Acessando o cérebro suíno por meio de craniectomia com broca pneumática de alta velocidade
Summary
Este protocolo descreve a realização de uma craniectomia usando uma broca pneumática de alta velocidade em um porco dinamarquês Landrace de 3 meses. O acesso é feito através do osso frontal e revela a dura-máter ventral e os hemisférios cerebrais subjacentes. Este procedimento permite o acesso a uma grande parte do cérebro do porco.
Abstract
O uso de porcos como modelo animal experimental é especialmente relevante na pesquisa em neurociência, pois os sistemas nervoso central (SNC) suíno e humano compartilham muitas propriedades funcionais e arquitetônicas importantes. Consequentemente, espera-se que os suínos tenham um papel cada vez mais importante em pesquisas futuras sobre várias doenças neurológicas. Aqui, é descrito um método para realizar uma craniectomia anterior através do osso frontal suíno. Após uma incisão na linha média e subsequente exposição do osso frontal suíno, pontos anatômicos são usados para garantir a localização ideal da craniectomia. Por meio do afinamento cuidadoso e gradual do osso frontal com uma broca arredondada, é alcançada uma abertura retangular para a dura-máter e os hemisférios cerebrais subjacentes. O método apresentado requer certos materiais cirúrgicos, incluindo uma broca pneumática de alta velocidade e algum grau de experiência cirúrgica. As complicações potenciais incluem lesões não intencionais da dura-máter ou do seio sagital dorsal. No entanto, o método é simples, eficiente em termos de tempo e oferece um alto grau de reprodutibilidade para os pesquisadores. Se executada corretamente, a técnica expõe uma grande parte do cérebro de porco não afetado para vários neuromonitoramento ou análises.
Introduction
Em geral, os modelos animais são usados quando limitações práticas e/ou éticas proíbem o uso de pacientes humanos para examinar doenças ou testar métodos cirúrgicos. Novos modelos animais são geralmente estabelecidos para fornecer novos conhecimentos com valor translacional para as condições humanas. Os roedores são frequentemente utilizados devido a considerações práticas e financeiras, mas têm valor translacional limitado para os seres humanos, especialmente devido a diferenças anatômicas substanciais1. Os porcos, no entanto, oferecem várias vantagens em comparação com os roedores. Não apenas os porcos compartilham várias características anatômicas, fisiológicas, metabólicas e genéticas importantes com os humanos, mas o tamanho dos sistemas de órgãos suínos pode ser compatível com o peso para se assemelhar aos órgãos humanos 2,3. Isso dá aos porcos um papel único entre os modelos animais cirúrgicos e no treinamento de procedimentos4. Embora o uso de modelos suínos exija certas capacidades práticas e financeiras em comparação com o uso de roedores, os suínos oferecem uma opção financeira e eticamente mais aceitável em comparação com o uso de primatas não humanos.
O cérebro suíno é de particular interesse na pesquisa em neurociência translacional. Em primeiro lugar, a arquitetura do cérebro do porco é semelhante à do cérebro humano, pois ambos são predominantemente de substância branca e girencefálicos 3,5,6. Em segundo lugar, o maior tamanho do cérebro em porcos em comparação com roedores permite o uso de equipamentos cirúrgicos e várias modalidades de imagem equivalentes às usadas em ambientes clínicos 7,8. Consequentemente, vários modelos suínos têm sido amplamente utilizados na pesquisa em neurociência nas últimas décadas9. A maioria desses modelos de SNC suínos, no entanto, requer análise direta do tecido cerebral, que pode ser obtido de várias maneiras (por exemplo, implantação de cateteres ou eletrodos, biópsias de tecido, etc.) 10. Como a maioria dessas modalidades requer algum grau de instrumentalização e acesso direto ao cérebro, diferentes abordagens para acesso cirúrgico devem ser consideradas.
Este método envolve a realização de uma craniectomia anterior através do osso frontal em uma porca dinamarquesa Landrace sedada de 3 meses. O objetivo geral deste manuscrito é descrever um método para expor uma grande proporção do cérebro suíno ventral por meio de uma craniectomia usando uma broca pneumática de alta velocidade. O primeiro passo é colocar o assunto em uma posição adequada com a cabeça elevada. Como o crânio suíno é bem diferente do dos humanos, a segunda etapa envolve o planejamento da colocação da craniectomia usando vários pontos anatômicos. O terceiro passo é acessar a dura-máter subjacente que cobre os dois hemisférios sem danificá-la.
Protocol
Representative Results
Discussion
O procedimento demonstrado envolve várias etapas críticas. Em primeiro lugar, o planejamento preciso da localização da craniectomia é crucial devido à composição do crânio suíno. Como a espessura do osso frontal suíno aumenta nas bordas laterais, colocar a abertura muito lateralmente11 pode dificultar o alcance da dura-máter durante a perfuração. Além disso, localizar a abertura corretamente na linha média é importante para reduzir o risco de danos não intencionais ao seio sagita…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostariam de expressar nossa gratidão pelo apoio e experiência técnica compartilhada pelo pessoal do Laboratório Biomédico do Hospital Universitário de Aalborg, Dinamarca.
Materials
| 10 mL plastic syrringes | Becton, Dickinson and Company | 303219 | |
| 107 Microdialysis pump | M Dialysis | P000127 | 107 Microdialysis Pump |
| 2 mL plastic syrringes | Becton, Dickinson and Company | 300928 | |
| 25 mm, 18 G needles | Becton, Dickinson and Company | 304100 | |
| Bair Hugger heater | 3M | B5005241003 | |
| Bair Hugger heating blanket | 3M | B5005241003 | |
| Batery for microdialysis pump | M Dialysis | 8001788 | Battery 6V, 106 & MD Pump |
| Dissector | Karl Storz | 223535 | Flattended 3 mm dissector |
| Endotracheal tube size 6.5 | DVMed | DVM-107860 | Cuffed endotracheal tube |
| Euthasol Vet | Dechra Veterinary Products A/S | 380019 | phentobarbital for euthanazia, 400 mg/mL |
| Farabeuf Rougine | Mahr Surgical | Flat headed rougine (12 mm) | |
| Foley Catheter 12 F | Becton, Dickinson and Company | D175812E | Catherter with in-built thermosensor |
| Intravenous sheath | Coris Avanti | Avanti Cordis Femoral Sheath 6 F | |
| Microdialysis brain catheters | M Dialysis | P000050 | membrane length 10 mm -shaft 100 mm 4/pkg |
| Microdialysis syringe | M Dialysis | 8010191 | 106 Pump Syringe 20/pkg |
| Microvials for microdialysis sampling | M Dialysis | P000001 | Microvials 250/pkg |
| Operating table | |||
| Pneumatic high-speed drill | Medtronic | Medtronic Midas Rex 7 drill | |
| Primus respirator | Dräger | Respirator with in-built vaporiser for supplementary Sevofluran anesthesia | |
| Rounded diamond drill | Medtronic | 7BA40D-MN | |
| Self-retaining retractor | World Precission Instruments | 501722 | Weitlander retractor, self-retaining, 14 cm blunt |
| Sterile Saline | Fresnius Kabi | 805541 | 1000 mL |
| Sterile surgical swaps | |||
| Surgical scalpel no 24 | Swann Morton | 5.03396E+12 | Swann Morton Sterile Disposable Scalpel No. 24 |
| Zoletil Vet | Virbac | Medical mixture for induction of anesthesia |
References
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