11 czerwca 2009
Opisujemy nową metodę chirurgiczną kaniulacji „pętli jelitowych” w jelicie krętym owiec. Po powrocie zwierząt do zdrowia po operacji oraz całkowitym usunięciu z organizmu antybiotyków i leków przeciwbólowych, za pomocą kaniul można wprowadzać wiele dawek terapeutycznych bezpośrednio do pętli.
Jelitami jest złożona struktura, która bierze udział nie tylko w wchłanianiu składników odżywczych, ale pełni również funkcję bariery między organizmem a światem zewnętrznym. W związku z tym jelita odgrywają kluczową rolę w immunosurweilancji i ochronie przed patogenami jelitowymi. Badania nad fizjologią i immunologią jelit często wykorzystują pętle jelitowe jako model eksperymentalny.
Wiele z tych modeli pętli jelitowych to zabiegi chirurgiczne bez odzyskania zwierzęcia, służące do badania krótkoterminowych zmian w jelitach. Wcześniej opracowaliśmy model pętli jelitowej z odzyskaniem zwierzęcia, aby precyzyjnie mierzyć długoterminowe zmiany immunologiczne w jelitach owiec po ekspozycji na szczepionki, adiuwanty i wirusy. Znaczną wadą tej metody jest jednorazowa możliwość podania substancji do pętli w czasie operacji.
Podobnie, próbki zarówno błony śluzowej jelit, jak i ich zawartości można pobrać jedynie w momencie zakończenia projektu. Zmodyfikowaliśmy zatem nasz model jelitowy poprzez wprowadzenie do jelit cewników długoterminowych. Są to instrumenty wykorzystywane w chirurgii jelit, kleszczyki DO'S, znane również jako kleszczyki jelitowe.
Klemowe zaciski są istotnymi narzędziami, które zapewniają, że jelito nie zostanie uszkodzone podczas operacji. Cewniki w eksperymencie są oznakowane czarnymi markami za pomocą markera permanentnego, a następnie poddawane sterylizacji. Do wnętrza końca każdego cewnika wprowadza się maść okulistyczną lub maść bazową, która stanowi barierę nieantybiotykową.
Odpięto pasmo stereo za pomocą ostrza skalpela. Skórę i mięśnie rozchylono, w razie potrzeby wykorzystując elektrokoagulację. Do tego samego zabiegu można użyć chirurgicznego ostrza skalpela, jednak krwawienie z tkanek staje się wtedy bardziej nasilone.
Pojedyncze nacięcie punktowe wykonane ostrzem skalpela tworzy niewielki otwór, który umożliwia otwarcie otrzewnej za pomocą nożyczek Metzenbauma. Ślepa kiszka, znajdująca się w prawym dolnym kwadrancie jamy brzusznej, służy jako punkt orientacyjny. Jelito kręte jest przyłączone do ślepej kiszki w kierunku głowowym; w tym miejscu zaznaczono zarówno jelito kręte, jak i ślepą kiszkę.
Następnie jelito zostaje umieszczone z powrotem w jamie brzusznej. Do zmierzenia długości odcinka jelita, w którym podczas tej operacji zostaną utworzone pętle o długości 15 cm, używa się dociętego wcześniej fragmentu nici jedwabnej. Odcinek jelita składa się z około 85 cm jelita krętego.
Końce segmentu jelita są zaciskane kleszczykami doin po stronie niebędącej pętlą oraz dużymi kleszczykami Kelly’ego po stronie pętli jelita krętego. Następnie jelito kręte jest przecinane między zaciskami. Czynność tę powtarza się po drugiej stronie.
Segment jelita płucze się dwukrotnie 60 mililitrami jałowej soli fizjologicznej. Następnie do segmentu jelita wprowadza się 60 mililitrów roztworu antybiotyku o szerokim spektrum działania, rozprowadzając go możliwie równomiernie na całej długości segmentu i pozostawiając na 30 minut. Nacięte końce jelita krętego łączy się w anastomozę za pomocą dwóch szwów stabilizujących.
Końce jelita krętego zostały zestawione i zszyte prostym szwem ciągłym. Przy użyciu wchłanialnej nici Vicryl 2-0 połączono boczną stronę jelita z drugą stroną. Następnie jelito kręte obrócono i powtórzono szycie po przeciwnej stronie.
W miejscu anastomozy wstrzykuje się 5 mL jałowej soli fizjologicznej w celu sprawdzenia szczelności. Końce prowadnic do igieł są delikatnie wprowadzane do jelita krętego w miejscu anastomozy, aby upewnić się, że światło jelita jest szerokie i drożne. Roztwór antybiotyku o szerokim spektrum działania jest delikatnie usunięty z segmentu jelita.
Tępe końce odcinka jelita zamyka się dwuwarstwowym szwem. Każdy koniec odcinka jelita zostaje zamknięty prostym szwem ciągłym z użyciem wchłanialnej nici Vicryl 2-0, a następnie szwem inwertującym. Pętle formuje się poprzez związanie odcinka jelita nićmi jedwabnymi 2-0.
Pierwszą ligaturę zakłada się 5 cm od tępego końca segmentu jelita. Długość segmentu jelita jest ponownie mierzona, aby upewnić się, że jest ona wystarczająca do utworzenia wszystkich pętli. W celu utworzenia pierwszej pętli.
Ligaturę z jedwabnej nici podaje się w odległości 15 centymetrów od pierwszego szwu, tworząc w ten sposób pętlę. Należy pamiętać, aby końce szwów ligaturowych pozostawić długie, ponieważ posłużą one do przymocowania cewnika do ściany pętli. W ścianie każdej pętli wykonuje się niewielkie nacięcie.
Żółty jednorazowy rozszerzacz naczyniowy powiększa otwór, umożliwiając wprowadzenie cewnika do światła pętli. Silikonowa kulka na cewniku zapobiega jego wysunięciu się z pętli. Do szczelnego zamknięcia nacięcia stosuje się szew mieszkowaty.
Cewnik zostaje dodatkowo przymocowany do ściany pętli poprzez powiązanie go szwami ligaturą użytymi wcześniej. Aby wyznaczyć pętlę, cewnik zostaje mocno zabezpieczony, a pętla z cewnikiem została wyróżniona na tym obrazie. Tutaj wyróżniono wszystkie trzy pętle z cewnikami. Należy zauważyć, że pętle wydają się różowe, zdrowe i żywotne, co dowodzi, że przepływ krwi nie został zaburzony przez procedurę chirurgiczną.
Ponownie, pętle wyglądają na zdrowe. W pobliżu pierwotnego nacięcia brzusznego wykonuje się nacięcie kłute. Cewniki są wyprowadzane na zewnątrz przez nacięcie, a ocatewnikowane pętle są umieszczane z powrotem w jamie brzusznej.
Ścianę brzuszną zszywa się za pomocą wchłanialnej nici katgut w rozmiarze 3, stosując pojedyncze szwy przerywane. Skórę zamyka się szwem materacowym poziomym przerywanym, używając niewchłanialnej nici nylonowej 2-0. Do tunelowania cewników pod skórą wykorzystuje się stalową rurkę o przekroju pustym.
Rurkę wprowadza się w pobliżu nacięcia brzusznego, prowadząc ją pod skórą, aż do miejsca wyjścia w pobliżu podstawy szyi, pomiędzy łopatkami. Lokalizacja ta jest niezbędna w celu ochrony cewników przed późniejszymi uszkodzeniami. Cewniki wprowadza się do rurki i przesuwa do przodu na co najmniej 50% długości rurki.
Następnie rurkę z cewnikami wyciąga się ze skóry w miejscu wyjścia. Nacięcie skóry zszywa się niewchłanialną nicią nylonową 2-0. Cewniki są etykietowane i umieszczane w woreczku do czasu ich użycia.
Na zdjęciu przedstawiono owcę pięć dni po operacji; zwierzę wydaje się rześkie, czujne i responsywne oraz powróciło do normalnej diety. W tej procedurze udało nam się wprowadzić cewniki długoterminowe do pętli jelitowych utworzonych w jelicie krętym owiec. Pozwala nam to na pomiar zmian fizjologicznych i immunologicznych po różnych zabiegach w tych odrębnych przedziałach jelitowych.
Kluczowymi elementami tego zabiegu chirurgicznego są: wyznaczenie odcinka jelita w obrębie jelita krętego, usunięcie treści z odcinka jelita poprzez płukanie sterylną solą fizjologiczną, wprowadzenie antybiotyków o szerokim spektrum działania do odcinka jelita, anastomoza jelita krętego, usunięcie antybiotyków z odcinka jelita, tępe zamknięcie odcinka jelita, utworzenie pętli terminalnych w obrębie odcinka jelita, wprowadzenie cewników do pętli, stabilizacja cewników w pętlach oraz wyprowadzenie cewników na zewnątrz. Rysunek ten przedstawia schematyczną reprezentację procedury kaniulacji pętli jelitowych opisanej w tym filmie. Należy zwrócić uwagę na trzy kaniulowane pętle o długości 15 cm, dwa niekaniulowane odstępy o długości 15 cm utworzone między pętlami oraz dwa pięciocentymetrowe segmenty końcowe, a wszystko to w obrębie 85 cm długiego odcinka jelita krętego owcy.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejsze badanie przedstawia nową metodę chirurgiczną kaniulacji pętli jelita krętego u owiec. Technika ta umożliwia bezpośrednie podawanie wielu substancji terapeutycznych do pętli jelitowych po tym, jak zwierzęta powrócą do sprawności po zabiegu chirurgicznym.
Ta technika kateteryzacji umożliwia wielokrotne podawanie leków do pętli jelitowych, co wspiera podłużne badania immunologiczne w modelach dużych zwierząt. Rozwiązuje ona kluczowe ograniczenie w przedklinicznych badaniach jelit, umożliwiając interwencje w oknach pooperacyjnych, co zwiększa elastyczność eksperymentalną i bogactwo danych. Metoda ta usprawnia walidację celów oraz redukcję ryzyka mechanistycznego w rozwoju doustnych leków biologicznych, szczepionek i adiuwantów śluzówkowych.
Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu badawczego, od testowania hipotez po identyfikację związków wiodących, w szczególności w przypadku leków biologicznych ukierunkowanych na przewód pokarmowy oraz kandydatów na szczepionki.