Um modelo do rato de cirurgia ortopédica para estudar a disfunção cognitiva pós-operatória e regeneração de tecidos

O objetivo geral desses métodos cirúrgicos é observar os efeitos do trauma na disfunção de múltiplos órgãos, especificamente a parabiose será usada para anastomose de um camundongo jovem e velho, resultando em um suprimento sanguíneo compartilhado. Um dos camundongos dentro deste modelo será então fraturado para observar os efeitos regenerativos e o efeito na função cognitiva em relação ao sistema compartilhado do camundongo jovem e velho. Esses métodos podem ajudar a responder a questões-chave relacionadas ao campo da imunologia, envelhecimento, regeneração tecidual e função cognitiva.

A principal vantagem do procedimento ortopédico é a aplicabilidade clínica desses achados a complicações comuns após a cirurgia, por exemplo, delírio e disfunção cognitiva pós-operatória. Antes do experimento, mantenha os ratos em um ambiente com ar condicionado com ciclos de luz e escuridão de 12 horas e acesso adequado a alimentos e água padrão. Abrigue no máximo cinco companheiros de ninhada por gaiola e evite condições que possam encorajar a luta.

Use um camundongo fêmea aos três meses de idade e um camundongo velho aos 17 meses de idade. Para parabiose, aclimatar dois camundongos juntos por pelo menos duas semanas antes da cirurgia. Verifique a condição corporal e a aparência geral dos ratos diariamente.

Para se preparar para a cirurgia, pese os dois camundongos. Após a administração da anestesia geral, coloque os camundongos em uma almofada aquecida em decúbito dorsal. Finalmente, mantenha o nível correto de anestesia para cada camundongo.

Em seguida, raspe cada um dos dois mouses ao longo de uma linha contínua do cotovelo, do flanco e do joelho do lado a ser unido. Desinfete com iodo mais álcool 70% de esfoliação da pele em três ciclos alternados em preparação para a incisão. Comece administrando analgesia após a indução e antes da manipulação cirúrgica.

Injete 0,25% de bupivacaína nos flancos antes de abrir. Em cada camundongo, use um bisturi para fazer uma incisão na pele ao longo do flanco, variando de proximal ao joelho a proximal ao cotovelo e sem perturbar os músculos sob a pele. Junte o tríceps dos animais com duas suturas interrompidas.

Em seguida, junte as paredes do corpo ao longo dos flancos com uma sutura contínua de sete a nove passagens. Em seguida, junte o quadríceps do animal com duas suturas interrompidas e feche a pele dos dois parabiontes com suturas interrompidas. Suturas interrompidas completas com o mouse em decúbito ventral.

Permita que os ratos despertem no ar ambiente. Alojar cada par individualmente e certifique-se de monitorar os pares diariamente, realizando a pontuação da condição corporal duas vezes por semana e pesando os pares duas vezes por semana. Por fim, aguarde quatro semanas de tempo de recuperação para garantir a circulação compartilhada entre os parabiontes se estiver realizando uma cirurgia de fratura da tíbia.

Em seguida, raspe a face medial do membro posterior direito do camundongo para expor a área cirúrgica e desinfete com iodo mais álcool 70% de esfoliação da pele em três ciclos alternados. Comece administrando analgesia após a indução e antes da manipulação cirúrgica. Injete 0,25% de bupivacaína no local da cirurgia proximal ao joelho imediatamente antes da abertura.

Mantenha um campo cirúrgico estéril durante todo o procedimento usando instrumentos autoclavados. Faça uma incisão usando uma tesoura proximal ao joelho ao longo da face medial do membro posterior direito até a diáfise média da tíbia no mouse esquerdo. Exponha a diáfise média da tíbia e localize visualmente a diáfise.

Flexione o joelho e visualize o platô tibial usando o ligamento patelofemoral como ponto de referência. Visualize o tendão patelar. Em seguida, faça um furo manualmente no canal intramedular usando uma agulha de calibre 25 usando um movimento de rolamento do dedo e do polegar.

Em seguida, insira um pino de aço inoxidável de 0,38 milímetro através do orifício de cerca de 15 milímetros na cavidade medular até sentir a resistência e corte a carne com o platô tibial usando um alicate. Em seguida, use uma tesoura de ligação reta para fraturar o eixo médio da tíbia. Observe visualmente o local da fratura e os tecidos adjacentes para inspecionar a estabilização do local da fratura.

Em seguida, feche a pele usando grampos dérmicos. Finalmente, injete um mililitro de solução salina normal pré-aquecida a 37 graus Celsius por via subcutânea em cada camundongo para reposição de fluidos. Coloque os ratos em almofadas aquecidas para se recuperar antes de devolvê-los a uma gaiola doméstica limpa.

Verifique os ratos diariamente em busca de sinais de claudicação, infecção ou sangramento. As radiografias da tíbia fraturada na diáfise média indicaram mais deposição de tecido nos calos de fratura de camundongos jovens do que nos calos de fratura de camundongos idosos. Além disso, os calos de fratura de camundongos jovens continham mais osso e menos tecido fibrótico do que os calos de fratura de camundongos idosos.

A cirurgia de fratura da tíbia induziu maior neuroinflamação do hipocampo em camundongos de 20 meses de idade em comparação com camundongos de quatro meses. Além disso, os camundongos após a cirurgia também apresentam deficiências na função de memória dependente do hipocampo, por exemplo, usando avaliação comportamental de condicionamento do medo. A exposição a uma circulação jovem melhorou o reparo ósseo com consolidação precoce, aumentou a deposição óssea e diminuiu a fibrose.

Esse rejuvenescimento da regeneração óssea ocorreu independentemente dos osteoblastos positivos para osteocalcina endógena, mas dependeu de células CD45 positivas que migraram do jovem parabionte. Uma vez dominada, a técnica de parabiose pode ser realizada em 1-1/2 horas e o modelo de fratura da tíbia pode ser realizado em 15 minutos. Se necessário, os dois procedimentos também podem ser realizados independentemente um do outro.

Ao tentar o procedimento de fratura da tíbia, é importante manter um campo cirúrgico esterilizado e garantir a colocação adequada do pino e a osteotomia adequada. Por fim, lembre-se de monitorar cuidadosamente os camundongos durante toda a vida do estudo. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento de como realizar o modelo de parabiose e a cirurgia de fratura da tíbia.