica e dissezione del legamento falciforme (freccia 1). (R) Applicazione di ganci di preparazione e supporti metallici per l'esposizione degli organi dopo laparotomia. (S) Esposizione viscerale completa dei vasi principali addominali utilizzando ganci smussati (freccia 2), anelli per vasi in silicone (freccia 3) e impacchi chirurgici (freccia 4). (T,U) Aorta addominale e vena cavale. (V) Strumenti di preparazione atraumatica. (W) Ricambio di cotone umidificato (freccia 5). (X) Impacco umidificato in pinze (freccia 6) e morsetti smussati (freccia 7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67171/67171fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
3. Preparazione chirurgica
<ol><li>Radere il sito di accesso chirurgico per una laparotomia della linea mediana (Figura 2G). Eseguire un'incisione cutanea sulla lunghezza addominale desiderata, cioè circa 7 cm (Figura 2H), avanzare con la laparotomia sezionando la fascia e cucire i ganci di preparazione chirurgica con tubi di plastica attaccati e pinze per zanzare chirurgiche attraverso la pelle. Esporre il sito chirurgico utilizzando i ganci di preparazione chirurgica, applicando tensione al tessuto.</li>
	<li>Assicurarsi che il peritoneo venga sezionato cranialmente solo fino a pochi millimetri sotto l'inizio dello sterno, lasciando intatta parte del peritoneo. Posizionare una parte di un impacco chirurgico sotto lo sterno (Figura 2I) e resecare lo xifoide con forbici di materiale forte. Applicare pressione sull'area di resezione utilizzando l'impacco chirurgico per ottenere un'emostasi sufficiente di questa regione ben perfusa (Figura 2I-M).</li>
	<li>Mobilizzare il fegato dorso-caudale per esporre il legamento falciforme (Figura 2N) e sezionare il legamento (Figura 2O-Q).</li>
	<li>Per il controllo emostatico, a seconda di dove deve essere eseguito il clampaggio dei vasi principali, eseguire un'esposizione viscerale completa dei vasi principali addominali (Figura 2R) e dei vasi appesi con anelli di vasi in silicone (Figura 2S-U). Devono essere utilizzati solo strumenti di preparazione atraumatici (Figura 2V), come i ricambi di cotone umidificati (Figura 2W), l'impacco umidificato in pinze e i morsetti smussati (Figura 2X).</li>
</ol>4. Preparazione e clampaggio dell'aorta addominale per l'ischemia arteriosa
<ol><li>Eseguire una medializzazione sinistra degli organi addominali superiori utilizzando strumenti di preparazione atraumatici per accedere all'arteria surrenalica sinistra (Figura 3A-D).</li>
	<li>Identificare il sito pulsante tipicamente mediale all'estensione cranica dell'arteria surrenalica sinistra, indicando il decorso dell'aorta (Figura 3E). Avanzare attraverso i tessuti molli utilizzando i morsetti overholt per la dissezione smussata al fine di accedere all'aorta addominale (Figura 3F, G).</li>
	<li>Scavare un tunnel nell'aorta addominale all'estremità più cranica utilizzando morsetti smussati (Figura 3H-L) e imbracare l'aorta utilizzando un anello per vasi in silicone (Figura 3M-T).</li>
	<li>Applicare un morsetto microvascolare per aneurisma adatto utilizzando l'anello in silicone per lussare leggermente l'aorta ventralmente e guidare il morsetto microvascolare per aneurisma lungo l'anello in silicone per garantire un bloccaggio aortico isolato (Figura 3U). A seconda della domanda di ricerca, il morsetto microvascolare può essere rilasciato di nuovo.</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67171/67171fig03.jpg"> Figura 3: Preparazione e clampaggio dell'aorta addominale. (A) Esposizione degli organi viscerali. (B-E) Medializzazione sinistra degli organi addominali superiori utilizzando strumenti di preparazione atraumatici per accedere all'arteria surrenalica sinistra. (F,G) Dissezione smussa mediale dell'arteria surrenalica sinistra nel sito pulsante (freccia grigia) per accedere all'aorta addominale. (H-L) Tunneling dell'aorta addominale mediante morsetti smussati. (M-T) Imbracatura dell'aorta utilizzando un anello per vasi in silicone. (U) Applicazione di un morsetto microvascolare per aneurisma rilasciabile utilizzando l'ansa in silicone come guida. (V-Z) Visualizzazione dell'arteria celiaca (arancione) in riferimento all'aorta (rosso) e all'ansa del vaso in silicone. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67171/67171fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
5. Preparazione e clampaggio della vena cavale addominale sopraepatica per la congestione venosa
<ol><li>Mobilizzare il fegato verso destra utilizzando strumenti di preparazione atraumatici, sezionare bruscamente i legamenti epatici e lateralizzare ulteriormente il fegato (Figura 4A-C).</li>
	<li>Aprire lo spazio retroepatico al crus sinistro del diaframma utilizzando morsetti smussati (Figura 4D-G).</li>
	<li>Scavare un tunnel nella vena cavale utilizzando morsetti smussati (Figura 4H-K) e imbracare la vena cavale utilizzando anelli per vasi in silicone (Figura 4L-O).</li>
	<li>Applicare un morsetto microvascolare per aneurisma adatto utilizzando l'anello in silicone per lussare leggermente la vena cavale ventralmente e guidare il morsetto microvascolare per aneurisma lungo l'anello in silicone per garantire un bloccaggio isolato della vena cavale (Figura 4R).</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67171/67171fig04.jpg"> Figura 4: Preparazione e clampaggio della vena cavale addominale sopraepatica. (A) Esposizione degli organi cranici viscerali. (B) Mobilizzazione tissutale protettiva del fegato e dissezione tagliente dei legamenti epatici utilizzando strumenti di preparazione atraumatica. (C) Lateralizzazione del fegato. (D-G) L'apertura dello spazio retroepatico e la preparazione al crus sinistro del diaframma. (H-K) Tunneling della vena cavale (blu) mediante morsetti smussati. (L-O) Imbracatura della vena cavale utilizzando anelli per vasi in silicone. (P,Q) Esercizio di tensione per limitare provvisoriamente il flusso sanguigno della cavalleria. (R) Applicazione di un morsetto microvascolare per aneurisma rilasciabile utilizzando l'ansa in silicone come guida. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67171/67171fig04large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
6. Clampaggio dell'aorta addominale e della vena cavale addominale sopraepatica per malperfusione combinata
<ol><li>Eseguire i passaggi precedenti fino a quando sia l'aorta che la vena cavale sono state fissate con anelli per vasi in silicone. Avanzare con l'applicazione del morsetto microvascolare per aneurisma per entrambi i vasi utilizzando nuovamente l'anello in silicone come guida. Si consiglia di bloccare prima l'aorta e ridurre al minimo il tempo necessario fino al successivo bloccaggio cavale a pochi secondi. NOTA: A seconda dello scenario desiderato e dello scopo della ricerca, la malperfusione può essere continuata o rilasciata dopo un periodo di tempo definito e gli animali possono essere soppressi mediante cardiectomia acuta (seguendo protocolli approvati istituzionalmente) per applicazioni non di sopravvivenza, o ricevere una chiusura addominale graduale utilizzando suture chirurgiche in caso di follow-up pianificati ed esperimenti di sopravvivenza. Per il presente studio, gli animali sono stati soppressi.</li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body>Modello di ratto per studi di malperfusione d'organo viscerale

<ol><li>Carden, D. L., Granger, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of ischemia-reperfusion injury.</a> J Pathol. 190 (3), 255-266 (2000).</li>
<li>Balkwill, F., Mantovani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+cancer%3A+Back+to+Virchow%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Inflammation and cancer: Back to Virchow.</a> Lancet. 357 (9255), 539-545 (2001).</li>
<li>Cruz, R. J., Garrido, A. G., Ribeiro, C. M., Harada, T., Rocha-E-Silva, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+blood+flow+distribution+and+oxygen+metabolism+during+mesenteric+ischemia+and+congestion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Regional blood flow distribution and oxygen metabolism during mesenteric ischemia and congestion.</a> J Surg Res. 161 (1), 54-61 (2010).</li>
<li>Leng, G. C., Davis, M., Baker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bypass+surgery+for+chronic+lower+limb+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22Cochrane+Database+Syst+Rev%22%5BJournal%5D)">Bypass surgery for chronic lower limb ischemia.</a> Cochrane Database Syst Rev. 3, Cd002000(2000).</li>
<li>Droc, I., Calinescu, F. B., Droc, G., Blaj, C., Dammrau, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aortic+stenting%5BTitle%5D)+AND+%22Minim+Invasive+Ther+Allied+Technol%22%5BJournal%5D)">Aortic stenting.</a> Minim Invasive Ther Allied Technol. 24 (5), 296-304 (2015).</li>
<li>Le Gall, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Veno-arterial-ecmo+in+the+intensive+care+unit%3A+From+technical+aspects+to+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Anaesth+Crit+Care+Pain+Med%22%5BJournal%5D)">Veno-arterial-ecmo in the intensive care unit: From technical aspects to clinical practice.</a> Anaesth Crit Care Pain Med. 37 (3), 259-268 (2018).</li>
<li>Napp, L. C., Kühn, C., Bauersachs, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ECMO+in+cardiac+arrest+and+cardiogenic%5BTitle%5D)+AND+%22Herz%22%5BJournal%5D)">ECMO in cardiac arrest and cardiogenic.</a> Herz. 42 (1), 27-44 (2017).</li>
<li>Sousa Da Silva, R. X., Weber, A., Dutkowski, P., Clavien, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Machine+perfusion+in+liver+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Machine perfusion in liver transplantation.</a> Hepatology. 76 (5), 1531-1549 (2022).</li>
<li>Sen Gupta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bio-inspired+nanomedicine+strategies+for+artificial+blood+components%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip+Rev+Nanomed+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Bio-inspired nanomedicine strategies for artificial blood components.</a> Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 9 (6), 1464(2017).</li>
<li>Lu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intramuscular+microvascular+flow+sensing+for+flap+monitoring+in+a+porcine+model+of+arterial+and+venous+occlusion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Reconstr+Microsurg%22%5BJournal%5D)">Intramuscular microvascular flow sensing for flap monitoring in a porcine model of arterial and venous occlusion.</a> J Reconstr Microsurg. 39 (3), 231-237 (2023).</li>
<li>Nguyen, G. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+biomarkers+of+arterial+and+venous+ischemia+in+microvascular+flaps%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Novel biomarkers of arterial and venous ischemia in microvascular flaps.</a> PLoS One. 8 (8), e71628(2013).</li>
<li>Redlin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+near-infrared+spectroscopy+differentiates+between+lower+body+ischemia+due+to+arterial+occlusion+versus+venous+outflow+obstruction%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Thorac+Surg%22%5BJournal%5D)">How near-infrared spectroscopy differentiates between lower body ischemia due to arterial occlusion versus venous outflow obstruction.</a> Ann Thorac Surg. 91 (4), 1274-1276 (2011).</li>
<li>Studier-Fischer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endotracheal+intubation+via+tracheotomy+and+subsequent+thoracotomy+in+rats+for+non-survival+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Endotracheal intubation via tracheotomy and subsequent thoracotomy in rats for non-survival applications.</a> J Vis Exp. (205), e66684(2024).</li>
<li>Nickel, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+anastomotic+technique+and+gastric+conduit+perfusion+with+hyperspectral+imaging+and+machine+learning+in+an+experimental+model+for+minimally+invasive+esophagectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Surg+Oncol%22%5BJournal%5D)">Optimization of anastomotic technique and gastric conduit perfusion with hyperspectral imaging and machine learning in an experimental model for minimally invasive esophagectomy.</a> Eur J Surg Oncol. , 106908(2023).</li>
<li>Barberio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+fluorescence+angiography+versus+hyperspectral+imaging+to+assess+bowel+ischemia%3A+A+comparative+study+in+enhanced+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Surgery%22%5BJournal%5D)">Quantitative fluorescence angiography versus hyperspectral imaging to assess bowel ischemia: A comparative study in enhanced reality.</a> Surgery. 168 (1), 178-184 (2020).</li>
<li>Doukas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Onset+of+adverse+abdominal+events+due+to+intestinal+ischemia-reperfusion+injury+after+aortic+cross-clamping+is+associated+with+elevated+hsp70+serum+levels+in+the+early+postoperative+phase%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Onset of adverse abdominal events due to intestinal ischemia-reperfusion injury after aortic cross-clamping is associated with elevated hsp70 serum levels in the early postoperative phase.</a> Int J Mol Sci. 23 (23), 15063(2022).</li>
<li>Mine, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+shock+protein+70+messenger+RNA+in+rat+leukocytes+elevates+after+severe+intestinal+ischemia-reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Heat shock protein 70 messenger RNA in rat leukocytes elevates after severe intestinal ischemia-reperfusion.</a> J Surg Res. 242, 342-348 (2019).</li>
<li>Criqui, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lower+extremity+peripheral+artery+disease%3A+Contemporary+epidemiology%2C+management+gaps%2C+and+future+directions%3A+A+scientific+statement+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Lower extremity peripheral artery disease: Contemporary epidemiology, management gaps, and future directions: A scientific statement from the American Heart Association.</a> Circulation. 144 (9), e171-e191 (2021).</li>
<li>Seidlitz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+deep+learning-based+semantic+organ+segmentation+in+hyperspectral+images%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Image+Anal%22%5BJournal%5D)">Robust deep learning-based semantic organ segmentation in hyperspectral images.</a> Med Image Anal. 80, 102488(2022).</li>
<li>Studier-Fischer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Icg-augmented+hyperspectral+imaging+for+visualization+of+intestinal+perfusion+compared+to+conventional+icg+fluorescence+imaging%3A+An+experimental+study%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Surg%22%5BJournal%5D)">Icg-augmented hyperspectral imaging for visualization of intestinal perfusion compared to conventional icg fluorescence imaging: An experimental study.</a> Int J Surg. 109 (12), 3883-3895 (2023).</li>
<li>Studier-Fischer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heiporspectral+-+the+heidelberg+porcine+hyperspectral+imaging+dataset+of+20+physiological+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Data%22%5BJournal%5D)">Heiporspectral - the heidelberg porcine hyperspectral imaging dataset of 20 physiological organs.</a> Scientific Data. 10 (1), 414(2023).</li>
<li>Studier-Fischer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectral+organ+fingerprints+for+machine+learning-based+intraoperative+tissue+classification+with+hyperspectral+imaging+in+a+porcine+model%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Spectral organ fingerprints for machine learning-based intraoperative tissue classification with hyperspectral imaging in a porcine model.</a> Sci Rep. 12 (1), 11028(2022).</li>
<li>Mallick, I. H., Yang, W., Winslet, M. C., Seifalian, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ischemia-reperfusion+injury+of+the+intestine+and+protective+strategies+against+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Dig+Dis+Sci%22%5BJournal%5D)">Ischemia-reperfusion injury of the intestine and protective strategies against injury.</a> Dig Dis Sci. 49 (9), 1359-1377 (2004).</li>
<li>Malekinejad, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prazosin+treatment+protects+brain+and+heart+by+diminishing+oxidative+stress+and+apoptotic+pathways+after+renal+ischemia-reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Res+%28Stuttg%29%22%5BJournal%5D)">Prazosin treatment protects brain and heart by diminishing oxidative stress and apoptotic pathways after renal ischemia-reperfusion.</a> Drug Res (Stuttg). 72 (6), 336-342 (2022).</li>
<li>Feldman, Z. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferior+mesenteric+artery+revascularization+can+supplement+salvage+of+mesenteric+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg+Cases+Innov+Tech%22%5BJournal%5D)">Inferior mesenteric artery revascularization can supplement salvage of mesenteric ischemia.</a> J Vasc Surg Cases Innov Tech. 9 (3), 101041(2023).</li>
<li>Munley, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+mesenteric+ischemia-induced+intestinal+dysbiosis+resolved+after+revascularization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg+Cases+Innov+Tech%22%5BJournal%5D)">Chronic mesenteric ischemia-induced intestinal dysbiosis resolved after revascularization.</a> J Vasc Surg Cases Innov Tech. 9 (2), 101084(2023).</li>
<li>Lejay, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ischemia+reperfusion+injury%2C+ischemic+conditioning+and+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Ischemia reperfusion injury, ischemic conditioning and diabetes mellitus.</a> J Mol Cell Cardiol. 91, 11-22 (2016).</li>
<li>Huang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrovascular+complications+in+patients+with+diabetes+and+prediabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Res+Int%22%5BJournal%5D)">Macrovascular complications in patients with diabetes and prediabetes.</a> Biomed Res Int. 2017, 7839101(2017).</li>
<li>Liu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hmgb1+in+the+ischemic+and+non-ischemic+liver+after+selective+warm+ischemia%2Freperfusion+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Histochem+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Hmgb1 in the ischemic and non-ischemic liver after selective warm ischemia/reperfusion in rats.</a> Histochem Cell Biol. 135 (5), 443-452 (2011).</li>
<li>Koc, S., Dogan, H. O., Karatas, O., Erdogan, M. M., Polat, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+homeostasis+and+mast+cells+in+experimental+hepatic+ischemia-reperfusion+injury+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Turk+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial homeostasis and mast cells in experimental hepatic ischemia-reperfusion injury of rats.</a> Turk J Gastroenterol. 33 (9), 777-784 (2022).</li>
<li>Chu, M. J., Vather, R., Hickey, A. J., Phillips, A. R., Bartlett, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+ischaemic+preconditioning+on+experimental+steatotic+livers+following+hepatic+ischemia-reperfusion+injury%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22HPB+%28Oxford%29%22%5BJournal%5D)">Impact of ischaemic preconditioning on experimental steatotic livers following hepatic ischemia-reperfusion injury: A systematic review.</a> HPB (Oxford). 17 (1), 1-10 (2015).</li>
<li>Chang, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sitagliptin+protects+rat+kidneys+from+acute+ischemia-reperfusion+injury+via+upregulation+of+GLP-1+and+GLP-1+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Sitagliptin protects rat kidneys from acute ischemia-reperfusion injury via upregulation of GLP-1 and GLP-1 receptors.</a> Acta Pharmacol Sin. 36 (1), 119-130 (2015).</li>
<li>Boys, J. A., Toledo, A. H., Anaya-Prado, R., Lopez-Neblina, F., Toledo-Pereyra, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+dantrolene+on+ischemia-reperfusion+injury+in+animal+models%3A+A+review+of+outcomes+in+heart%2C+brain%2C+liver%2C+and+kidney%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Investig+Med%22%5BJournal%5D)">Effects of dantrolene on ischemia-reperfusion injury in animal models: A review of outcomes in heart, brain, liver, and kidney.</a> J. Investig Med. 58 (7), 875-882 (2010).</li>
<li>Orihashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenteric+ischemia+in+acute+aortic+dissection%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Today%22%5BJournal%5D)">Mesenteric ischemia in acute aortic dissection.</a> Surg Today. 46 (5), 509-516 (2016).</li>
<li>Byard, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+mesenteric+ischemia+and+unexpected+death%5BTitle%5D)+AND+%22J+Forensic+Leg+Med%22%5BJournal%5D)">Acute mesenteric ischemia and unexpected death.</a> J Forensic Leg Med. 19 (4), 185-190 (2012).</li>
<li>Łagosz, P., Sokolski, M., Biegus, J., Tycinska, A., Zymlinski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elevated+intra-abdominal+pressure%3A+A+review+of+current+knowledge%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Clin+Cases%22%5BJournal%5D)">Elevated intra-abdominal pressure: A review of current knowledge.</a> World J Clin Cases. 10 (10), 3005-3013 (2022).</li>
</ol>

Sebbene le implicazioni della deprivazione di perfusione tissutale sotto forma di condizioni di malperfusione tissutale locale o sistemica siano state a lungo riconosciute, persistono come una delle cause primarie di morbilità e mortalità sia negli Stati Uniti chein Europa. Queste condizioni di malperfusione sono la terza causa principale di degradazione dei tessuti, dopo la malignità e l'infiammazione settica, ma hanno uno spettro di origini molto più ampio rispetto alle ultime due2.
Questo spettro spazia da meccanismi locali come la fibrillazione atriale con occlusione tromboembolica, vasocostrizione e dissezione iatrogena o traumatica, a meccanismi sistemici come insufficienza cardiaca o shock, sepsi, ipovolemia e fenomeni di furto. Questi diversi meccanismi sono alla base di una varietà di condizioni mediche e chirurgiche. La significativa morbilità e mortalità associate a queste condizioni hanno indirizzato l'attenzione medica verso le procedure per ripristinare il flusso sanguigno nei tessuti malfusi al fine di prevenire la necrosi e ripristinare la funzione degli organi nel corso dei decenni3.
Questo sforzo di ricerca ha portato a una varietà di soluzioni farmaceutiche, mediche e chirurgiche per ripristinare la perfusione fisiologica degli organi, tra cui i progressi nella chirurgia di bypass4, nelle procedure endovascolari5, nell'ossigenazione extracorporea a membrana 6,7, nella perfusione delle macchine d'organo durante il trapianto8 e nei sostituti del sangue artificiale9.
Eppure, nonostante questi sviluppi significativi, la malperfusione, in particolare degli organi viscerali, rimane un problema urgente nella cura dei pazienti e la domanda di ulteriori ricerche sui processi biomedici e sulle strategie di salvataggio è elevata. Modelli biologici validi sono della massima importanza per consentire questo tipo di ricerca. A causa degli aspetti multifattoriali della ricerca sulla perfusione tissutale, che includono non solo la biologia cellulare ma anche la microanatomia vascolare e la reologia, un modello appropriato richiede un grado di complessità biologica che solo un organismo modello completo può fornire, rendendo i roditori il modello più ovvio di scelta.
La malperfusione tissutale può essere differenziata in tre condizioni distinte: ischemia arteriosa isolata, congestione venosa isolata e malperfusione combinata10. Gli scenari clinicamente rilevanti per queste condizioni includono (1) Ischemia arteriosa: fibrillazione atriale con occlusione tromboembolica, emboli settici, vasocostrizione, dissezione o clamping vascolare iatrogeno o traumatico, insufficienza cardiaca o shock, dissezione aortica, sepsi e ipovolemia, ostruzione arteriosa estrema dovuta a costrizione esterna, embolia arteriosa polmonare, malattie occlusive vascolari arteriose croniche o fenomeni di furto; (2) Congestione venosa: dissezione o clamping vascolare iatrogeno o traumatico, insufficienza cardiaca, fibrosi o cirrosi epatica, ostruzione venosa dovuta a costrizione esterna, trombosi venosa, insufficienza venosa e sindrome di Budd-Chiari; (3) Malperfusione combinata: combinazioni delle condizioni di cui sopra e stadi avanzati delle suddette condizioni, come la congestione venosa secondaria dovuta a fibrosi indotta da ischemia o l'ischemia arteriosa secondaria dovuta a ritenzione indotta da congestione, nonché condizioni specifiche degli organi come l'infiammazione ischemica (ad esempio, colite ischemica)11,12.
Questo articolo, quindi, mira a fornire un modello passo-passo per indurre ischemia arteriosa viscerale controllata e reversibile, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti per applicazioni sia di sopravvivenza che non di sopravvivenza, come illustrato nella Figura 1. Il modello sperimentale offre un ambiente controllato per lo studio delle dinamiche multiformi dell'ischemia arteriosa, della congestione venosa e delle loro sequele combinate, emulando scenari clinicamente rilevanti incontrati in varie condizioni.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67171/67171fig01.jpg"> Figura 1: Panoramica del protocollo. Rappresentazione schematica dell'anatomia vascolare del ratto e rappresentazione del sito di serraggio (freccia grigia). (A) Perfusione fisiologica. (B) Ischemia arteriosa. (C) congestione venosa. (D) Malperfusione combinata. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67171/67171fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

<table><tbody><tr><td>Pinza per preparazione atraumatica</td><td>Aesculap</td><td>FB395R</td><td>DE BAKEY ATRAUMATA pinza atraumatica, diritta</td></tr><tr><td>Morsetto per overholt smussato</td><td>Aesculap</td><td>BJ012R</td><td>BABY-MIXTER pinza per preparazione e legatura, piegata, 180 mm</td></tr><tr><td>Cannula</td><td>BD (Beckton, Dickinson)</td><td>301300</td><td>BD Microlance 3 cannula 20 G</td></tr><tr><td>Aste di fissaggio</td><td>legefirm</td><td>500343896</td><td>diapason utilizzati come aste di fissaggio in metallo a forma di Y</td></tr><tr><td>Pad riscaldante</td><td>Royal Gardineer</td><td>IP67</td><td>Royal Gardineer Heating Pad Taglia S, 20 Watt</td></tr><tr><td>Tubo perfusore in plastica</td><td>M. Schilling GmbH</td><td>S702NC150</td><td>tubo di collegamento COEX 150 cm</td></tr><tr><td>Fascetta ad anello in silicone</td><td>SERAG WIESSNER</td><td>SL26</td><td>fascetta ad anello in silicone 2,5 mm rosso</td></tr><tr><td>Spraque Dawley rat</td><td>Janvier</td><td>Labs RN-SD-M</td><td>Spraque Dawley rat</td></tr><tr><td>Piastra in acciaio</td><td>Maschinenbau Feld GmbH</td><td>C010206</td><td>Piastra in lamiera zincata, 40 x 50 cm, spessore 4,0 mm</td></tr><tr><td>Yasargil clip</td><td>Aesculap</td><td>FE795K</td><td>YASARGIL Sistema di clip per aneurisma Phynox Temporary (Standard) Clip</td></tr><tr><td>Yasargil Applicatore di clip</td><td>Aesculap</td><td>FE558K</td><td>YASARGIL Applicatore di clip per aneurisma Phynox (Standard)</td></tr></tbody></table>

ischemia arteriosa viscerale reversibile controllata, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti

Controlled Reversible Visceral Arterial Ischemia, Venous Congestion and Combined Malperfusion via Midline Laparotomy in Rats

Questo protocollo è stato eseguito in 10 ratti maschi (peso medio 403 g ± 26 g) in un contesto di non sopravvivenza. Il tasso di successo è stato definito dalla sopravvivenza oltre 20 minuti dopo clampaggio arterioso, clampaggio venoso e clampaggio combinato per 5 minuti con 10 minuti di riperfusione, ciascuno dei quali era del 100%. La durata media della preparazione dall'incisione cutanea fino a quando entrambi i vasi sono stati appesi con anelli di silicone è stata di 11 minuti e 45 secondi ± 3 minuti e 23 secondi.
Per la convalida dei 4 diversi stati di malperfusione, i parametri indice per l'ossigenazione (StO2) e la perfusione (NIR) sono stati misurati utilizzando l'imaging iperspettrale (HSI) su 5 organi viscerali (Figura 5).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67171/67171fig05.jpg"> Figura 5: Validazione del modello di malperfusione. (A,B) Quantificazione dei valori di ossigenazione e perfusione dell'HSI in quattro diversi stati di perfusione e cinque diversi organi viscerali con n = 10 animali. (C-F) Immagini indice RGB e codificate a colori di registrazioni HSI contenenti organi viscerali in 4 diversi stati di perfusione. Le barre di errore indicano la deviazione standard. La barra della scala raffigura 5 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67171/67171fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
I valori sono stati forniti in unità arbitrarie e hanno mostrato una significativa diminuzione degli stati di malperfusione rispetto allo stato fisiologico dell'organo (Tabella 1). I risultati iperspettrali erano in linea con le recenti pubblicazioni che indicavano che la vitalità e la perfusione del tessuto possono essere valutate utilizzando valori di cut-off HSI StO2 organo-specifici che corrispondevano ai valori osservati in questo studio14,15. A titolo esemplificativo per lo stomaco, questi erano il 64,1% (±9,4%) per la perfusione fisiologica, il 43,1% (±7,4%) per l'ischemia arteriosa, il 40,5% (±5,4%) per la congestione venosa e il 39,3% (±4,5%) per la malperfusione combinata.
Poiché si trattava di esperimenti non di sopravvivenza, non ci sono dati sperimentali sui risultati a lungo termine degli animali. Tuttavia, altri studi riportano una sopravvivenza del 100% e del 57% nell'arco di 24 ore per i ratti sottoposti a 30 minuti e 60 minuti di clampaggio dell'arteria mesenterica superiore16,17 e lo hanno correlato con successo con i livelli sierici della proteina da shock termico 70. Di conseguenza, questo potrebbe essere un possibile metodo per valutare i risultati nei futuri studi di sopravvivenza in base ai diversi tempi di clampaggio.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>parametro</td>
			<td>organo</td>
			<td>riferimento</td>
			<td>ischemia arteriosa</td>
			<td>congestione venosa</td>
			<td>malperfusione combinata</td>
		</tr><tr><td rowspan="5">StO2</td>
			<td>stomaco</td>
			<td>64,1% (±9,4%)</td>
			<td>43,1% (±7,4%)</td>
			<td>40,5% (±5,4%)</td>
			<td>39,3% (±4,5%)</td>
		</tr><tr><td>intestino tenue</td>
			<td>78,4% (±5,1%)</td>
			<td>44,8% (±5,5%)</td>
			<td>38,0% (±7,9%)</td>
			<td>41,9% (±6,9%)</td>
		</tr><tr><td>colon</td>
			<td>74,6% (±5,0%)</td>
			<td>56,0% (±6,3%)</td>
			<td>51,3% (±4,1%)</td>
			<td>51,8% (±2,9%)</td>
		</tr><tr><td>fegato</td>
			<td>39,5% (±9,7%)</td>
			<td>16,9% (±2,6%)</td>
			<td>9,5% (±0,8%)</td>
			<td>9,3% (±1,1%)</td>
		</tr><tr><td>rene</td>
			<td>71,0% (±3,8%)</td>
			<td>26,3% (±3,0%)</td>
			<td>18,6% (±2,5%)</td>
			<td>21,2% (±2,6%)</td>
		</tr><tr><td rowspan="5">NIR</td>
			<td>stomaco</td>
			<td>20,0% (±9,3%)</td>
			<td>8,3% (±6,7%)</td>
			<td>6,8% (±5,1%)</td>
			<td>7,5% (±8,1%)</td>
		</tr><tr><td>intestino tenue</td>
			<td>38,6% (±17,4%)</td>
			<td>12,9% (±11,0%)</td>
			<td>6,3% (±6,5%)</td>
			<td>5,7% (±5,9%)</td>
		</tr><tr><td>colon</td>
			<td>12,6% (±13,7%)</td>
			<td>5,3% (±8,7%)</td>
			<td>3,8% (±7,5%)</td>
			<td>2,6% (±4,7%)</td>
		</tr><tr><td>fegato</td>
			<td>40,4% (±13,1%)</td>
			<td>0,3% (±0,7%)</td>
			<td>0,0% (±0,1%)</td>
			<td>0,0% (±0,0%)</td>
		</tr><tr><td>rene</td>
			<td>10,4% (±5,2%)</td>
			<td>0,0% (±0,0%)</td>
			<td>0,0% (±0,1%)</td>
			<td>0,0% (±0,0%)</td>
		</tr></tbody></table>Tabella 1: Parametri tissutali. Valori di ossigenazione HIS StO2 e perfusione NIR in unità arbitrarie in 5 organi viscerali e 4 diversi stati di perfusione.

Ischemia arteriosa viscerale reversibile controllata, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti

Besides sepsis and malignancy, malperfusion is the third leading cause of tissue degradation and a major pathomechanism for various medical and surgical ...

controlled-reversible-visceral-arterial-ischemia-venous-congestion

Research

Ricerca

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Il modello di topo di infarto miocardico acuto (AMI) è utile per studiare la conseguenza di un infarto miocardico sulla funzione cardiaca fisiopatologici e fisiologici.

Infarto acuto del miocardio in topi

Occlusione carotidea bilaterale accoppiato con ipotensione sistemica produce ischemia cerebrale globale nel ratto, con conseguenti danni al dell'ippocampo con severità riproducibile. Soggetti animali sono compromesse con modelli prevedibili di danni cerebrali, si riprendono speditamente, ed i tassi di mortalità sono relativamente bassi.

2-occlusione di vasi / Ipotensione: un modello di ratto di Global Ischemia cerebrale

Trasferimento di tessuto libero è ampiamente utilizzata in chirurgia ricostruttiva per ripristinare la forma e la funzione a seguito di resezione oncologica e traumi. Precondizionamento questo tessuto prima della chirurgia può migliorare l'esito. Questo articolo descrive...

In situ trasversale retto addominale miocutaneo Flap: un modello di ratto di miocutaneo ischemia riperfusione

Questo protocollo descrive una procedura chirurgica per creare un modello per l'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) indotta dal flusso nei ratti e le procedure per analizzare i principali endpoint emodinamici e istologici in questo modello.

Chirurgia Shunt, Destra cuore cateterizzazione, e Vascolare Morfometria in un modello di ratto per Flow-indotta ipertensione arteriosa polmonare

Indurre ipertrofia epatica rapida utilizzando associando i fegato partizione e legatura della vena portale per un'epatectomia Staged (ALPPS) è stato proposto per la resezione dei tumori del fegato resecabile limite. Questo modello può delucidare i meccanismi coinvolti nell'ipertrofia rapido e permette di testare farmaci che promuovono o bloccano l'accelerazione della rigenerazione.

Modello del ratto della partizione del fegato associando i e legatura della vena portale per procedura di messa in scena epatectomia (ALPPS)

Descriviamo in dettaglio un modello tumorale del cancro colorettale clinicamente rilevante (CRLM) e l'influenza della reperfusione di ischemia epatica (I/R) nella crescita tumorale e nella metastasi. Questo modello può aiutare a comprendere meglio i meccanismi alla base della promozione metastatica del fegato indotta da un intervento chirurgico.

Modello Murine dei tumori metastatici del fegato nell'impostazione della lesione alla riperfusione dell'ischemia

Questo articolo presenta un metodo efficiente per eseguire l'ischemia miocardiale e la successiva riperfusione cronica nei ratti utilizzando un approccio minimamente invasivo. Inoltre, la funzione emodinamica ventricolare sinistra dei ratti è valutata con ecocardiografia e metodi isolati del cuore di lavoro.

Metodo semi-minimo invasivo per indurre l'infarto miocardico nei ratti e la valutazione della funzione cardiaca da parte di un sistema cardiaco funzionante isolato

Questo documento fornisce una descrizione dettagliata di come costruire un modello animale della fase anepatica (ischemia epatica) nei ratti per facilitare la ricerca di base sulle lesioni da ischemia-riperfusione dopo il trapianto di fegato.

Lesione da ischemia-riperfusione dell'organo simulando cambiamenti emodinamici nel modello di trapianto di fegato di ratto

Descriviamo come generare un modello chirurgico ampiamente utilizzato di danno da ischemia-riperfusione intestinale (IRI) nei roditori. La procedura prevede l'occlusione dell'arteria mesenterica superiore seguita dal ripristino del flusso sanguigno. Questo modello è utile per gli studi che indagano le cause occlusive dell'IRI intestinale sia in medicina veterinaria che umana.

Modello di roditore di danno da ischemia-riperfusione intestinale attraverso l'occlusione dell'arteria mesenterica superiore

Questo studio descrive un modello di danno polmonare acuto a seguito di ischemia-riperfusione viscerale durante il cross-clampaggio aortico sopraceliaco tramite laparotomia nei ratti. Consente di studiare gli effetti clinici e biologici del clampaggio aortico, nonché l'impatto dell'ischemia-riperfusione sugli organi sottostanti e sulle lesioni polmonari remote.

Un modello di danno polmonare acuto a seguito di ischemia-riperfusione viscerale mediante clampaggio della croce aortica sopraceliaca nei ratti

Impara a indurre malperfusione viscerale controllata e reversibile nei ratti mediante laparotomia e clampaggio vascolare. Questo metodo standardizzato consente di studiare stati ischemici con imaging iperspettrale per applicazioni diagnostiche.

Ischemia arteriosa viscerale reversibile controllata, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti (Video) | JoVE Journal

Ischemia arteriosa viscerale reversibile controllata, congestione venosa e malperfusione combinata tramite laparotomia della linea mediana nei ratti

Esplora altri video