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Medicine

Modelo porcino del aneurisma aórtico abdominal infrarrenal

Published: November 21, 2019 doi: 10.3791/60169
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 3, *1, *1,4, *3
1Department of Surgery, University of Virginia School of Medicine, 2Department of Surgery, Ochsner Medical Center, 3Department of Surgery, University of Florida, 4The Robert M. Berne Cardiovascular Research Center, University of Virginia School of Medicine
* These authors contributed equally

Summary

Este novedoso modelo crea aneurismas aórticos infrarrojos robustos en cerdos utilizando una combinación de angioplastia con balón, perfusión por elastasa/colagenasa, aplicación tópica de elastasa y administración oral de compuestos-aminopropionitrilo, que interfiere con la reticulación de colágeno.

Abstract

Los modelos animales grandes para estudiar aneurismas de la aorta abdominal son escasos. El propósito de este modelo es crear aneurismas aórticos de aorta abdominal infrarrojos reproducibles y clínicamente significativos (AAA) en cerdos. Para lograrlo, utilizamos una combinación de angioplastia con balón, elastasa y colagenasa, y un inhibidor de la lisil oxidasa, llamado -aminopropionitrilo (BAPN), para crear aneurismas aórticos infrarrenales clínicamente significativos, análogos a la enfermedad humana.

Los cerdos machos no castrados son alimentados con BAPN durante 7 días antes de la cirugía para lograr un estado estable en la sangre. Se realiza una laparotomía de línea media y la aorta infrarrenal se disecciona circunferencialmente. Se registra una medición inicial antes de la inducción del aneurisma con una combinación de angioplastia con balón, elastasa (500 unidades)/coltasa (8000 unidades) perfusión y aplicación tópica de elastasa. Los cerdos se alimentan con BAPN diariamente hasta el procedimiento terminal en los días 7, 14 o 28 postoperatorios, momento en el que se mide el aneurisma, y se adquiere tejido. LOS cerdos BAPN + cirugía se comparan con los cerdos que se sometieron a cirugía solo.

Los cerdos tratados con BAPN y la cirugía tenían una dilatación aórtica media del 89,9% al 47,4% en el día 7, del 105,4% al 58,1% en el día 14, y del 113,5% al 30,2% en el día 28. Los cerdos tratados solo con cirugía tenían aneurismas significativamente más pequeños en comparación con los animales de CIRUGÍA BAPN en el día 28 (p < 0.0003). El grupo de cirugía BAPN + tenía evidencia macroscópica e inmunohistoquímica de la enfermedad aneurisma terminal.

La AAA infrarrenal clínicamente significativa se puede inducir mediante angioplastia con balón, perfusión por elastasa/colagenasa y aplicación tópica, complementada con BAPN oral. Este modelo crea AAA grande y clínicamente significativo con señas de identidad de la enfermedad humana. Esto tiene importantes implicaciones para el esclarecimiento de la patogénesis AAA y la prueba de nuevas terapias y dispositivos para el tratamiento de la AAA. Las limitaciones del modelo incluyen la variación en BAPN ingerido por cerdos, la calidad de la perfusión de elastasa y el costo de BAPN.

Introduction

Según el Centro para el Control de Enfermedades (CDC), los aneurismas aórticos (AA) son una de las principales causas de muerte en los Estados Unidos y representan una carga de morbilidad significativa1. Un aneurisma aórtico se define como una dilatación de una porción discreta del lumen del recipiente por más del 50%2. Un subconjunto de AA en el abdomen, conocido como aneurismas de la aorta abdominal (AAA) son una preocupación creciente. AAA permanece clínicamente en silencio hasta la ruptura inminente o disección, con inicio agudo, dolor abdominal intenso generalmente siendo el único síntoma de presentación3,4. La ruptura de AAA es casi siempre mortal con una tasa de mortalidad del 90%5. La cirugía abierta o endovascular es la única opción terapéutica para los pacientes, y puede ser un procedimiento altamente morboso. Es importante destacar que la AAA es una de las pocas enfermedades cardiovasculares sin terapia médica para la cura.

Hasta la fecha, gran parte de la investigación sobre la patogénesis AAA se ha centrado en modelos de roedores, utilizando elastasa, que es una enzima que degrada la elastina que se encuentra en el medio de aórtica, para inducir aneurismas. 6,7 Sin embargo, la traducibilidad clínica de los modelos animales pequeños a la enfermedad aneurisma humana está restringida, ya que la evaluación de los cambios estructurales en la aorta, y la hemodinámica alterada son limitadas debido al tamaño. Debido a la similitud anatómica y de tamaño, el sistema circulatorio porcino se correlaciona mejor con la biología humana que los roedores8. Los grandes modelos animales permiten una mayor comprensión de los mecanismos celulares del proceso de la enfermedad, se pueden utilizar desarrollar nuevos tratamientos a dosis terapéuticas para mamíferos grandes, y probar dispositivos de reparación mecánica, que no serían factibles en modelos animales pequeños. Además, la naturaleza aguda de los modelos de roedores no replica la cronicidad y las características patológicas de la enfermedad aneurisma humana.

La combinación de elastasa y un compuesto llamado -aminopropionitrilo (BAPN) ha revolucionado los modelos aAA murinos, mediante la creación de aneurismas que son más grandes y contienen secuencia sórmis de enfermedad aneurisma crónica, incluyendo trombo mural, disección, y ruptura9. BAPN es un inhibidor de la lisil oxidasa, que es esencial para la reticulación de colágeno, un componente crucial de la pared aórtica10,11,12. La actividad de la lisis oxidasa disminuye con el envejecimiento y dada la asociación de la edad y la naturaleza crónica de la AA complicada, BAPN tiene un gran potencial para imitar experimentalmente los efectos del envejecimiento9,13,14. El uso de BAPN y su capacidad para replicar enfermedades crónicas en un entorno subagudo ofrece una ventaja novedosa sobre los modelos animales grandes alternativos de AAA. En comparación con otros modelos AAA porcinos establecidos, este modelo crea los mayores aneurismas con señas de identidad de la enfermedad terminal, y los resultados se han publicado previamente8,11,15.

Al mismo tiempo que se confieren ciertas ventajas, se requieren recursos e inversiones importantes para completar con éxito este modelo que puede disuadir a algunos investigadores. Entre estos recursos se incluyen el acceso a quirófanos, cirujanos calificados y proveedores de anestesia, alojamiento de animales y personal veterinario para ayudar con la atención postoperatoria. Además, el costo de BAPN puede ser prohibitivamente caro para algunos laboratorios.

Existen pocos modelos animales grandes para estudiar la fisiopatología compleja de la formación AAA y traducirse en enfermedades humanas. Los grandes modelos animales de AAA son fundamentales para ayudar a evaluar la viabilidad de las nuevas tecnologías y tratamientos para las enfermedades humanas. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue crear un modelo reproducible de AAA infrarrenal en etapa avanzada en cerdos. La razón para el uso del modelo porcino BAPN y elastasa es comprender mejor la fisiopatología de la AAA imitando la naturaleza crónica y la sílade de la enfermedad aneurisma humana en un entorno agudo o subagudo, así como para probar nuevas terapias y dispositivos para AAA Tratamiento.

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Protocol

Los protocolos animales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Virginia (núm. 3848).

NOTA: Este modelo ha sido publicado previamente por Cullen et al. y es un protocolo modificado descrito por Hynecek et al.8,15.

1. Animales

  1. Utilice cerdos machono no castrados que pesen 20-30 kg para los experimentos.
  2. Con el fin de maximizar la proporción de dosis a base de peso de BAPN ingerido, proporcionar a los cerdos con comidas divididas de comida estándar y 0,15 g/kg de BAPN mezclado con yogur natural de leche entera o alimentos para perros húmedos. Iniciar la administración de BAPN 7 días antes de la operación del índice para lograr un estado estable en la sangre, y diariamente durante el curso postoperatorio.
    NOTA: BAPN tiene numerosos efectos secundarios si se ingieres en grandes cantidades. Las precauciones de aislamiento para el personal, incluyendo gorra, batas, guantes y fundas de zapatos deben usarse siempre que interactúen con animales alimentados con BAPN o manipulen BAPN.
  3. Haga que los cerdos sean nulos por os (NPO) la noche anterior a la cirugía.

2. Anestesia

  1. Inducir la anestesia general (GA) utilizando tiletamina-zolzepam 6 mg/kg, xilazina (2 mg/kg) y sulfato de atropina (0,04 mg/kg) administrados por vía intramuscular.
  2. Intubar el cerdo usando un tubo endotraqueal estándar (ETT) y una hoja Miller.
  3. Obtenga acceso por vía intravenosa periférica (IV) utilizando un calibre IV de 16 o 18 en una vena del oído y asegúrelo en su lugar con cinta adhesiva.
  4. Conecte el ETT a la máquina de anestesia y mantenga GA usando isoflurano inhalado (0,2 mg/kg).
  5. Aplique cables de electrocardiograma (EKG) y oximetría de pulso para controlar los signos vitales durante la cirugía. Tome la temperatura oral al principio de la caja. Coloque una almohadilla de electrocauterización en la parte dependiente del cerdo.
  6. Asegúrese de que un miembro de su personal esté continuamente monitoreando y registrando regularmente signos vitales para asegurarse de que el cerdo esté adecuadamente sedado, ventilado y oxigenado, así como para identificar e intervenir adecuadamente en cualquier inestabilidad hemodinámica durante el Cirugía.

3. Técnica quirúrgica

  1. Realizar la esterilización del área quirúrgica utilizando gasa estéril, povidona-yodo y 70% alcohol isopropílico. Cubrir el cerdo de la manera estéril habitual. Tome una muestra de sangre antes de la incisión.
    NOTA: En este punto, todo el equipo, incluidos los instrumentos, globos, cables, etc. debe ser estéril.
  2. Usando una hoja de once o electrocauterización de Bovie, realice una laparotomía de línea media para entrar en la cavidad abdominal.
  3. Desplazar las vísceras abdominales cefáladas a la izquierda del cerdo para exponer el retroperitoneo. Cubra el intestino con una toalla azul húmeda para evitar la desecación. Hacer una incisión aguda para entrar en el retroperitoneo, permitiendo el acceso a la vena cava inferior (IVC) y la aorta abdominal infrarrenal.
    NOTA: La identificación y protección de los uréteres bilateralmente es crucial en esta parte del caso. La anatomía retroperitoneal porcina porcina (incluyendo el curso de los uréteres) refleja groseramente la de los seres humanos, con sutiles variaciones detalladas a continuación.
  4. Circunferencialmente diseccionar la aorta de los vasos renales, inferiormente a la trifurcación aórtica. Tenga cuidado de evitar lesiones por CIV y la arteria lumbar. Una vez expuesta toda la aorta infrarrenal, utilice pinzas para medir el diámetro aórtico en la parte media de la aorta infrarrenal.
    NOTA: A diferencia de los seres humanos, los cerdos tienen una trifurcación aórtica, no la bifurcación.
  5. Identificar la arteria mesentérica caudal en la parte anterior de la aorta infrarrenal, que generalmente se encuentra unos pocos centímetros proximal a la trifurcación aórtica. Esta arteria no existe en los seres humanos. Diseccionar, sujetar y transceder esta arteria. En este punto, administrar 5000 unidades de sulfato de heparina no fraccionado por vía intravenosa.
  6. Cannute la arteria mesentérica caudal con una guía de alambre de acero inoxidable de 0.018 de un conjunto de introductores de micropuntura. Dilatar en serie la arteria sobre el alambre con un 5 francés (Fr) y luego un introductor de 7 Fr.
  7. Dejando el 7 Fr introducer en su lugar, reemplace el 0.018 en alambre con un 0.035 en el alambre guía, y luego retire el 7 Fr introducer, asegurando la hemostáfilo con un dedo sobre el sitio de la canonulación a medida que se quita el introductor. Inserte un 0.035 en el alambre guía hasta que queden aproximadamente 30 cm de alambre o se encuentre resistencia.
  8. Inserte un globo de angioplastia transluminal percutánea de 16 mm sobre el alambre en la aorta infrarrenal y colóquelo en el punto medio de la aorta diseccionada. Infle el globo mientras mide intermitentemente el diámetro de la aorta dilatada con pinzas hasta que la dilatación máxima sea aproximadamente un 80% mayor que la medición basal.
  9. Después de 10 minutos de reperfusión, abrazadera cruzada la aorta simplemente distal a los vasos renales y proximal a la trifurcación aórtica. Identificar y sujetar los vasos lumbares previamente diseccionados para aislar la aorta infrarrenal de la circulación sistémica. Esto es importante para evitar la perfusión sistémica de elastasa, que puede causar una respuesta séptica en el período postoperatorio agudo.
  10. Vuelva a introducir el introductor 7 Fr sobre el cable y retire el cable. Enjuague el segmento aórtico aislado con salina asegurando que no haya fugas de líquido. Conecte la solución de elastasa (500 unidades) y colagenasa (8000 unidades) al introductor y percoe 30 ml en la aorta aislada bajo presión manual constante durante 10 minutos. Se deben introducir en el segmento aislado todo el ml de soluciones.
    NOTA: Un segmento aórtico bien perfundido debe estar tenso sin fugas de la pared aórtica o del sitio de la canonulación. Un lazo de recipiente puede estar envuelto sólo proximal al sitio de la cánulation para asegurar que no escape la elastasa. En el transcurso de 10 min, la solución de elastasa/colagenasa se puede observar "llorando" a través de la pared aórtica.
  11. Después de 10 min, irrigar la solución del lumen aórtico con solución salina. Retire el introductor y ligar el muñón de la arteria mesentérica caudal. Suelte todas las abrazaderas (pinzas lumbares primero, seguidas de abrazadera distal, luego abrazadera proximal).
    NOTA: Restringir el tiempo de abrazadera a no más de 10 minutos para prevenir la isquemia de la médula espinal. Tenga una puntada de reparación (5-0 polipropileno) cargada en caso de sangrado del muñón de la arteria mesentérica caudal después de que se liberen las abrazaderas cruzadas.
  12. Remoje una gasa quirúrgica de 2 cm x 5 cm con 20 ml de elastasa sin diluir (27 unidades/ml) y envuelva alrededor de la aorta interviniente durante 10 min. Tome una medida de la aorta después de todas las intervenciones con una pinza.
  13. Irriga el abdomen con salina, reemplazar el intestino y cerrar el abdomen en tres capas. BAPN inhibe la cicatrización de heridas, por lo que con el fin de minimizar los riesgos de descomposición de la herida y dehiscencia fascial, utilizar la sutura con un tiempo de absorción largo y asegúrese de tomar birutas de tejido de tamaño pequeño juiciosamente en cada capa. Utilice una sutura de polidioxanona (PDS) sintética absorbible (PDS) para la fascia, una sutura de 2-0 absorbible trenzada para el dérmico profundo más tarde, y una sutura monofilamento absorbible subcuticular (4-0) para la piel.

4. Cuidado postoperatorio

  1. Utilice 0,2 mg/kg de buprenorfina subcutánea-SR para la analgesia postoperatoria. Evaluar cada cerdo tres veces al día durante los tres primeros días postoperatorios en busca de signos de dolor y malestar y administrar analgesia adicional si se identifica.
  2. Administrar antibióticos postoperatorios (1 g de cefalexina por vía intramuscular) en POD 1-3.
  3. Animales de la casa socialmente después de POD 3.

5. Adquisición de tejido aórtico

  1. Realizar la adquisición de tejidos en POD 7, 14 o 28.
  2. Inducir GA como se describe en los pasos 2.1-2.5 anteriores.
    NOTA: La adquisición de tejido aórtico terminal no necesita ser estéril.
  3. 5.3. Vuelva a abrir la incisión anterior de la laparotomía de línea media, siendo consciente del intestino adherido a la pared abdominal anterior. Refleja el intestino para exponer el retroperitoneo y la aorta similares al paso 3.3 anterior.
  4. Diseccionar la aorta hasta que se exponga el aneurisma y medir el diámetro externo del segmento aneurisma con pinzas. Calcular dilatación aórtica (%) utilizando la siguiente ecuación: [(diámetro infrarrenal de cosecha - diámetro infrarrenal operativo inicial) x 100%]. Una vez alcanzada la medición, administrar una dosis letal de pentobarbital-fenitoína (por ejemplo, Euthasol) mediante inyección en el CIV.
  5. Diseccionar la aorta de la trifurcación a la aorta suprarrenal y explantar el segmento aneurisma con un segmento de control de aorta no tratada. Coloque la muestra en nitrógeno líquido o formalina para su evaluación histológica.

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Representative Results

Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando la prueba exacta de Fisher o la prueba de chi al cuadrado según corresponda. Los valores de los datos se notifican como dilatación aórtica media (%) - desviación estándar (%). La significancia estadística se estableció P < 0.05. La combinación de BAPN y cirugía que proporciona tratamiento de elastasa (cirugía/elastasa) crea AAA más robusto y reproducible en cerdos en el día 28 en comparación con los tratados con cirugía y elastasa solo (dilatación aórtica media (%) - desviación estándar (%): 113,5% a 30,2% (n a 8) frente a 59,7% a 29,2% (n a 12); P < .01) como se muestra en la Figura 1. AAA creció progresivamente más a medida que avanzaba el tiempo (dilatación aórtica media (%) - desviación estándar (%) del 86,9 % al 47,4 % (n a 4), del 105,4 % al 58,1 % (n a 5), y del 113,5 % al 30,2 % (n a 8) a los 7, 14 y 28 puntos de tiempo de cosecha del día, respectivamente, figura 1). La evidencia de enfermedad aneurisma crónica es evidente en animales tratados con BAPN y cirugía/elastasa, incluyendo trombo intraluminal y aterosclerosis (Figura 2). La evaluación histológica demostró un aumento significativo de la fragmentación de la elastina y la alteración del colágeno en AAA porcinos tratados con BAPN que solo en cirugía/elastasa(Figura 3 y Figura 4, respectivamente).

Figure 1
Figura 1: El tratamiento con aminopropionitrilo (BAPN) aumenta el tamaño del aneurisma de la aorta abdominal porcina (AAA). (A) BAPN + cirugía/elastasa porcina tuvo una dilatación aórtica media significativamente mayor en comparación con los cerdos no tratados con BAPN (cirugía/elastasa solamente) a los 28 días (113,5% a 30,2% frente a 59,7% a 29,2%; P < .01). (B) Los cerdos tratados con BAPN mostraron una dilatación aórtica media del 86,9% al 47,4%, del 105,4 % al 58,1 % y del 113,5 % al 30,2 % a los puntos de tiempo de cosecha de 7, 14 y 28 días, respectivamente. Esta figura fue publicada por Cullen et al.15 y reproducida aquí con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Muestra fotografías de aneurismas de la aorta abdominal porcina (AAA). (A) Controlar la aorta abdominal (sin tratamiento con BAPN o elastasa). (B) AAA infrarrenal formado el día postoperatorio (POD) 28 después del tratamiento con cirugía/elastasa, y trombo intraluminal BAPN (C) en AAA en EL POD 28 en cirugía/elasasa y animales tratados con BAPN (D) Aterosclerosis en AAA infrarrenal en POD 28 en animales tratados con cirugía/elastasa y BAPN. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: La fragmentación de la elastina aumenta en el aneurisma de la aorta abdominal porcina tratada con el aminopropionitrilo (BAPN) . van Gieson tinción en aorta infrarrenal y aorta suprarrenal a los 7 días (A),14 días (B)y 28 días (C). Extrema derecha, fragmentación de elastina (negra) medida por revisores independientes de la aorta infrarrenal frente a suprarenalaorta a los 7, 14 y 28 días. La barra de escala representa 500 m; Objetivo de lente 4x. *P < 0.05. Esta figura fue publicada por Cullen et al.15 y reproducida aquí con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: El colágeno se altera en el aneurisma de la aorta abdominal porcina tratada con aminopropionitrilo (BAPN) (AAA). Tinción de Masson trichrome y van Gieson en aorta infrarrenal y aorta suprarrenal a los 7 días (A),14 días (B) y 28 días (C). Muy a la derecha, contenido de colágeno (azul) dentro de la pared de la aorta infrarrenal versus suprarrenal medida por unidades de densitometría a los 7, 14 y 28 días. La barra de escala representa 250 mm; Objetivo de lente 4x. Esta figura fue publicada por Cullen et al.15 y reproducida con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Se creó un modelo novedoso de AAA infrarrenal en cerdos utilizando una combinación de angioplastia con balón, perfusión y elastasa tópica, y dietética como BAPN. Usando este modelo, la dilatación aórtica de >100% se logró con características gruesas e histológicas de la enfermedad aneurisma humana crónica. Este modelo proporciona una puerta de entrada para comprender mejor la fisiopatología compleja de la AAA y traducir las terapias potenciales a las enfermedades humanas.

Los modelos anteriores de AAA en cerdos se han logrado con un éxito modesto. Marinov y otros utilizaron solo la perfusión por elastasa y vieron algunos cambios histológicos, incluyendo la interrupción de la elastina, pero no fueron capaces de alcanzar el fenotipo que define un aneurisma (>50% dilatación)16. Dada la durabilidad de la aorta porcina, se necesita más de una intervención para lograr aneurismas clínicamente significativos, que fue descrito originalmente por Hynecek y otros utilizando una combinación de perfusión por elastasa y colagenasa y angioplastia con balón8. Vieron un diámetro aórtico medio del 73%, así como cambios histológicos de la enfermedad aneurisma, incluyendo pérdida endotelial, infiltración de neutrófilos e interrupción de la elastina.

Sin embargo, los modelos anteriores no abordan un problema fundamental con todos los modelos AAA: cómo replicar un proceso de enfermedad crónica en un entorno agudo o subagudo. La mayoría de los modelos de elastasa de AAA en ratones muestran una dilatación máxima a las aproximadamente 2 semanas seguida según la regresión a partir de entonces, mientras que la enfermedad humana evoluciona crónicamente a lo largo de los años. La clave de esta pregunta puede descansar en el uso de BAPN, un inhibidor de la oxidasa de lisil que previene la reticulación de colágeno. BAPN tiene un efecto de "envejecimiento", y combinado con el tratamiento de la elastasa, se ha demostrado para simular el crecimiento del aneurisma crónico. En un modelo murino de Lu et al., los ratones fueron observados 100 días postoperatorios, y demostraron evidencia de AAA en etapa terminal con formación de trombos y ruptura espontánea9. La novedad y la importancia de nuestro modelo AAA porcino está en el uso de BAPN, que replica este proceso de enfermedad crónica en un entorno subagudo y una especie animal más traducible. Los cerdos alimentados con una dieta de BAPN combinada con angioplastia con balón, perfusión por elastasa y aplicación tópica de elastasa mostraron aneurismas más robustos con evidencia de enfermedad en etapa terminal, incluyendo trombo mural, aterosclerosis y ruptura en comparación con los tratados solo con cirugía y elastasa(Figura 1). Este modelo aumenta y mejora el modelo anterior de Hynecek et al. mediante la creación de aneurismas más grandes con sequela de enfermedad crónica8.

Aunque BAPN es esencial para replicar la cronicidad de AAA, la intervención quirúrgica proporciona el insulto inicial a la aorta para inducir la formación de aneurisma. BAPN sin cirugía o uso de elastasa ha sido examinado, pero no mostró ninguna dilatación aórtica significativa11. Para los investigadores no entrenados quirúrgicamente, la inducción de AAA en cerdos a través de laparotomía puede ser desalentadora. Cada paso está lleno de posibles complicaciones, desde lesiones intestinales y ureterales hasta sangrado arterial o venoso que requieren reparación de infecciones postoperatorias de heridas. El investigador debe estar preparado para contingencias con el fin de sobrevivir al cerdo hasta su punto final objetivo. Se requiere un verdadero esfuerzo de equipo, incluyendo un cirujano experimentado bien versado en anatomía abdominal, provisión de anestesia excepcional que incluye atención a los signos vitales y estado de los líquidos, y atención postoperatoria atenta. Nuestro equipo ha experimentado todas las complicaciones anteriores y ha actuado en consecuencia ya sea con la reparación de enterotomía o lesiones de la cavidad o antibióticos para infecciones. Sin embargo, una complicación imprevista implicó el grado en que BAPN deterioró la cicatrización de heridas incisionales en los cerdos. Alrededor de 3 semanas después de la operación, algunos cerdos mostraron descomposición de sus incisiones con dehiscencia fascial ocasional que requería la revisión y el desbridamiento. Se recomienda un seguimiento cuidadoso de las incisiones después de la operación, así como el cierre en múltiples capas para prevenir esta complicación.

La parte crítica de la cirugía implica la cannulación de la aorta a través de la arteria mesentérica caudal, que puede ser frustrante, dado su pequeño tamaño. El uso de cables de microperforación nos ha ayudado en esta cannulación. Este paso es esencial ya que el cable de cánula permite el acceso a la aorta para el globo y la cánula de perfusión. La angioplastia con balón antes de la perfusión es esencial en nuestra experiencia, ya que la dilatación del globo crea hipotéticamente una interrupción endotelial que permite la perfusión de elaslas para entrar más fácilmente en los medios aórticos. La perfusión adecuada se define como un segmento tenso de la aorta sin fugas ni escape de líquido alrededor del catéter o de la pared aórtica. Lograr una perfusión adecuada de elastasa, al tiempo que se limita el tiempo total de abrazadera cruzada a la aórtica a no más de 10 minutos, es esencial para una buena formación de aneurisma evitando al mismo tiempo complicaciones isquémicas. Limitar el tiempo total de abrazadera cruzada a menos de 20 minutos para todo el procedimiento y permitir un tiempo adecuado para la reperfusión entre la dilatación del globo y las perfusiones por elastasa evita la temida complicación de la isquemia espinal. Si no se obtiene una perfusión adecuada, es probable que haya una fuga de algún lugar en el segmento perfundido de la aorta, generalmente una aortotomía inadvertida de la disección o fuga retrógrada del sitio de la cánula. Es crucial reparar cualquier defecto en el segmento perfundido para permitir una perfusión adecuada de elastasa. Un lazo de recipiente puede estar envuelto sólo proximal al sitio de la cánula aórtica para evitar el flujo retrógrado de elastasa. Cualquier arteria lumbar también debe sujetarse temporalmente durante la perfusión para evitar que la elastasa entre en la circulación sistémica, lo que puede causar una respuesta séptica en el cerdo.

Los próximos pasos lógicos para este modelo incluyen la prueba de terapias novedosas para el tratamiento médico de AAA. Como se mencionó anteriormente, no existen terapias médicas conocidas para atenuar o retroceder el crecimiento del aneurisma aórtico y la atención definitiva actual implica enfoques quirúrgicos o endovasculares abiertos. Estudio previo ha definido las funciones de las citoquinas proinflamatorias, Interleucina-1 ( IL-1 ) e Interleucina-6 (IL-6) en la patogénesis de los aneurismas de la aorta torácica descendente y AAA, y la inhibición de estos receptores puede proporcionar posibles vías terapéuticas para el tratamiento de estas enfermedades17,18,19. Estos estudios sólo se han realizado en modelos murinos, por lo que los siguientes pasos deben involucrar grandes modelos animales. Además, un gran animal que desciende el aneurisma de la aorta torácica es otra vía para el estudio futuro. Debido a los diferentes orígenes embrionarios, existen diferencias inherentes en la composición de la pared de la aorta torácica y abdominal, lo que lleva a la fisiopatología de los aneurismas en estos dos segmentos20.

Hay algunas limitaciones de este modelo. En primer lugar, dado que se emplean múltiples intervenciones, es difícil determinar qué intervención contribuye más a la formación del aneurisma. La cantidad de presión necesaria para lograr un segmento aórtico adecuadamente perverso por elastasa es difícil de medir, y puede variar. Esto podría afectar a la cantidad de elastasa que entra en los medios de aórtica y la posterior formación de aneurisma de un cerdo al siguiente. Actualmente estamos explorando una estrategia para abordar esto. BAPN se mezcló con la comida del cerdo y la ingesta de cerdos en el período perioperatorio puede variar, alterando las cantidades de BAPN cada ingesta de cerdo. Por último, este modelo requiere muchos recursos e inversiones para tener éxito. Esto incluye quirófanos, cirujanos y proveedores de anestesia, alojamiento de animales, cuidado postoperatorio y compra de BAPN, que puede ser prohibitivamente costoso. Cada laboratorio debe evaluar cuidadosamente sus recursos y fondos antes de intentar este modelo.

En general, a pesar de ciertas limitaciones, la AAA porcina con secuencia de enfermedad crónica se puede crear reproduciblemente utilizando una combinación de BAPN, angioplastia con balón, perfusión por elastasa y aplicación tópica de elastasa. Esto tiene importantes implicaciones para la investigación traslacional aplicable a las enfermedades humanas.

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Disclosures

Ninguno

Acknowledgments

Agradecemos a Anthony Herring y Cindy Dodson por su conocimiento y experiencia técnica.

Fuentes de financiación:
La financiación de este estudio fue proporcionada por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre del Instituto Nacional de Salud bajo el Premio No. T32HL007849 y Grant Nos. R01HL081629-07 (G.R.U.) y R01HL124131-01 (G.R.U.).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Arrow Ergo Pack System Arrow CDC-21242-X1A Just need 7 Fr dilator
Atlas PTA Balloon dilation catheter Bard AT-120184 16 mm x 4 cm x 120 cm
Bovie electrocautery Bovie Medical A2350
Collagenase Type 1 (5 gm) Worthington LS004196
Crile Needle drviers MFI medical 61-2201
DeBakey Atraumatic Forceps MFI medical 52-4977
DeBakey Peripheral Vascular Clamp Medline MDS1318119
Glidewire Terumo Interventional Systems GS3506 outer Wire diameter 0.035 mm, Length 150 cm
GraphPad Prism 6 GraphPad Software Inc. La Jolla, Calif) statistical software
Metzenbaum Scissors MFI medical 61-0004
Mayo-Hegar Needle Holder tiger medical N407322
Micropuncture Introducer Set Cook G47946
Mixter Forceps, Standard Grade, Right angle Cole-Parmer UX-10818-16
Monocryl suture Ethicon Y496G-BX 4-0 monocryl
PDS II suture Ethicon D8926 Number 1 looped
Porcine Pancreatic Elastase Sigma-Aldrich E0258-50 MG
Satinsky Vascular Clamps Medline MDs5632515
Suction canister Cardinal Health 65651212
Schuco Aspirator MFI medical S430A
Vicryl suture Ethicon J789D-SD 2-0 vicryl
Yankauer Suction tube Sklarcorp 07-1801

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Medicina Número 153 Enfermedad cardiovascular aneurismas aórticos citoquinas inmunohistoquímica macrófagos inflamación
Modelo porcino del aneurisma aórtico abdominal infrarrenal
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Shannon, A. H., Cullen, J. M., Dahl, J. J., Scott, E. J., Tyerman, Z., Spinosa, M. D., Montgomery, W. G., Johnston, W. F., Lu, G., Salmon, M., Ailawadi, G., Upchurch Jr., G. R. Porcine Model of Infrarenal Abdominal Aortic Aneurysm. J. Vis. Exp. (153), e60169, doi:10.3791/60169 (2019).

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