Utilização de um modelo do rato para estudar hérnia Abdominal Ventral

Resumo

Este manuscrito descreve métodos associados com a criação e a reparação de um defeito da parede abdominal ventral (hérnia). Este modelo pode ser usado para estudar estratégias de reparação, tais como aqueles que usam materiais implantados. Neste manuscrito, reparo da hérnia experimental com suínos submucosa intestinal pequena é apresentado como um exemplo.

Resumo

Hérnia abdominal ventral é uma condição clínica relativamente comum que às vezes requer herniorraphy (reparo cirúrgico). O reparo da hérnia abdominal ventral normalmente requer a implantação de um material para servir como uma ponte mecânica através do defeito na parede abdominal. Biomateriais, tais como a submucosa intestinal pequeno suíno (SIS), também servem como uma estrutura para o crescimento da célula para o implante e naturalmente podem incorporar o tecido do hospedeiro. Desenvolvimento de tais materiais de reparação beneficia da utilização de modelos animais em que os defeitos da parede abdominal experimental são facilmente criados em são favoráveis para reparar de forma reproduzível. O método oferecido aqui descreve criação cirúrgica e reparo da hérnia abdominal ventral em um modelo do rato. Quando o SIS é usada para reparar uma hérnia abdominal ventral experimental neste modelo, que é rapidamente incorporada tecido do hospedeiro dentro de 28 dias de implantação. Histologicamente, a incorporação do seu material implantado no tecido do hospedeiro caracteriza-se por uma resposta fibrovasculares robusta. Futuros aperfeiçoamentos e aplicações do modelo de hérnia abdominal rato provavelmente podem envolver animais diabéticos e/ou obesos como um meio para mais pròxima imitar comuns co-morbidades do homem.

Introdução

Hérnia de parede abdominal é um problema clínico comumente encontrado que pode ocorrer como resultado de defeito congênito, lesão traumática ou falhado fechamento das feridas cirúrgicas, envolvendo a parede abdominal. Reparação geralmente envolve o uso de um implante para reforçar a parede abdominal, com uma taxa reduzida de reincidência, observada em pacientes tratados com um implante em comparação com aqueles em quem a parede abdominal é simplesmente fechada com sutura. ¹

Reparo cirúrgico de hérnia muitas vezes requer ponte mecânica do defeito com um material implantado. A este respeito, materiais sintéticos e naturais têm sido utilizados para o reparo da hérnia. Muitos materiais sintéticos são tipicamente não-absorvíveis e incluem poliéster de tereftalato de polietileno, polipropileno e politetrafluoretileno expandido, enquanto outros implantes sintéticos combinam um dos materiais não absorvíveis com um absorvente polímero, tais como polygalactine. ¹ em contraste, implantes de materiais naturais são geralmente derivados fontes cadavéricos humanas ou animais. Os materiais naturais utilizados para reparo de hérnia são geralmente ricos em colágeno e atuam como um andaime para crescimento interno e a integração do tecido do hospedeiro.

O desejo de desenvolver e otimizar novos materiais para reparação de hérnia abdominal ventral requer um modelo animal adequado para avaliação de materiais do candidato. Estudos têm sido realizados em uma variedade de espécies, incluindo ovelhas,² porcos, coelhos de³ ,⁴ ratos,^5,6,7,8 e cães. ⁹ a vantagem de usar ratos para tais estudos é que eles oferecem um modelo facilmente manipulado disponível em uma variedade de linhagens puras para permitir o controle da variabilidade genética. Além disso, a menor total área de superfície corporal do rato em comparação com as outras espécies listadas acima possibilitar a avaliação de materiais que podem ser experimentais na natureza e, portanto, não abundante.  Além disso, reduzidos os custos associados com ratos contra outras espécies permitem capacidade relativamente maior de materiais do candidato tela para uso em reparação de hérnia abdominal ventral.  Considerações para materiais normalmente incluem a facilidade de manuseio pelo cirurgião, força, capacidade de incorporar no tecido do hospedeiro, biocompatibilidade e resistência à infecção.

Como exemplo, submucosa intestinal pequeno suíno (SIS) é um biomaterial natural que tem sido usado para uma grande variedade de indicações de reparação de tecidos, incluindo reparação de hérnias inguinais, abdominais e diafragmática ventrais. ^{10 , 11 , 12} SIS rapidamente incorporada ao tecido do hospedeiro e foi encontrada para ser geralmente resistentes à infecção, e então o material tem particular utilidade em campos contaminados. ^{13 , 14} no modelo de rato, SIS demonstrou facilidade de manipulação, boa resistência à tração, conforme determinado pelo teste de falha de tração uniaxial e promoção de crescimento interno de tecido em termos de deposição de colágeno e neovascularização. ^{6 , 7}

Ponte cirúrgica exata do defeito é uma característica essencial de modelagem produtiva quando avaliando materiais de reparação de candidato. O animal deve ser suficientemente anestesiada e asséptica técnica estritamente seguida. Além disso, um defeito da parede abdominal do tamanho padrão deve ser cuidadosamente criado e em seguida em ponte de forma suficientemente protege o material para as margens do defeito. ⁸ este protocolo fornece um método padrão a ser seguido para criação cirúrgica e reparação de uma hérnia abdominal ventral usando SIS como exemplo ponte material em um rato.

Protocolo

a utilização de animais neste protocolo foi aprovada pela Universidade de Notre Dame institucional Cuidado Animal e usar o Comitê, seguido de regulamentares todos os requisitos e diretrizes e foi realizada em uma instalação que é credenciada pelo Associação para a avaliação e acreditação do laboratório Cuidado Animal (AAALAC), International.

1. seleção de animais

1. ratos Sprague Dawley isentos de organismos patogénicos adquirir de um fornecedor respeitável ou colônia de reprodução.
   Nota: Muitas vezes, o veterinário facilidade ou o gestor pode direcionar o investigador para fontes apropriadas. Ratos de aproximadamente 250 g de massa corporal são adequados para este procedimento.
2. Um dia antes da cirurgia, examinar os animais para ser usado para garantir que eles são clinicamente saudáveis. A este respeito, pesar o animal e avaliar a condição do corpo; Observe qualquer anormalidade na respiração, a presença de quaisquer feridas abertas ou massas e o nível de atividade geral do animal. Observe qualquer anormalidade no registro cirúrgica e considerar tais observações como critérios de exclusão potencial.

2. Anestesia e preparação do Animal para a cirurgia asséptica

1. para analgesia, administrar 1.1-1.2 mg/kg de liberação sustentada de buprenorfina, por via subcutânea para o rato 2 h antes de cirurgia. aplicar a pomada oftálmica de ambos os olhos e administrar aquecido de 2 mL de solução salina fisiológica estéril por via subcutânea.
2. Anestesiar o rato com uma dose intraperitoneal de cloridrato de cetamina (90 mg/kg) e xilazina (10mg/kg). Aplique uma pequena quantidade de lubrificante ocular de cada olho para evitar a dessecação da córnea. Uma vez que o animal ’ respiração s é constante e não existe qualquer resposta a uma pitada de dedo do pé firme, o rato atingiu um nível de anestesia suficiente para a cirurgia. Um nível aceitável de anestesia pode ser confirmado pela presença de fundo, respiração regular e a cor normal do olho (contra palidez, que pode sugerir inadequada perfusão cardiovascular).
3. Raspar o abdômen ventral com um cortador comercial do púbis ao esterno e das margens laterais sobre o ventrum. Remover o cabelo cortado, aplicando uma toalha de papel úmida para a área de.
4. Esfregue a área depilada com um Iodofor anti-séptico seguida de uma limpeza com etanol a 70%. Aplicar cirúrgicos para que uma janela para a incisão pode ser isolada de potencial contaminação.
5. Don um avental cirúrgico estéril, uma máscara facial e uma touca de cabelo. Cuidadosamente Lave e esfregue as mãos com sabão e don luvas cirúrgicas estéreis.

3. Criação e reparo da Hérnia Ventral Abdominal

1. antes da cirurgia, esterilizar instrumentos cirúrgicos por autoclave.
2. Com um bisturi, faça uma incisão aproximadamente 3-4 cm vertical ao longo da linha mediana ventral até ao nível da musculatura abdominal. Levante a parede abdominal delicadamente com uma pinça e criar uma pequena abertura através da linea alba. Para proteger as vísceras subjacentes, inserir uma pinça através do orifício e na cavidade abdominal para servir como um guia de proteção conforme a parede muscular é incisada para criar um aproximadamente 2 cm x 2 cm espessura completo defeito, corte aproximadamente lateral de 1 cm de cada lado da linha média em ambas as extremidades do linea a incisão alba.
3. Colocar uma seção de corte 2 x 2 cm de material ponte mecânica, 4 camadas SIS neste caso (Figura 1), sobre o defeito.
   Nota: Como alternativa, uma subjacência abordagem pode ser usada em que seção do material é colocada na cavidade abdominal para cobrir o defeito do aspecto interior.
4. Sutura dos quatro cantos da ponte materiais para os músculos da parede abdominal usando seda ou nylon 4-0 em um padrão de sutura interrompido simples.
   Nota: O uso de sutura não absorvível permite fácil identificação do material implantado após colheita contra material de sutura absorvível.
5. Fixe cada borda do material com três suturas adicionais espaçadas igualmente. Examinar a borda inteira circunferencial para garantir que não existem lacunas significativas que pode permitir a passagem das vísceras através da parede abdominal; e, se existem tais lacunas, colocar suturas adicionais para garantir ainda mais a margem de.
6. Fechar o tecido subcutâneo com sutura de 4-0 em um padrão simples interrompido. Fechar a pele com grampos cirúrgicos, apesar de sutura aplicada em um padrão simples interrompido também pode ser utilizada.
7. Não abandone o animal até que ele recuperou a consciência suficiente para recuperar a prostração esternal; e não retornam um animal que foi submetido a cirurgia para a companhia de outros animais até que recuperou totalmente da anestesia. Durante este tempo, manter o animal em uma área morna para evitar hipotermia.
8. Examine animais diariamente que foram submetidos a este procedimento para garantir a completa recuperação e cicatrização normal. Remover grampos de pele com um removedor de grampos de 7-10 dias após a cirurgia.

4. Colheita do Material implantado

1. consistente com as necessidades do estudo, eutanásia, com overdose de dióxido de carbono, administrada em uma câmara encher taxa de 10 a 30%, os animais em um tempo pré-determinado, muitas vezes 21 - 28 dias após a cirurgia.
2. Usando ferramentas de necropsia padrão, abrir a pele e a parede abdominal e expor a área do implante.
   Nota: Se as suturas não absorvíveis foram utilizadas para fixar o implante, o material pode ser identificado pelas suturas originais (Figura 2).
3. Observar quaisquer observações patológicas brutas, incluindo quaisquer reacções adversas (por exemplo, deiscência da ferida, abscesso, seroma, hematoma) e extensão de aderência e tenacidade para as vísceras subjacentes.
4. Remover do local do implante por um corte de uma ampla secção de tecido que inclui o implante. Colocar a amostra em um fixador, tais como formalina 10% tamponada neutro, em preparação para o processamento para exame histológico e caracterização.

Resultados

Por 28 dias após o implante, SIS normalmente demonstra boa incorporação no tecido do hospedeiro (Figura 2). Na maioria dos casos, há SIS residual aparente, embora o tecido deve ser explorado, muitas vezes, para identificar o material implantado. Análise histológica confirmou as observações de patológicas brutas, ilustrando a incorporação de bom tecido com principalmente tecidos fibrovasculares e muito pouca mana residual observado (Figura 3). E...

Discussão

Materiais para o reparo da hérnia abdominal ventral são de grande interesse, particularmente aqueles que fornecem uma ponte mecânica inicial e então são capazes de incorporar no tecido do hospedeiro. A este respeito, uma variedade de materiais têm sido investigados, incluindo SIS, porcino matriz dérmica acelular e Pericárdio Porcino. ^{6 , 7} estes materiais representam as matrizes extracelulares daqueles tecidos e atuam como andaimes no qual as células pod...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Isoflurane (Isoflo)	Henry Schine Animal Health	17579	gas anesthetic
Optixcare Eye Lubricant	Henry Schine Animal Health	OPX4240	Ocular lubricant
Oster clippers	Henry Schine Animal Health	6092	hair clippers
Betadine surgical scrub	Henry Schine Animal Health	1618	antiseptic iodophor
Sterile scalpel	Henry Schine Animal Health	329	#10 scalpel
9" x 12" disposable surgical drape	Braintree Scientific, Inc.	SP-RPS	Surgical drape
4-0 nylon suture	Braintree Scientific, Inc.	SUT 812	Suture material
4-0 Absorbable Suture	Henry Schine Animal Health	29242	Synthetic absorbable suture
9 mm Autoclips and applier	Braintree Scientific, Inc.	ACS KIT	Surgical staples for closure of skin incision
Torbugesic/analgesic	Henry Schine Animal Health	12084	Butorphanol tartarate for post-operative analgesia
Small intestinal submucosa (SIS)	Cook Biotech, Inc.		Implant material for bridging experimental abdominal wall defect
Rats	Harlan, Inc.	Sprague Dawley	Animal for hernia modeling