Summary

Brug af en rotte Model til at studere ventrale Abdominal Brok Reparation

Published: October 02, 2017
doi:

Summary

Dette manuskript beskriver metoder, der er forbundet med oprettelse og reparation af en ventrale bugvæggen defekt (Brok). Denne model kan bruges til at studere reparation strategier som dem, der bruger implanterede materialer. I dette manuskript, er reparation af eksperimentelle Brok med svin lille tarm submucosa præsenteret som et eksempel.

Abstract

Ventrale abdominal Brok er en forholdsvis almindelig klinisk tilstand, der undertiden kræver herniorraphy (kirurgisk reparation). Reparation af ventrale abdominal Brok kræver typisk implantation af et materiale til at fungere som en mekanisk bro på tværs af defekten i bugvæggen. Biomaterialer, såsom svin lille tarm submucosa (SIS), også tjene som et gitter for cellevækst ind i implantatet og kan naturligvis indarbejde værten væv. Udvikling af materialerne reparation nyder godt af brug af dyremodeller som eksperimentelle bugvæggen defekter er let lavet og er indstillet til at reparere på en reproducerbar måde. Metoden tilbydes her beskriver kirurgiske skabelse og reparation af ventrale abdominal Brok i en rotte model. Når SIS bruges til at reparere en eksperimentel ventrale abdominal Brok i denne model, er det hurtigt indarbejdet værten væv senest 28 dage efter implantation. Histologisk, er inkorporering af deres indopererede materiale i værten væv karakteriseret ved en robust fibrovascular svar. Fremtidige forbedringer og anvendelser af rotte abdominal Brok model kan sandsynligvis indebære diabetisk og/eller fede dyr som et middel til mere nøje efterligne fælles co-morbiditeter mand.

Introduction

Bugvæggen Brok er en almindeligt forekommende kliniske spørgsmål, der måtte opstå som følge af medfødt defekt, traumatisk skade eller mislykkede lukning af kirurgiske sår der involverer bugvæggen. Reparation indebærer sædvanligvis ved hjælp af et implantat for at styrke bugvæggen, med en nedsat sats for fornyet noteret hos patienter behandlet med et implantat, sammenlignet med dem hvem bugvæggen er simpelthen lukket med sutur. 1

Kirurgisk Brok Reparation kræver ofte mekaniske broer af defekt med en indopereret materiale. I den forbindelse er både syntetiske og naturlige materialer blevet brugt for Brok Reparation. Mange syntetiske materialer er typisk ikke-resorberbare og omfatter polypropylen, polyethylen polyethylenterephthalatfolie polyester og udvidet polytetrafluorethylen, mens andre syntetiske implantater kombinerer en af de ikke-resorberbare materialer med en resorberbar polymer som polygalactine. 1 derimod naturlige materiale implantater er generelt stammer fra dyrs eller menneskers dødt kilder. Naturlige materialer, der anvendes for Brok Reparation er typisk rig på kollagen og fungere som et stillads indvækst og integration af værten væv.

Ønsket om at udvikle og optimere nye materialer til ventrale abdominal Brok Reparation kræver en passende dyremodel for evaluering af kandidat materialer. Undersøgelser er blevet gennemført i en række forskellige arter, herunder får,2 svin,3 kaniner,4 rotter,5,6,7,8 og hunde. 9 fordelen ved at bruge rotter for sådanne undersøgelser er, at de tilbyder en let håndterede model fås i en bred vifte af indavlede stammer til at give mulighed for kontrol af genetisk variation. Derudover de mindre overordnede organ overfladearealet af rotte i forhold til de andre arter, der er anført ovenfor foretages evaluering af materialer, der kan være eksperimentel karakter og derfor ikke rigelige.  Yderligere, reducerede omkostninger forbundet med rotter versus andre arter giver mulighed for relativt øget evne til at skærmen kandidat materialer til brug ved reparation af ventrale abdominal Brok.  Overvejelser i forbindelse med materialer omfatter typisk nem håndtering af kirurgen, styrke, evne til at indarbejde værten væv, biokompatibilitet og resistens over for infektion.

Som et eksempel er svin lille tarm submucosa (SIS) en naturlig biomateriale, som har været brugt i en bred vifte af væv reparation indikationer, herunder reparation af ventrale abdominal, lyskebrok og diafragma Brok. 10 , 11 , 12 SIS er hurtigt indarbejdet i værten væv og er blevet fundet for at være generelt resistente over for infektion og så materialet har særlig nytte på forurenede områder. 13 , 14 i modellen rotte SIS har demonstreret nem håndtering, god trækstyrke som fastlagt af enakset trækstyrke fiasko test, og fremme af væv indvækst kollagen afsætning og neovascularization. 6 , 7

Nøjagtig kirurgisk udjævning af defekten er et vigtigt træk ved produktive modellering, når de evaluerer kandidat reparation materialer. Dyret skal være tilstrækkeligt bedøvede og aseptisk teknik strengt følges. Yderligere, en bugvæggen defekt standard størrelse omhyggeligt lavet og derefter bro på en måde, der sikrer tilstrækkeligt materiale til margener af defekten. 8 denne protokol giver en standard metode følges til kirurgiske skabelse og reparation af, en ventrale abdominal Brok med SIS som eksempel bridging materiale i en rotte.

Protocol

brugen af dyr i denne protokol blev godkendt af University of Notre Dame institutionelle Animal Care og bruge udvalget, fulgt alle lovgivningsmæssige krav og retningslinjer, og blev gennemført i en facilitet, der er akkrediteret af den Foreningen for vurdering og godkendelse af laboratoriet dyrs pleje (AAALAC), International. 1. udvælgelse af dyr erhverve patogen-fri Sprague Dawley rotter fra en velrenommeret forhandler eller avl koloni. Bemærk: Ofte facilitet dyrlæge e…

Representative Results

Af 28 dage efter implantation viser SIS typisk god iblanding i værten væv (figur 2). I de fleste tilfælde er der resterende SIS tilsyneladende, om vævet skal ofte udforskes for at identificere den indopererede materiale. Histologiske analyser bekræftet de grov patologiske observationer, illustrerer god væv iblandingen med primært fibrovascular væv og meget lidt resterende SIS bemærkede (figur 3). Disse resultater viser nytten af rotte ventrale ab…

Discussion

Materialer til reparation af ventrale abdominal Brok er af stor interesse, især dem, der giver en oprindelige mekaniske bro og er derefter i stand til at indarbejde værten væv. I denne forbindelse, er blevet undersøgt en række materialer, herunder SIS, svin acellulær dermal matrix og svin hjertesækken. 6 , 7 disse materialer repræsenterer de ekstracellulære matricer af disse væv og fungere som stilladser, som cellerne kan migrere og formere sig, sålede…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne vil gerne takke Valerie Schroeder for hendes hjælp med tekniske aspekter af dette arbejde. Arbejdet i forbindelse med udvikling af denne model blev støttet af Cook Biotech, Inc. (West Lafayette, IN USA).

Materials

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

Riferimenti

  1. Poussier, M., et al. A review of available prosthetic material for abdominal wall repair. J. Visc. Surg. 150 (1), 52-59 (2013).
  2. Hjort, H., Mathisen, T., Alves, A., Clermont, G., Boutrand, J. P. Three-year results from a preclinical implantation study of a long-term resorbable surgical mesh with time-dependent mechanical characteristics. Hernia. 16 (2), 191-197 (2012).
  3. Ko, R., Kazacos, E. A., Snyder, S., Ernst, D. M. J., Lantz, G. C. Tensile strength comparison of small intestinal submucosa body wall repair. J. Surg. Res. 135 (1), 9-17 (2006).
  4. Garcia-Moreno, F., et al. Comparing the host tissue response and peritoneal behavior of composite meshes used for ventral hernia repair. J. Surg. Res. 193 (1), 470-482 (2015).
  5. Soiderer, E. E., Lantz, G. C., Kazacos, E. A., Hodde, J. P., Wiegand, R. E. Morphologic study of three collagen materials for body wall repair. J. Surg. Res. 118 (2), 161-175 (2004).
  6. Liu, Z., Tang, R., Zhou, Z., Song, Z., Wang, H., Gu, Y. Comparison of two porcine-derived materials for repairing abdominal wall defect in rats. PLOS One. 6 (5), e20520 (2011).
  7. Zhang, J., Wang, G. Y., Xiao, Y. P., Fan, L. Y., Wang, Q. The biomechanical behavior and host response to porcine-derived small intestine submucosa, pericardium and dermal matrix acellular grafts in a rat abdominal defect model. Biomaterials. 32 (29), 7086-7095 (2011).
  8. Ma, J., Sahoo, S., Baker, A. R., Derwin, K. A. Investigating muscle regeneration with a dermis/small intestinal submucosa scaffold in a rat full-thickness abdominal wall defect model. J.Biomed.Mater.Res.Part B. 103 (2), 355-364 (2015).
  9. Greca, F. H., Souza-Filho, Z. A., Giovanni, A., Rubin, M. R., Kuenzer, R. F., Reese, F. B., Araujo, L. M. The influence of porosity on the integration histology of two polypropylene meshes for the treatment of abdominal wall defects in dogs. Hernia. 12 (1), 45-49 (2008).
  10. Hiles, M., Record-Ritchie, R. D., Altizer, A. M. Are biologic grafts effective for hernia repair? A systematic review of the literature. Surg. Innov. 16 (1), 26-37 (2009).
  11. Helton, W. S., Fisichella, P. M., Berger, R., Horgan, S., Espat, N. J., Abcarian, H. Short-term outcomes with small intestinal submucosa for ventral abdominal hernia. Arch. Surg. 140 (6), 560-562 (2005).
  12. Franklin, M. E., Trevino, J. M., Portillo, G., Vela, I., Glass, J. L., Gonzalez, J. J. The use of porcine small intestinal submucosa as a prosthetic material for laparascopic hernia repair in infected and potentially contaminated fields: long-term follow-up. Surg. Endosc. 22 (9), 1941-1946 (2008).
  13. Clarke, K. M., Lantz, G. C., Salisbury, S. K., Badylak, S. F., Hiles, M. C., Voytik, S. L. Intestine submucosa and polypropylene mesh for abdominal wall repair in dogs. J. Surg. Res. 60 (1), 107-114 (1996).
  14. Sarikava, A., Record, R., Wu, C. C., Tullius, B., Badylak, S. F., Ladisch, M. Antimicrobial activity associated with extracellular matrices. Tissue Eng. 8 (1), 63-71 (2002).
  15. Serra, R., Grande, R., Butrico, L., Rossi, A., Settimio, U. F., Caroleo, B., Amato, B., Gallelli, L., de Franciscis, S. Chronic wound infections: the role of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 13 (5), 605-613 (2015).
check_url/it/53587?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Suckow, M. A., Duke Boynton, F. D., Johnson, C. Use of a Rat Model to Study Ventral Abdominal Hernia Repair. J. Vis. Exp. (128), e53587, doi:10.3791/53587 (2017).

View Video