Conception et mise en œuvre d’un modèle de perfusion pulmonaire ex vivo chez le rat

Nous démontrons une méthode simple pour créer et mettre en œuvre une configuration pulmonaire ex vivo à partir de zéro. Cela permet une configuration abordable et modulaire qui peut être mise en œuvre pour une variété de configurations. La technique présentée ici est abordable, modulaire et adaptable aux laboratoires qui mettent en place le protocole.

L’opération ex vivo peut être utilisée pour compléter les modèles in vivo afin d’aider à élucider de nouveaux mécanismes. Cette configuration de bricolage est conçue pour étudier les poumons dans un environnement contrôlé. Il s’aligne sur l’objectif principal de la recherche de notre laboratoire, qui est d’étudier diverses approches pour améliorer les résultats après la RCP.

Cependant, la configuration peut être adaptée pour s’adapter à différents objectifs de recherche, ce qui la rend très polyvalente. La chirurgie nécessite une connaissance de base de l’anatomie et de la physiologie respiratoires et peut être rapidement maîtrisée en suivant le protocole. Néanmoins, il est essentiel de suivre avec diligence les étapes décrites dans notre protocole et, surtout, de protéger les poumons, en particulier lors de l’ablation des côtes. Pour effectuer une trachéotomie, pincez la peau d’un rat anesthésié au-dessus de la trachée avec une pince et coupez la peau.

Disséquez brutalement le muscle et les tissus pour atteindre la trachée, en veillant à ce qu’il n’y ait pas de saignement. Ensuite, passez des pinces incurvées sous la trachée et ouvrez-les pour laisser de la place pour passer des sutures 3-0 en dessous. Ensuite, pré-attachez les sutures en un nœud carré.

Faites une petite incision entre les anneaux cartilagineux de la trachée et insérez la canule trachéale. Attachez la suture pour empêcher l’air de s’échapper de l’incision trachéale et pour vous assurer que la canule n’exerce pas de pression sur la trachée. Une fois la canule trachéale sécurisée, commencez à ventiler le rat.

À l’aide de gros ciseaux chirurgicaux et de pinces, retirez la fourrure de l’abdomen du rat. Saisissez l’apophyse xiphoïde avec la pince et faites une petite incision horizontale sous les côtes, en prenant soin de garder le diaphragme intact. Élargissez la coupe horizontale pour exposer l’ensemble du diaphragme.

Avec une seringue de calibre 22, injectez de l’héparine dans la veine cave inférieure, en faisant attention de ne pas percer les poumons. Saisissez l’apophyse xiphoïde avec une pince et coupez crânienne le long du sternum, en visualisant constamment les poumons pour éviter de les couper. Écartez la cage thoracique à l’aide de deux grandes pinces et coupez la veine cave inférieure pour euthanasier le rat par exsanguination.

Coupez tout excès de thymus pour permettre une visualisation plus facile du système vasculaire pulmonaire. Localisez l’artère pulmonaire et passez de petites pinces incurvées en dessous. Encore une fois, passez une suture 3-0 en dessous et pré-nouez dans un nœud en boîte.

Faites ensuite une petite incision dans le ventricule droit du cœur et insérez la canule PA. Fixez la canule à l’aide de la suture et commencez à perfuser à 1,5 millilitres par minute. Excise immédiatement l’apex du cœur pour éviter l’accumulation de pression dans les poumons.

À l’aide de petites pinces incurvées, rompez la valve mitrale et confirmez visuellement que les pinces peuvent pénétrer dans l’oreillette gauche sans obstruction. Enroulez fermement une suture 3-0 autour du cœur sous l’oreillette et insérez la canule PV dans l’oreillette gauche, en vous assurant que le tampon peut s’écouler avant d’attacher la suture. Ensuite, à l’aide de ciseaux à bout émoussé, coupez tout excès de tissu entre la cavité thoracique et l’incision de la trachéotomie pour éviter d’endommager la trachée.

Assurez-vous que la trachée sous la canule trachéale et tout le bloc cœur-poumon sont visibles. Pour enlever le bloc cœur-poumon et la trachée, tenez la canule trachéale et utilisez des ciseaux incurvés à pointe émoussée pour exciser le tissu conjonctif derrière la trachée. La viabilité pulmonaire après ischémie et reperfusion est présentée.

Le temps d’ischémie le plus long pour permettre 150 minutes de reperfusion était de huit minutes. Il est crucial de canuler correctement le système vasculaire pour que les poumons isolés restent viables tout au long de l’expérience. Les poumons restent intacts après l’intervention, ce qui permet d’effectuer des mesures de base telles que le poids humide ou sec ou l’histologie après l’expérience.