O comitê institucional de cuidados e uso de animais do Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM) aprovou todos os protocolos experimentais, e os animais foram tratados de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. Para este protocolo, foram utilizados suínos machos ou fêmeas da raça Large White, com 3-4 meses de idade, pesando entre 50 e 60 kg. O tamanho dos animais pode variar de acordo com os objetivos experimentais dos pesquisadores.
1. Preparo animal e indução anestésica
- Pré-medicar o animal com injeção intramuscular de atropina (0,04 mg/kg), midazolam (0,3 mg/kg) e cetamina (20 mg/kg). Administrar isoflurano em concentração expirada final de 1%-3% em 3 L/min O2, utilizando máscara facial para indução e manutenção da anestesia.
- Confirme a anestesia adequada testando um tônus mandibular relaxado e ausência de dor usando a resposta de pinça dos dedos. Certifique-se de que o animal seja colocado em decúbito dorsal e mantido em normotermia com manta térmica.
- Após a confirmação da adequação anestésica, realizar intubação orotraqueal com tubo endotraqueal de 6,5-8 mm, conforme descrito em 10.
- Coloque o monitor de saturação de oxigênio na orelha ou lábio inferior do animal para monitoramento contínuo. Ajustar a ventilação para uma pressão expiratória final positiva (PEEP) de 5 cm H 2 O, uma pressão inspiratória de pico (PIP) de 15 cm H 2 O, uma fração inspirada de oxigênio (FIO 2) de 0,5 e uma frequência respiratória (FR) de 15 respirações/min atingindo um volume corrente (VC) de 6-8 mL/kg e pressão parcial normal de O 2 e CO 2. Ajustar a FR para manter um nível expirado de CO2 final de 35-45 mmHg.
- Obter um acesso intravenoso periférico através da veia auricular usando um cateter de 20 G. Iniciar uma infusão de manutenção de solução salina normal (NaCl a 0,9%) e administrar 2 g de sulfato de magnésio (MgSO4) em bolus intravenoso para prevenir arritmias.
- Prepare os locais cirúrgicos raspando e esfregando adequadamente o tórax e as virilhas. Desinfetar virilha e pescoço usando clorexidina e drape adequadamente, proporcionando acesso venoso e arterial.
- Coloque a almofada de eletrodo cautério nas costas do animal. Colocar o animal em posição de Trendelenburg para facilitar o acesso venoso central.
- Localize a veia jugular direita usando um ultrassom. Uma vez localizada, usando uma agulha, entre na pele em um ângulo de 45° até que o sangue seja visto e a agulha seja vista na veia no ultrassom.
- Coloque o fio-guia na agulha e, em seguida, insira um introdutor percutâneo de bainha venosa central de 7 Fr sobre o fio-guia.
- Remova o fio-guia mantendo o introdutor da bainha no lugar e, em seguida, insira um cateter de Swans-Ganz para garantir as medidas de débito cardíaco e o cateterismo cardíaco direito.
NOTA: A veia jugular esquerda pode ser usada em vez da direita. Se o acesso não for possível, inserir o introdutor diretamente na veia jugular interna (esquerda ou direita) após esternotomia mediana. Nesse caso, certifique-se de dissecar a veia.
- Usando a mesma técnica, insira um cateter venoso central (por exemplo, duplo lúmen) na veia jugular esquerda.
- Inserir outro introdutor percutâneo da bainha venosa central de 7 Fr na veia femoral direita usando a técnica de Seldinger conforme descrito nos passos 1.7. a 1.10., para a introdução de um cateter de condutância no ventrículo direito (VD). Isso pode ser feito por via percutânea com ecoguia, ou após esternotomia mediana.
- Permitir um período de estabilidade por 10 minutos após a intubação e manipulação e, em seguida, medir os parâmetros hemodinâmicos e de função cardíaca basais, incluindo pressões pulmonar e sistêmica, débito cardíaco, alças pressão-volume do VD e do VE e ecocardiografia transtorácica.
2. Estabelecimento de acesso cirúrgico
- Com o uso de cautério, realizar incisão mediana da região cervical média até a xifoide. Em seguida, divida a gordura subcutânea, camada por camada, ao longo da linha média, utilizando o eletrocautério para alcançar o periesterno.
- Corte ao redor da fúrcula esternal e use um dedo para retrair e varrer os tecidos moles sob o esterno. Abra o esterno com uma serra óssea e certifique-se de que o esterno está completamente dividido, tendo cuidado com a veia abaixo da parte superior do osso esternal. Cauterizar o esterno e/ou aplicar cera de osso para garantir hemostasia adequada.
- Com o eletrocautério, dissecar e remover o timo, levantando-o do pericárdio. Cauterizar os vasos que suprem o timo da aorta e da veia cava superior (VCS) para evitar sangramento.
- Corte cuidadosamente o pericárdio aberto com o cautério. Insira os dedos sob o pericárdio durante o corte para evitar lesões no coração.
- Administrar 300 unidades/kg de heparina IV para anticoagulação sistêmica. Se o teste estiver disponível, garanta o tempo de coagulação ativado (TCA) ˃ 300 s.
3. Retirada de terapias mantenedoras da vida e declaração de óbito
- Administrar um bolus de 3 mg/kg de propofol IV e, em seguida, interromper a ventilação mecânica e desconectar o tubo endotraqueal.
OBS: Esta etapa corresponde à "Retirada do Suporte de Vida" para o lançamento da Perfusão Regional Normomêmica. Para condições de eutanásia, consulte a secção 8.
- Monitorar a pressão arterial e a saturação periférica doO2 . Iniciar tempo de isquemia quente funcional quando a pressão sistólica < 50 mmHg.
- Estabelecer parada circulatória quando houver assistolia (ou fibrilação ventricular) e ausência de pulsatilidade arterial. Iniciar uma fase mínima de observação de 5 minutos após a parada circulatória ser estabelecida (período de afastamento) e, posteriormente, declarar a morte do animal.
4. Colocação da perfusão regional normotérmica toracoabdominal
- Com o uso do cautério, dissecar cuidadosamente o espaço aortopulmonar. Retrair inferiormente a via de saída do VD, a artéria pulmonar à esquerda e a aorta à direita para evitar lesões diretas a esta última. Leve uma ajuda de assistentes, se necessário, durante esta etapa.
- Dissecar e ligar os vasos supra-aórticos para evitar e excluir a perfusão cerebral. Alternativamente, aplique uma grande braçadeira cruzada sobre os vasos.
- Inserir dois cateteres 18G nas carótidas bilateralmente distalmente à oclusão para avaliar o fluxo sanguíneo potencial para o cérebro. Coletar e medir o sangue durante todo o experimento e reinfundir através do circuito NRP.
- Com metzenbaum e pinça de ângulo reto, dissecar delicadamente entre a VCS e a artéria inominada e entre a VCI e o pericárdio. Circundar a VCS e a VCI usando uma fita umbilical ou uma sutura simples de 0-seda e prenda-as com um torniquete.
- Com sutura 3-0, colocar duas suturas concêntricas em bolsa na adventícia da aorta ascendente distal; Evite suturas de espessura total. Coloque uma sutura em bolsa no átrio direito (AD). Fixe todas as suturas com torniquete.
- Montar e orientar o sistema NRP de acordo com as necessidades dos pesquisadores e experimentais. Para este protocolo, utilizar um circuito de ECMO com bomba centrífuga, preparado com 2 L de solução cristaloide contendo 500 mg de Solumedrol, 200 mL de bicarbonato de sódio (NaOH) a 8,4%, 300 unidades/kg de heparina e 2 g de MgSO4.
OBS: A configuração utilizada aqui é semelhante à utilizada pelos perfusionistas da instituição na divisão de cirurgia cardíaca.
- Com uma cânula arterial de 17 a 21 F, canular a aorta e, em seguida, apertar o torniquete segurando a sutura em bolsa para fixar a cânula no lugar.
NOTA: Alternativamente, insira uma cânula de oxigenador de membrana extracorpórea (ECMO) usando a técnica de Seldinger para minimizar a perda de sangue. Outro método consiste no uso de uma cânula arterial de bypass padrão. A cânula aórtica é então conectada à linha arterial do circuito NRP usando um conector 3/8-3/8; garantir o desarejamento completo para evitar embolia gasosa.
- Crie uma incisão de 5 mm no centro da corda da bolsa no AD e, em seguida, dilate-a usando um instrumento de ângulo pequeno como um ângulo reto ou estalo. Cubra a incisão com um dedo para evitar sangramento excessivo.
- Use uma cânula venosa de duplo estágio para canular o AR e, em seguida, aperte as suturas em bolsa usando um torniquete para fixar a cânula no lugar.
- Conecte as cânulas à linha venosa do circuito NRP usando um conector 1/2-3/8 e garanta o esvaziamento completo para evitar um bloqueio de ar no sistema.
- Certifique-se de que um mínimo de 15 minutos tenha se passado entre a declaração de óbito e o início da NRP para abranger pelo tempo necessário na prática clínica a preparação, o drapeamento e o acesso ao coração.
- Iniciar a PNR 15 minutos após o início do tempo de isquemia quente funcional. Manter a normotermia durante todo o procedimento. Ajustar os fluxos progressivamente até atingir um índice de perfusão de 2,5 L/min/m2. Reiniciar a ventilação mecânica com FIO2 de 50% e TV de 6 mL/kg.
NOTA: Modifique essas configurações de acordo com o desenho experimental.
- Infundir continuamente 10 μg/kg/min de dopamina e 4 unidades/min de vasopressina IV. Use epinefrina e noradrenalina durante a perfusão inicial e, em seguida, titule-as conforme necessário para ajudar na regulação da pressão, mantendo a pressão arterial acima de 50 mmHg.
5. Manutenção da reperfusão e alvos para o desmame
- Reperfundir o coração por 30 minutos antes de tentar desmamar para NRP. Se o desmame não for bem-sucedido, realizar mais 15 min de reperfusão para apoiar com NRP antes de tentar desmamar novamente por um tempo máximo total de reperfusão de 180 min.
- Proceder à avaliação cardíaca após o desmame bem-sucedido. Se o desmame não for alcançado após esse período, interrompa o experimento e relate o problema.
NOTA: Deve ser adaptado aos objetivos de cada investigador.
- Avalie os critérios de desmame do PNR e certifique-se de que todos os critérios sejam atendidos, conforme detalhado na Tabela 1.
6. Avaliação da recuperação cardíaca
- Gerar análises de alça pressão-volume (PV) para medir a contratilidade cardíaca. O cateter de condutância permite medidas contínuas das relações VE-PV.
- Obter registros em estado estacionário para gerar parâmetros dependentes do volume, trabalho braçal e pressão desenvolvida, e ocluir a VCI com uma fita umbilical para gerar parâmetros independentes de volume através da oclusão, ou seja, trabalho de curso recrutável pré-carga.
- Medir a pressão venosa central, pressão de artéria pulmonar, débito cardíaco, pressão de VD e pressão de oclusão de capilar pulmonar usando o cateter de Swans-Ganz introduzido no início do experimento.
- Analise a função cardíaca através da ecocardiografia utilizando uma sonda transesofágica padrão e uma sonda transtorácica colocada diretamente sobre o coração.
- Realizar avaliações metabólicas através da coleta de amostras de sangue arterial e venoso para análises. Extrair sangue diretamente do seio coronário para avaliar a função metabólica do coração especificamente. Analise os níveis de gases sanguíneos e lactato.
- Além disso, coletar biópsias miocárdicas do VD e do VE, se necessário. Obter amostras de outros órgãos transplantáveis de interesse (por exemplo, pulmões, fígado, rins), dependendo dos objetivos do investigador.
7. Remoção do NRP e avaliação cardíaca
- Quando os critérios de desmame forem atendidos, pare o NRP. Retire a cânula do AR e aperte rapidamente a sutura em bolsa para minimizar a perda de sangue. Fixar a sutura com nós e seguir o mesmo procedimento para retirada da cânula aórtica.
- Avaliar a função cardíaca a cada 30 min por 2 h após a interrupção da NRP, conforme descrito nos passos 6.1. até 6.4.
8. Término do experimento
- Após 2 h, colocar um cateter de cardioplegia 16 G ou 18 G na aorta ascendente. Conecte a cânula ao circuito NRP.
- Em seguida, descomprimir as cavidades cardíacas direitas incisando a VCI e as cavidades esquerdas incisando o átrio esquerdo com o uso do cautério.
- Apertar a aorta ascendente após a inserção da cânula e administrar 1,5 L de solução de cardioplegia Del Nido a 4 °C ao coração. Certifique-se de que a pressão de perfusão é de 50 mmHg.
- Interromper a ventilação mecânica e colocar gelo (NaCl a 0,9%) na cavidade torácica após o início da cardioplegia para resfriamento. Prosseguir com a cardiectomia de maneira tradicional assim que a infusão de cardioplegia estiver completa.
- Utilizar o coração coletado para obtenção de biópsias miocárdicas extensas para avaliação e avaliação. Realizar outras biópsias de outros órgãos (por exemplo, pulmões, fígado, rins), dependendo do desenho experimental e do objetivo dos investigadores
NOTA: A Figura 1 fornece um resumo das etapas do protocolo mostradas e a Tabela 1 fornece a definição dos parâmetros e critérios utilizados neste estudo.

Figura 1: Resumo esquemático do protocolo experimental. Abreviações: NRP = Normothermic Regional Perfusion. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Definição/Critérios |
| Período de Isquemia Quente Funcional | Período que se inicia quando a pressão sistólica < 50 mmHg e termina quando a PRN é iniciada. Neste protocolo, esse período é de 15 min |
| Prisão Circulatória | Estabelece-se quando o coração está em assistolia ou fibrilação ventricular |
| Período de impasse | Período que se inicia com a parada circulatória e termina com a declaração de óbito. Neste protocolo, esse período é de 5 min |
| Desmame bem-sucedido do NRP | Uso mínimo de inotrópicos e vasopressores |
| IC > 2,2 L/min/m2 |
| PAM > 55 mmHg |
| PAR < 15 mmHg |
| POAP < 15 mmHg |
| Função normal do VE e VD |
Tabela 1: Definição representativa dos parâmetros e critérios utilizados neste protocolo. Abreviações: IC = Índice Cardíaco; PAM = Pressão Arterial Média; NRP = Perfusão Regional Normomêmica; POAP = pressão capilar pulmonar; PAR = Pressão de Átrio Direito.