26 de junio de 2011
El uso de cerdos domésticos y en miniatura en la ciencia se ha incrementado significativamente en los últimos años. Mediante la demostración de cómo llevar a cabo la intubación, cateterización transuretral de la vejiga, la arteria femoral y cateterización de la vena, así como la perfusión transcardial, nuestro objetivo es aumentar aún más el valor de cerdos enanos Göttingen en la investigación biomédica.
La intubación endotraqueal debe realizarse siempre que un cerdo miniatura se someta a anestesia general para facilitar la cirugía, ya que mantiene una vía aérea permeable, permite la ventilación asistida y protege las vías respiratorias de aspiración. Los cerdos miniatura pueden intubarse en diversas posiciones, pero colocar al animal en decúbito supino suele ser más sencillo para quienes realizan habitualmente intubaciones humanas, ya que presenta la vía aérea de manera similar y facilita además los medios para la ventilación asistida. El equipo necesario para la intubación endotraqueal incluye cabestrillos para abrir la boca, succión de baja presión con punta roma, laringoscopio veterinario con hoja recta de entre 17 y 25 centímetros de longitud, estilete, jeringa con aire, estetoscopio y cinta adhesiva.
Para la disección del tracto digestivo en adultos y cerdos miniatura. Un tubo endotraqueal de cinco a siete milímetros es adecuado. En este video, se utilizó un tubo de 5,5 milímetros.
El cerdo miniatura se coloca boca arriba y se sostiene adecuadamente. Para asegurar que el paso laríngeo permanezca recto, se tira ligeramente de la lengua y un ayudante mantiene la mandíbula abierta. Sin sobreextender la rotación de la cabeza, una extensión excesiva del cuello puede ocluir las vías respiratorias, lo que dificulta identificar la abertura laríngea.
El laringoscopio se utiliza para deprimir la lengua y la punta de la succión se emplea para desplazar la epiglotis desde el paladar blando. Luego, la punta del laringoscopio se usa para presionar la epiglotis hacia arriba, en dirección a la base de la lengua, revelando así la abertura laríngea. Al abrirse los cartílagos retinoides, se hacen visibles las cuerdas vocales y se avanza suavemente el tubo endotraqueal con una ligera rotación hacia la tráquea.
Durante la espiración, el manguito del tubo se infla de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Aunque hay que tener cuidado para evitar una inflación excesiva, que podría causar hinchazón y edema de las vías respiratorias, los cerdos tienen un bronquio para ventilar el lóbulo pulmonar craneal derecho. Por lo tanto, es importante colocar el tubo por encima de la bifurcación traqueal.
Esto se facilita utilizando el tamaño adecuado de tubo y fijando el extremo proximal del tubo a la altura del hocico mediante cinta adhesiva. Cuando el minicerdo esté correctamente intubado, debe percibirse un paso libre de aire a través del tubo y la auscultación torácica debe revelar sonidos respiratorios tanto en el lado izquierdo como en el derecho del tórax. Al conectar el ventilador con el sistema de monitoreo al minicerdo, deben medirse valores fisiológicos de dióxido de carbono espiratorio y puede observarse la curva de dióxido de carbono que sigue el patrón respiratorio determinado por los ajustes del ventilador.
La intubación endotraqueal de cerdos miniatura puede ser difícil porque el paso laríngeo es estrecho y la membrana mucosa de las cuerdas vocales se traumatiza fácilmente. Si se utiliza un tubo demasiado grande o se aplica demasiada fuerza, el uso de aerosol de xilocaína o relajantes musculares puede facilitar la introducción del tubo. Sin embargo, el uso de bloqueadores neuromusculares solo debe realizarse por personal bien entrenado en estos procedimientos.
La cateterización de la vejiga puede utilizarse como un método para monitorear la producción de orina, lo cual puede proporcionar información útil sobre el estado de hidratación, así como sobre la función renal y cardiovascular durante procedimientos quirúrgicos prolongados. La cateterización de la vejiga urinaria a través de la uretra es fácil de realizar en cerdas. Aunque este procedimiento es extremadamente difícil, quizás imposible en machos de cerdos mini adultos, un catéter Foley de tamaño francés ocho o 10 es adecuado debido a la curvatura y tamaño de la uretra externa.
Es preferible abrir un catéter con guía. El equipo necesario incluye un espéculo, pinzas de punta roma, una jeringa con lubricante salino y una bolsa de drenaje urinario de sistema cerrado. Para visualizar de la mejor manera el orificio uretral externo durante la cateterización, el cerdo miniatura se coloca en posición supina con soporte bajo la región lumbar.
Mientras un asistente tira hacia cran de las patas traseras, la abertura uretral externa femenina se localiza en el piso de la vagina, aproximadamente a un tercio o la mitad de la distancia hacia el cuello uterino. Sin embargo, debido a que el animal está colocado sobre la espalda, la posición de la abertura uretral parecerá invertida. El catéter se maneja con pinzas de punta roma, de modo que la punta del catéter continúe en línea con la de las pinzas.
Inserte cuidadosamente el catéter en la abertura uretral. La uretra puede lesionarse fácilmente si se utiliza demasiada fuerza durante la cateterización; sin embargo, inicialmente puede percibirse una ligera resistencia hasta que el catéter pase el esfínter urinario externo. Si este problema persiste, podría indicar que el animal no está suficientemente sedado.
La solución consiste en esperar un momento y permitir que la anestesia haga efecto. Cuando el catéter alcance la vejiga, retire el estilo y observará el flujo de orina. Infle el balón con suero fisiológico según las especificaciones del fabricante, y tire suavemente del catéter hasta que el balón quede retenido en el cuello de la vejiga.
Sujete la bolsa de drenaje de orina de sistema cerrado y fije el catéter al rabo con cinta adhesiva para evitar el desplazamiento accidental del catéter. Cuando se manipula al animal con la formación y experiencia adecuadas, la cateterización vesical transuretral puede realizarse con poca dificultad. Este procedimiento mínimamente invasivo puede prevenir la contaminación de equipos médicos técnicos delicados y la distensión dolorosa de la vejiga, lo cual podría dañar al animal e influir en el experimento debido al aumento del tono vagal y a la alteración de los parámetros fisiológicos.
La cateterización arterial y venosa es útil para obtener muestras sanguíneas repetidas y monitorear diversos parámetros fisiológicos. Al realizar la cateterización de vasos en estudios de supervivencia, se debe emplear una técnica estrictamente aséptica para evitar infecciones. El equipo necesario incluye bisturí, punta roma, tijeras quirúrgicas, pinzas para tejidos, punta roma pequeña, pinzas quirúrgicas, retractor de tejidos pequeño y auto-sostenido, portagujas, hisopos quirúrgicos, sutura con aguja y solución salina heparinizada como líquido de lavado para mantener la permeabilidad del catéter.
Dos cánulas IV de calibre 18 y dos fundas de punta brillante de cuatro French con introductor y alambre de Seldinger G. La profundidad de la anestesia se evalúa mediante la prueba del reflejo de dolor interdigital. Se accede a la arteria y vena femorales con el cerdo miniatura colocado en decúbito supino y la pata trasera retraída lateralmente.
Identifique el pliegue cutáneo entre los músculos grácil y sartorio donde desaparece el pulso de la parte superficial de la arteria safena medial. Realice una incisión cutánea superficial longitudinal craneal a este punto, evitando así dañar accidentalmente los vasos safenos mediales. Utilice tijeras de punta roma para disecar el tejido subcutáneo subyacente.
La división de la fascia de los músculos sartorio y grácil se realiza craneal al sitio de penetración de los vasos safenos mediales. Primero con una pequeña pinza quirúrgica de punta roma, y luego digitalmente, se separan los dos grupos musculares utilizando un pequeño retractor tisular auto-sostenido, teniendo cuidado de no dañar el nervio y los vasos femorales; la arteria se aísla durante una longitud de aproximadamente uno a dos centímetros. Mediante disección roma, gire la aguja venosa de flón biselada para que la luz esté orientada hacia arriba.
Doble ligeramente la aguja para que siga más fácilmente la curvatura del vaso. Recuerde comprobar si la aguja aún puede moverse hacia adelante y hacia atrás. Se ha puncionado la arteria.
La aguja se retrae y se inserta el alambre guía de Seldinger a través del tubo de Venton. Retire el tubo Venflon mientras aplica suavemente presión sobre la arteria para asegurar la fijación del alambre G. La vaina con introductor se inserta sobre el alambre Salter y se avanza hasta la posición deseada, tras lo cual se retira el introductor y el alambre Seing o el alambre.
La vena femoral se encuentra justo debajo y medial a la arteria. Después de aislar la vena mediante disección roma, se canula la vena como se describió previamente para la arteria. Para verificar que tanto la arteria como la vena están correctamente cateterizadas, extraiga sangre de ambas fundas y compare el color de las muestras.
Cada vez que se tome una muestra de sangre, recuerde posteriormente lavar los catéteres con solución salina heparinizada. Con el fin de mantener la permeabilidad de los catéteres, estos se aseguran y se cierra la piel. Con algunas suturas, se puede colocar un bucle vascular alrededor de la arteria y la vena para fijar los vasos antes de la punción.
A pesar de sus ventajas, generalmente evitamos este paso adicional porque requiere una disección excesiva de los vasos y aumenta el riesgo de dañar las ramas laterales y profundas. Las imágenes actuales demuestran cómo cateterizar los vasos femorales. La cateterización de los vasos femorales es preferible a la de los vasos del cuello por la facilidad de acceso.
Al realizar experimentos que implican cirugía neurológica estereotáxica basada en marco e imágenes cerebrales, la perfusión transcardial es el método de fijación más eficaz y produce resultados sobresalientes. Al preparar órganos de cerdo miniatura para histología e histoquímica, se necesita el siguiente equipo para el procedimiento: sistema de perfusión, líquidos de perfusión relevantes, jeringa con cánula intravenosa, pentobarbital, escalpelo, punta roma, tijeras quirúrgicas, tijeras óseas y dos fórceps grandes de sujeción automática, de los cuales al menos uno debe tener la punta curva.
Un retractor esternal de retención automática no es absolutamente necesario, pero facilita considerablemente el procedimiento. La perfusión transcardial debe realizarse en una habitación bien ventilada con un sistema de extracción de humos de alta potencia y con instalaciones que permitan la recolección de grandes cantidades de líquidos y sangre para su posterior eliminación segura. Después de inyectar una dosis letal de pentobarbital, pruebe el reflejo de dolor interdigital.
El mejor acceso al corazón y a la aorta se logra mediante una esternotomía mediana. Realice una incisión cutánea longitudinal profunda que se extienda desde el manubrio hasta el proceso xifoides del esternón. Acceda a la cavidad torácica realizando una pequeña incisión en el diafragma justo por debajo del proceso xifoides.
Introduzca las tijeras óseas en la cavidad torácica y seccione el esternón. Es necesario tener cuidado al realizar este procedimiento, ya que el corazón puede estar adherido en algún punto a la cara interna del esternón. Una vez dividido el esternón, coloque el retractor esternal auto-sostenido y abra la cavidad torácica; si aún está intacto, realice una pequeña incisión en el pericardio en el ápice del corazón y luego abra digitalmente la bolsa pericárdica. Identifique el ventrículo izquierdo, la aurícula derecha y la aorta.
Junto con la vena cava superior, realice un pequeño corte superficial cerca del ápice del corazón y acceda al ventrículo izquierdo perforando el miocardio con un instrumento de punta roma. Introduzca la cánula de perfusión dentro del ventrículo izquierdo y dirija la punta de la cánula cranealmente hacia la aorta. Cuando se sienta la cánula entre el segundo y el tercer dedo en la aorta, sujétela con un clamp en esa posición.
Con fórceps curvos de sujeción automática, realice una incisión en el orificio derecho y comience a inyectar el fijador a través de la cánula de perfusión. Se puede percibir el flujo abundante de perfusión en la aorta y la sangre saldrá a través del orificio derecho incisionado mientras continúa el flujo de perfusión hacia los vasos del cerdo enano. Observe cómo la perfusión sistémica con paraformaldehído induce hiperextensión de las extremidades y contracciones de la musculatura superficial debido al entrecruzamiento de aldehídos en nervios y músculos.
Al utilizar un sistema de perfusión accionado por aire comprimido, asegúrese de retirar la cánula o pinzar el tubo de silicona transparente antes de que el recipiente quede vacío, con el fin de evitar que el aire entre al sistema vascular. En el presente video, utilizamos un sistema de perfusión accionado por aire comprimido en lugar de uno por gravedad. La ventaja de los sistemas que utilizan aire comprimido es que la presión hidrostática ejercida es constante durante el proceso, proporcionando finalmente la mejor perfusión del órgano.
Este artículo analiza el uso creciente de los minicerdos Göttingen en la investigación biomédica, centrándose en procedimientos esenciales como la intubación y la cateterización. Tiene como objetivo mejorar la comprensión y aplicación de estas técnicas en estudios científicos.
Las técnicas quirúrgicas en el minicerdo Göttingen respaldan la modelización preclínica al permitir el monitoreo fisiológico y la preservación de tejidos, esenciales para la investigación traslacional. Estos procedimientos mejoran la calidad de los datos en estudios de neurociencia, metabolismo y función cardiovascular al reducir la variabilidad del procedimiento y mejorar el bienestar animal. El dominio de los métodos de intubación, cateterización y perfusión fortalece la confianza preclínica y apoya las decisiones de avance o interrupción en las fases iniciales de descubrimiento.
Estas técnicas se integran en los flujos de trabajo de descubrimiento desde la detección inicial de fisiología hasta la validación preclínica, apoyando el diseño iterativo en las etapas de validación de dianas y optimización de compuestos iniciales.