Modelo animal pediátrico de reanimación cardiopulmonar extracorpórea tras parada circulatoria prolongada

Resumen

Este protocolo describe un modelo porcino neonatal de bypass cardiopulmonar (CEC), con paro circulatorio y cardíaco como herramienta para el estudio del daño cerebral severo y otras complicaciones secundarias a la CEC.

Resumen

La cardiopatía congénita (EC) es la malformación congénita más prevalente, con alrededor de un millón de nacimientos afectados en todo el mundo cada año. La investigación exhaustiva de esta enfermedad requiere modelos animales apropiados y validados. Los lechones se utilizan comúnmente para la investigación traslacional debido a su anatomía y fisiología análogas. Este trabajo tuvo como objetivo describir y validar un modelo de lechón neonatal de bypass cardiopulmonar (CEC) con paro circulatorio y cardíaco (AC) como herramienta para el estudio del daño cerebral severo y otras complicaciones de la cirugía cardíaca. Además de incluir una lista de materiales, este trabajo proporciona una hoja de ruta para que otros investigadores planifiquen y ejecuten este protocolo. Después de que profesionales experimentados realizaran varios ensayos, los resultados representativos del modelo demostraron una tasa de éxito del 92%, con fracasos atribuidos al pequeño tamaño de los lechones y a la variación de la anatomía de los vasos. Además, el modelo permitió a los profesionales seleccionar entre una amplia variedad de condiciones experimentales, incluidos los tiempos variables en la AC, las alteraciones de la temperatura y las intervenciones farmacológicas. En resumen, este método utiliza materiales fácilmente disponibles en la mayoría de los entornos hospitalarios, es confiable y reproducible, y puede emplearse ampliamente para mejorar la investigación traslacional en niños sometidos a cirugía cardíaca.

Introducción

La cardiopatía congénita (EC) es la malformación congénita más prevalente, con alrededor de un millón de nacimientos afectados en todo el mundo cada año¹. A pesar de que los avances modernos en la cirugía cardiotorácica (STC) y el tratamiento de cuidados intensivos han mejorado las tasas de mortalidad, las comorbilidades siguen siendo extremadamente comunes 2,3,4,5. Las anomalías del desarrollo neurológico, incluidas las deficiencias cognitivas y motoras, así como los problemas de aprendizaje, se describen en alrededo....

Protocolo

El presente procedimiento fue aprobado por el Comité Ético de Experimentación Animal (CEEA) del Centro de Medicina Comparada y Bioimagen de Cataluña (CEEA-CMCiB). La Generalitat de Cataluña también autorizó el protocolo experimental (nº 11652), número de identificación de expediente FUE-2022-02381434 y DNI QBXQ3RY3J. Profesionales experimentados, incluidos veterinarios certificados que brindan supervisión y asistencia, realizaron toda la experimentación. Para el presente estudio se utilizaron lechones (Sus scrofa domestica), de 4 a 6 días de edad, con un peso de 2,5 a 3,5 kg. Se intentó equilibrar la distribución de género para evitar sesgos relacionados.

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Discusión

La derivación cardiopulmonar se usa comúnmente durante la cirugía cardíaca para adultos, niños y recién nacidos. Se basa en un circuito extracorpóreo motorizado y un oxigenador de membrana que trabajan juntos para oxigenar la sangre y proporcionar estabilización pulmonar y cardíaca. Estudios previos han demostrado que la CEC puede afectar negativamente a muchos sistemas de órganos (renal, cerebral, pulmonar, cardíaco, gastrointestinal) tanto en pacientes enfermos como anteriormente sanos

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5% sevofluorane	Zoetis	20070289
2.5 mm endotracheal tube	Henry Schein	988-1782
3 Fr catheter for peripheral arterial access	Prodimed	3872.1
4 Fr catheter for peripheral venous access	Prodimed	3872.13
6 French ECMO pediatric arterial cannula	Medtronic	77206
8 French ECMO pediatric venous cannula	Medtronic	68112
Adrenaline	B Braun	469801-1119
Adson forceps	Allgaier instruments	08-030-130	Any brand may be substituted
BP cuff	Mindray
Buprenorfine (0.01 mg/kg)	Richter Pharma	#9004114000537
Calcium gluconate (2.25 mmol/10 mL)	B Braun	570-12606194-1119
Dexmedetomidine (0.5-2.0 µg/kg/min)	Orion farma	GTN 064321000017253
Dolethol	vetoquinol	#3605870004904
Dopamine	hikma	A044098010
Fentanyl (25-200 µg/kg/min)	Kern Pharma	756650.2H
Fresh donor pig blood Type O	Any
Heat Exchanger	Maquet Gmbh & Co	MCP70107.2130
Heparin (1350 UI)	ROVI	641641.1
Irwin retractor	Aesculap	BV104R	Any brand may be substituted
Ketamine (20 mg/kg)	Richter Pharma	#9004114000452
Lubricant	Any orotracheal lubricant
Midazolam (0.3 mg/kg)	Serra Pamies	619627.4
Mosquito forceps	Aesculap	BH109R	Any brand may be substituted
Needle forceps	Aesculap	BM016R	Any brand may be substituted
Normal saline (0.9%)	B Braun Fisiovet	5/469827/0610	Any brand may be substituted
Plastic clamps for tubing	Achim Schulz-Lauterbach	DBGM	Any brand may be substituted
Potassium chloride (9 mEq)	B Braun	3545156
Propofol (0.5 mg/kg)	Zoetis	579742.7
Quadrox Membrane Oxygenator	Maquet Gmbh & Co	BE-HMOSD 300000
Rectal thermometer	Any
RotaFlow Console ECMO system	Maquet Gmbh & Co	MCP00703177	Neonatal ECMO System
Scalpel	Aesculap	BB074R	Any brand may be substituted
Sodium bicarbonate (1 M)	Fresenius Kabi	634477.4 OH
Surgical scissors	Talmed Inox	112	Any brand may be substituted
Suture (3/0 poly absorbable)	B Braun Novosyn (R)	0068030N1	Any brand may be substituted