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Medicine

Translational vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) अनुसंधान के लिए एक संशोधित Heterotopic स्वाइन पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल

Published: October 14, 2013 doi: 10.3791/50475

Summary

Vascularized कम्पोजिट Allotransplantations (वीसीए) एक नैदानिक ​​वास्तविकता बन गए हैं. हालांकि, वीसीए के व्यापक नैदानिक ​​आवेदन पुरानी बहु - दवा प्रतिरक्षादमन द्वारा सीमित है. लेखकों को कम या संभवतः वीसीए में प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं कि उपन्यास immunomodulatory रणनीति अनुवाद की एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बड़े पशु मॉडल प्रस्तुत करते हैं.

Abstract

ऐसे हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के रूप में vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) जटिल musculoskeletal आघात और विनाशकारी ऊतकों को नुकसान के लिए एक व्यवहार्य उपचार विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं. अनुकूल और बेहद उत्साहजनक जल्दी और मध्यवर्ती कार्यात्मक परिणामों के बावजूद, एक वीसीए के अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक और पुरानी बहु - दवा प्रतिरक्षादमन के संभावित प्रतिकूल प्रभावों की अस्वीकृति वीसीए के व्यापक नैदानिक ​​आवेदन में बाधा जारी. इसलिए, इस उपन्यास के क्षेत्र में अनुसंधान वीसीए के अद्वितीय immunologic सुविधाओं से संबंधित translational पढ़ाई पर ध्यान केंद्रित करने और लंबी अवधि प्रतिरक्षादमन के लिए आवश्यकता के बिना वीसीए निम्नलिखित immunomodulation और सहिष्णुता शामिल होने के लिए उपन्यास immunomodulatory रणनीति विकसित करने की जरूरत है.

यह लेख एक MHC परिभाषित स्वाइन heterotopic पिछले अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना में एक osteomyocutaneous फ्लैप के शामिल है कि वीसीए के एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य translational बड़े पशु मॉडल का वर्णन करता है. Briefly, एक अच्छी तरह से vascularized त्वचा चप्पू निकट अवरक्त लेजर एंजियोग्राफी का उपयोग अग्रमध्यस्थ जांघ क्षेत्र में पहचान की है. अंतर्निहित मांसपेशियों, संयुक्त घुटने, बाहर का फीमर, और समीपस्थ टिबिया एक ऊरु संवहनी डंडी पर खेती कर रहे हैं. इस allograft एक वीसीए और अपनी अनूठी प्रतिरक्षा विशेषाधिकार प्राप्त सुविधाओं के साथ एक vascularized अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण दोनों पर विचार किया जा सकता है. भ्रष्टाचार प्रतिरक्षा निगरानी के लिए dorsolateral क्षेत्र को exteriorized एक त्वचा घटक के साथ प्राप्तकर्ता पशु में एक चमड़े के नीचे पेट की जेब में प्रत्यारोपित किया जाता है.

तीन शल्य चिकित्सा टीमों जिससे इस मॉडल की दक्षता में सुधार लाने और प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल में संभावित confounders को कम करने, संज्ञाहरण और ischemia समय को कम करने के लिए एक अच्छी तरह से समन्वित ढंग से एक साथ काम करते हैं. इस मॉडल को कम करने और संभावित वीसीए में पुरानी बहु - दवा प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता को समाप्त करने के उद्देश्य से भविष्य चिकित्सीय रणनीतियों के लिए नींव के रूप में कार्य करता है.

Introduction

ऐसे हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के रूप में vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) अब दुनिया भर में 12 से प्रदर्शन कई हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के साथ एक नैदानिक ​​वास्तविकता हैं. प्रारंभिक और मध्यवर्ती परिणाम अनुकूल और अत्यधिक 2 प्रोत्साहित कर रहे हैं कि इस तथ्य के बावजूद, पुरानी बहुऔषध प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता इसकी व्यापक नैदानिक ​​आवेदन सीमित करने के लिए जारी है. सुपर microsurgical anastomoses और nonsuture कफ तकनीक 13 सहित वीसीए के murine मॉडल में प्रगति, 3 वीसीए में alloimmune प्रतिक्रियाओं की एक बेहतर समझ के लिए मार्ग प्रशस्त किया है. Immunomodulatory प्रोटोकॉल की myriads वीसीए में प्रतिरक्षा तंत्र की हमारी बेहतर समझ पर आधारित नैदानिक ​​अनुप्रयोगों के लिए प्रस्तावित किया गया है, लेकिन वे मनुष्य 7 में उनके प्रदर्शन के यथोचित भविष्य कहनेवाला होगा कि एक बड़े पशु मॉडल में मान्य होना चाहिए. मानव और सुअर का अंग प्रणालियों के बीच शारीरिक और immunologic समानता के आधार पर 9 कुत्ते को विश्वसनीय और लागत प्रभावी विकल्प माना जाता है और nonhuman रहनुमा मॉडल 1 जा सकता है.

इस अनुच्छेद के वीसीए के लिए प्रतिरक्षा सहिष्णुता उत्प्रेरण और इसलिए इसके नैदानिक ​​आवेदन को व्यापक बनाने के उद्देश्य से हमारे वर्तमान और भविष्य immunomodulatory रणनीतियों के लिए नींव के रूप में कार्य करता है जो हमारे MHC परिभाषित स्वाइन heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल में इस्तेमाल किया पद्धति की एक विस्तृत अवलोकन प्रदान करता है. हम विशेष रूप से प्रत्यारोपण से संबंधित अनुसंधान के 11 में उनके उपयोग के लिए सूअर ल्युकोसैट प्रतिजन ठिकाना पर homozygosity नस्ल अच्छी तरह से विशेषता जन्मजात सूअरों का उपयोग. हम ऊरु जहाजों पर आधारित एक vascularized osteomyocutaneous फ्लैप बढ़ा. फ्लैप बाहर का फीमर और समीपस्थ टिबिया में बरकरार vascularized अस्थि मज्जा में शामिल है. अग्रमध्यस्थ जांघ त्वचा भी भ्रष्टाचार में शामिल है और सबसे immunogenic घटक ओ की प्रतिरक्षा निगरानी के लिए प्राप्तकर्ता जानवर की dorsolateral पहलू को exteriorized हैच वीसीए. Dorsolateral स्थिति पदों पर खड़े और बैठे में नैदानिक ​​परीक्षा की सुविधा और भी अपेक्षाकृत स्वच्छ allograft त्वचा रहता है.

Ustener एट अल. Outbred खेत सूअरों 15 में रेडियल forelimb osteomyocutaneous फ्लैप रोपाई द्वारा वीसीए में पहली बार बड़े जानवर translational मॉडलों में से एक की शुरुआत की. समूह अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक शामिल है जो वीसीए में तीव्र अस्वीकृति महत्वपूर्ण दवा विशिष्ट जटिलताओं और साइड इफेक्ट बिना देरी और एक नैदानिक ​​प्रासंगिक रणनीति के साथ इलाज किया जा सकता है कि पहली बार के लिए प्रदर्शित करने के लिए इस मॉडल का उपयोग किया. इस अध्ययन में प्राप्त अनुकूल परिणाम बाद में मानव पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण के लिए दवा regimens के डिजाइन में एक मूलभूत कदम बनाया. इन जल्दी सुअर वीसीए मॉडल त्वचा, मांसपेशियों, हड्डियों, नसों और वे इस तरह के जोड़ cartilag के रूप में विशेष संरचनाओं का अभाव जहाजों की अस्वीकृति को रोकने के लिए प्रोटोकॉल के विकास के लिए अच्छी तरह से अनुकूल थेई और जोड़ों के श्लेष झिल्ली. बाद के प्रयासों भ्रष्टाचार dislodgement 14 को रोकने के लिए पूर्ण लंबाई डाली नियुक्ति जरूरी हो जो जानवर की औसत दर्जे अंकों सहित पर ध्यान केंद्रित किया गया. अंग प्रत्यारोपण के सभी प्रमुख घटकों की अस्वीकृति की जांच के लिए उपयुक्त है, इस मॉडल के प्रमुख सीमाओं में से एक प्लेसमेंट डाली के कारण प्रत्यारोपण के बाद चल कठिनाई था. इस प्रकार, heterotopic स्वाइन अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना मॉडल, टिबिया से मिलकर, fibula, संयुक्त घुटने, बाहर का फीमर, आसपास के मांसपेशियों, और एक त्वचा चप्पू, पशु स्वतंत्र रूप से कम से कम morbidit 8 के साथ postoperatively ambulate करने की इजाजत दी है, जबकि मुख्य रूप से वीसीए के प्रतिरक्षाविज्ञानी पहलुओं का अध्ययन करने के लिए बनाया गया .

डॉ. डेविड एच. सैक्स की अग्रणी काम के माध्यम से अच्छी तरह से विशेषता SLA परिभाषित जन्मजात सूअरों के विकास के लिए translational वीसीए अनुसंधान के एक नए युग का नेतृत्व किया. एक मामूली प्रतिजन बेमेल सेटिंग, चटाई में एक heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल के उपयोगवह एट अल. 10 cyclosporine के उपचार की एक संक्षिप्त कोर्स के साथ musculoskeletal घटकों की अनिश्चितकालीन अस्तित्व का प्रदर्शन किया. कोई उपचार नियंत्रण की तुलना में जब त्वचा घटक अस्तित्व, तथापि, केवल लंबे समय तक किया गया था. भ्रष्टाचार की त्वचा घटक के नुकसान एपिडर्मिस के लिए विशेष रूप से एक अलग और बहुत ही जोरदार प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था. इसी तरह, टी सेल रिक्तीकरण, cyclosporine और केवल musculoskeletal घटकों और त्वचा घटक को सहिष्णुता प्रेरित साइटोकाइन जुटाए दाता परिधीय रक्त mononuclear कोशिकाओं का एक संक्षिप्त कोर्स के साथ पूरी तरह से बेमेल सूअरों का उपयोग अभी भी 5 अस्वीकार कर दिया था. 'विभाजित सहिष्णुता' नामक यह घटना, तिथि करने के लिए प्रदर्शन किया पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण के बहुमत का एक अभिन्न अंग है जो अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक, पर ज्यादा ध्यान देने के साथ वीसीए अनुसंधान में एक बदलाव लाया.

इस संशोधित मॉडल में, हम ligatin से अंत करने के लिए अंत सम्मिलन का उपयोगजी प्राप्तकर्ता ऊरु धमनी और घूर्णन यह (चित्रा 1) cephalad. यह एक पारंपरिक युग्मन उपकरण के उपयोग की अनुमति देकर ischemia समय कम कर देता है, लेकिन यह भी anastomotic असफलता की संभावना कम हो जाती ही नहीं. हम जमानत के परिसंचरण देशी पैर को vascularity प्रदान करने के लिए पर्याप्त था यह दर्शाता है कि हमारे प्राप्तकर्ताओं में ऊरु धमनी की ligation के बाद किसी भी इस्कीमिक घटनाओं मनाया नहीं है. साथ ही, यह संशोधित पद्धति में, externalized त्वचा घटक अंतर्निहित ड्रिलिंग वाहिकाओं के आधार पर जुटाए है और पारंपरिक मॉडल 10 में एक उदर कमर स्थिति के विपरीत (चित्रा 1) laterally तैनात है. यह एक खड़े या जानवर की बैठक की स्थिति में प्रतिरक्षा निगरानी के लिए भ्रष्टाचार का आसान दृश्य की अनुमति देता.

इसलिए, एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बड़े पशु मॉडल वीसीए की त्वचा घटक के प्रति सहिष्णुता प्रेरण रणनीतियों की जांच के लिए और उपन्यास n विकसित करने के लिए आवश्यक हैभ्रष्टाचार के अस्तित्व की बेहतर भविष्यवाणी के लिए oninvasive प्रतिरक्षा निगरानी रणनीतियों.

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Protocol

इस वीडियो प्रकाशन, सभी जानवर प्रक्रियाओं जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित एक जानवर प्रोटोकॉल के अनुसार आयोजित किया गया.

1. शल्यक्रिया पूर्व योजना

  1. हम MGH एक पुरुष दाता दो महिला प्राप्तकर्ताओं के लिए अंग (चित्रा 1) प्रदान करता है जिसमें अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना के लिए हमारे translational अध्ययन में लघु सूअर (15-20 किलो) जन्मजात MHC परिभाषित का उपयोग. सर्जरी से पहले, दाता और प्राप्तकर्ता जानवरों एक पशु चिकित्सक द्वारा पूरी तरह से नैदानिक ​​मूल्यांकन से गुजरना.
  2. संज्ञाहरण और ischemia समय को कम करने के लिए, दाता और प्राप्तकर्ता प्रक्रियाओं एक समर्पित बड़े जानवर ऑपरेटिंग कमरे में तीन ऑपरेटिंग टेबल पर एक साथ आयोजित की जाती हैं. शल्य चिकित्सा दल के साथ ही पशु चिकित्सा कर्मचारियों के बीच एक साथ काम करना और समन्वय इस प्रक्रिया के समग्र सफलता के लिए महत्वपूर्ण हैं. शल्य चिकित्सा की योजना एक औपचारिक बैठक 1 में पशु चिकित्सा टीम के साथ चर्चा की हैसर्जरी से पहले के दिन तक -2 हफ्तों.
  3. एक टनल केंद्रीय शिरापरक कैथेटर (7 फादर डबल लुमेन Hickman कैथेटर) पूर्व immunosuppressive दवा स्तर की निगरानी और immunosuppressive और / या immunomodulatory दवाओं की नसों में प्रशासन के लिए प्रत्यारोपण के लिए प्रत्येक प्राप्तकर्ता जानवर की एक बाहरी या आंतरिक कंठ का शिरा में रखा गया है. ये कैथेटर एक शिरापरक कटौती डाउन तकनीक के माध्यम से प्रत्यक्ष दृष्टि के तहत रखा जाता है और पृष्ठीय गर्दन और पर उच्च से बाहर निकलने के पीछे टनल रहे monofilament nonabsorbable टांके और गर्दन के चारों ओर चिपकने वाली पट्टी की चादर का उपयोग कर सुरक्षित.
  4. सर्जरी से पहले कम से कम 12 घंटा एनपीओ (कोई ठोस आहार लेकिन पानी इच्छानुसार अनुमति दी जाती है) जानवरों को रखने के.
  5. सर्जरी के दिन, ketamine 20 मिलीग्राम / किग्रा और xylazine 2 मिलीग्राम / किग्रा आईएम के साथ शांत जानवरों.
  6. एक उचित आकार अंतःश्वासनलीय ट्यूब प्लेस और यह संज्ञाहरण मशीन और वेंटीलेटर से कनेक्ट (isoflurane 0.5-3% पर बनाए रखा)
  7. मामूली कान की नस में एक अंतःशिरा कैथेटर प्लेस और प्रशासनवजन प्रक्रिया के दौरान 0.9% खारा आधारित है.
  8. अग्रकय analgesia (buprenorphine 0.02 मिलीग्राम / किग्रा चतुर्थ) प्रशासन.
  9. पूर्व दाता और प्राप्तकर्ता जानवरों दोनों के लिए प्रारंभिक चीरा करने के लिए रोगनिरोधी एंटीबायोटिक (cefazolin 20-25 मिलीग्राम / किग्रा चतुर्थ) प्रशासन.
  10. प्राप्तकर्ता और दाताओं दोनों के लिए सभी प्रक्रियाओं में बाँझ तकनीक का प्रयोग करें. इस autoclaved या गैस निष्फल उपकरणों, मास्क, सिर टोपियां, बाँझ सर्जिकल गाउन और बाँझ दस्ताने का उपयोग भी शामिल है. एक क्लिपर के साथ चीरा के क्षेत्र दाढ़ी और betadine समाधान और शराब के साथ बारी कीटाणुरहित.

Intraoperative निगरानी:

  1. प्रेरण और इंटुबैषेण के बाद, ऑक्सीजन में एक साँस लेना मिश्रण 0.5-3% isoflurane के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें.
  2. हृदय गति, नाड़ी oximetry, ईसीजी, अंत ज्वार सीओ 2 और लगातार रेक्टल तापमान पर नजर रखने और हर 15 मिनट रिकॉर्ड.
  3. एक बेयर गुप्त गर्म मजबूर हवा कंबल के साथ हाइपोथर्मिया को रोकने.

  1. ऑपरेटिंग मेज पर एक लापरवाह स्थिति में दाता पशु रखें और एक बाँझ ढंग से कपड़ा.
  2. अग्रमध्यस्थ त्वचा के लिए ड्रिलिंग जहाजों की पहचान करने के लिए पास बुनियादी लाल लेजर एंजियोग्राफी का प्रयोग करें. परिधीय संवहनी उपयोग के माध्यम से सामान्य नमक की 2-5 मिलीलीटर में पतला indocyanine हरी लगभग 0.06 मिलीग्राम / किग्रा इंजेक्षन. लगभग 10 सेकंड बाद में, निकट अवरक्त रिकॉर्डिंग के 30 सेकंड -2 मिनट प्रदर्शन करते हैं. Perforators की पहचान करने के लिए ये रिकॉर्डिंग से वीडियो का उपयोग करें. Perforators के आधार पर निगरानी के लिए त्वचा के एक क्षेत्र (लगभग 100 सेमी 2) निशान.
  3. त्वचा चप्पू के लिए चिह्नों के साथ निरंतरता में एक कमर त्वचा चीरा (चित्रा 2) बनाने के लिए एक छुरी का प्रयोग करें.
  4. ऊरु जहाजों को पहचानें और suprageniculate शाखाओं के स्तर पर और proximally वंक्षण बंधन के स्तर तक distally उन्हें अलग.
  5. Preservin जबकि त्वचा और चमड़े के नीचे ऊतक काटनाजी त्वचा चप्पू का क्षेत्र. फ्लैप फसल के दौरान संकुचन से बचने के लिए मांसपेशियों अंतर्निहित करने के लिए त्वचा के किनारों सीवन.
  6. सिर्फ एक घूमकर देखा (इलेक्ट्रिक पेन ड्राइव, Synthes, वेस्ट चेस्टर PA) का उपयोग टैसास ऊपर एक osteotomy प्रदर्शन करना.
  7. विद्युतदहनकर्म का उपयोग जांघ समीपस्थ में मांसपेशियों फूट डालो.
  8. एक संवहनी डंडी पर एक osteomyocutaneous फ्लैप छोड़ने मध्य शाफ्ट में फीमर फूट डालो. फ्लैप त्वचा चप्पू, अंतर्निहित जांघ की मांसपेशियों, संयुक्त घुटने, बाहर का फीमर और अपनी अनूठी immunologic सुविधाओं के साथ बरकरार vascularized अस्थि मज्जा में शामिल हैं जो समीपस्थ टिबिया होता है.
  9. मज्जा रिक्त स्थान में hemostasis प्राप्त करने के लिए हड्डी मोम का प्रयोग करें. चिकना हड्डी प्राप्तकर्ता के लिए तैयारी में ronjeurs का उपयोग किनारों.
  10. प्राप्तकर्ता का ऊरु वाहिकाओं (चित्रा 3) तैयार कर रहे हैं जब तक अपनी नाड़ी डंडी पर perfused भ्रष्टाचार रखें.
  11. प्राप्तकर्ता विच्छेदन पूरा हो जाए, संभव के रूप में समीपस्थ रूप दाता ऊरु वाहिकाओं ligateएन डी प्रत्यारोपण करने से पहले हिस्टडीन tryptophan-ketoglutarate (HTK, Custodiol, न्यूटाउन पीए) के साथ भ्रष्टाचार को बढ़ावा.
    नोट: दाता अंग प्राप्तकर्ता के बाईं ओर के लिए प्राप्तकर्ता और सही दाता अंग) के सही पक्ष के लिए छोड़ दिया दाता अंग यानी प्राप्तकर्ता की contralateral पक्ष पर प्रत्यारोपित किया जाता है.
  12. तुरंत 100 मिलीग्राम / किग्रा चतुर्थ सोडियम pentobarbital का उपयोग दूसरी पिछले अंग कटाई के बाद दाता सुअर euthanize. मौत स्थापित प्रोटोकॉल के अनुसार पशु चिकित्सा कर्मचारियों द्वारा की पुष्टि की है.

4. प्राप्तकर्ता प्रक्रिया (पिछले अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना)

  1. दाता अंग काटा जा रहा है, जबकि प्राप्तकर्ता वाहिकाओं की तैयारी अनुमति देने के लिए तुरंत प्रारंभिक दाता चीरा के बाद प्राप्तकर्ता प्रेरण और इंटुबैषेण प्रारंभ करें. यह अनावश्यक प्रतीक्षा समय समाप्त और दाता और प्राप्तकर्ता के लिए कुल संज्ञाहरण समय कम कर देता है.
  2. Allo के लिए ऑपरेटिंग पक्ष पर एक 30 डिग्री रोटेशन के साथ पशु लापरवाह स्थितिdorsolateral ओर से डब्ल्यू जोखिम.
  3. एक कमर चीरा और ऊरु वाहिकाओं का पर्दाफाश, suprageniculate शाखाओं के स्तर पर और proximally वंक्षण बंधन के स्तर तक distally उन्हें अलग.
  4. भ्रष्टाचार इनसेट के लिए dorsolateral पेट की दीवार (चित्रा 4) के लिए कमर से एक चमड़े के नीचे जेब बनाएँ.
  5. दाता वाहिकाओं ligate और HTK साथ भ्रष्टाचार फ्लश.
  6. एक औंधा ढंग से भ्रष्टाचार इनसेट प्रदर्शन करना: त्वचा चप्पू आसान प्रतिरक्षा एक खड़ी स्थिति में निगरानी और (जहाजों पर बिना किसी चिंता के अंत करने के लिए अंत नाड़ी anastomoses अनुमति देने के लिए दुमदारी का सामना करना पड़ ऊरु जहाजों की कटौती समाप्त होता है की अनुमति के लिए dorsolateral सामना करना पड़ रहा है चित्रा 5).
  7. यदि उपलब्ध हो, (आकार 2.5-3.5 10-20 किलो जानवरों के लिए उपयुक्त है) शिरापरक anastomoses के लिए एक संवहनी युग्मन डिवाइस (Synovis, सेंट पॉल MN) का उपयोग करें. पारंपरिक तरीकों की तुलना में जब यह महत्वपूर्ण ischemia समय कम कर देता है.
  8. धमनी ANAST प्रदर्शन करना9-0 सीवन (Synovis, सेंट पॉल MN) के साथ एक पारंपरिक सिवनी तकनीक का उपयोग omoses
  9. संवहनी प्रत्यक्षता की पुष्टि हो जाने के बाद, 3-0 पीडीएस टांके (चित्रा 5) के साथ जगह में भ्रष्टाचार सुरक्षित. भ्रष्टाचार की मांसपेशियों को पेट की दीवार की मांसपेशियों को sutured रहे हैं. यह हानिकारक हो सकता है क्योंकि जब पिंजरे के आसपास जानवर चलता है. भ्रष्टाचार की मांसपेशियों प्राप्तकर्ता जांघ की मांसपेशियों को sutured नहीं किया जाना चाहिए
  10. प्रतिरक्षा निगरानी के लिए dorsolateral ओर (चित्रा 6) पर त्वचा चप्पू अमल में लाना और 3-0 Vicryl चमड़े के नीचे टांके और 4-0 monofilament absorbable बाधित त्वचा टांके का उपयोग आसन्न त्वचा के लिए यह सीवन.
  11. 3-0 Vicryl चमड़े के नीचे टांके और 4-0 monofilament absorbable बाधित त्वचा टांके का उपयोग परतों में कमर त्वचा को बंद करें.
  12. पोस्ट ऑपरेटिव analgesia के लिए एक 50-100 मिलीग्राम / घंटा fentanyl पैच रखें.
  13. पिछले अंग allograft प्रत्यारोपण के बाद, अपनी कलम एक बार जाग और अपने दम पर आराम से साँस लेने के लिए पशु वापसी.

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Representative Results

चौबीस SLA परिभाषित स्वाइन heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण 78 मिनट (: 62-94 मिनट रेंज) का एक मतलब ischemia समय के साथ हमारे संशोधित तकनीक का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया. भ्रष्टाचार इनसेट और dorsolateral त्वचा चप्पू स्थिति सभी जानवरों में कठिनाई के बिना प्राप्त किया गया. पास इन्फ्रारेड लेजर एंजियोग्राफी सभी प्राप्तकर्ताओं में उत्कृष्ट भ्रष्टाचार छिड़काव दिखाया. पिछले बारह शिरापरक anastomoses एक संवहनी युग्मन उपकरण का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया, जबकि प्रारंभिक बारह शिरापरक anastomoses पारंपरिक सिवनी तकनीक का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया. एक शिरापरक thrombus तुरंत बाद प्रक्रिया की पहचान की थी जब पारंपरिक सिवनी तकनीक के साथ एक जानवर एक reanastomosis की आवश्यकता है. कोई जटिलताओं युग्मन डिवाइस के साथ प्रदर्शन किसी भी anastomoses में मनाया गया. प्राप्तकर्ता जानवरों के साथ या दाता अस्थि मज्जा (बीएम) आसव और सह stimulatory नाकाबंदी के बिना tacrolimus monotherapy के एक संक्षिप्त कोर्स (30 दिन) प्राप्त किया. Tacrolimus खुराक लक्ष्य के स्तर से प्राप्त करने के लिए समायोजित किया गया 10-15 एनजी / एमएल. संक्षिप्त कोर्स tacrolimus केवल और इलाज जानवरों के नियंत्रण के रूप में सेवा की. सह उत्तेजना नाकाबंदी आधारित immunomodulatory प्रोटोकॉल 6 महीने अस्तित्व के बाद प्रत्यारोपण से अधिक में हुई. किसी भी प्राप्तकर्ता में GVHD के कोई सबूत नहीं था. (150 दिनों के बाद प्रत्यारोपण परे) सभी लंबी अवधि के बचे वीसीए की अस्थि मज्जा घटक (चित्रा 7) की अनूठी immunologic सुविधाओं की जांच के लिए इस मॉडल की विश्वसनीयता को दर्शाता है जो इच्छामृत्यु के समय में व्यवहार्य vascularized अस्थि मज्जा था.

चित्रा 1
एक सूअर heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण के चित्रा 1. योजनाबद्ध आरेख. एक osteomyocutaneous फ्लैप दाता पिछले अंग से काटा और प्राप्तकर्ता के पेट की दीवार के साथ एक चमड़े के नीचे जेब में प्रत्यारोपित किया जाता है.

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चित्रा 2: Osteomyocutaneous फ्लैप फसल:. दाता त्वचा चप्पू ड्रिलिंग क्षेत्रों अग्रपाश्विक जांघ में osteomyocutaneous फ्लैप की त्वचा चप्पू हदबंदी के लिए लेजर एंजियोग्राफी का उपयोग पहचान कर रहे हैं.

चित्रा 3
चित्रा 3: Osteomyocutaneous फ्लैप फसल:. भ्रष्टाचार अपनी नाड़ी डंडी पर बाहर का फीमर, संयुक्त घुटने, समीपस्थ टिबिया, fibula, जांघ की मांसपेशियों और त्वचा चप्पू से मिलकर प्रालंब एक ऊरु संवहनी डंडी पर काटा जाता है.

चित्रा 4
चित्रा 4: प्राप्तकर्ता प्रक्रिया: सीएक चमड़े के नीचे पेट की जेब से reation. चमड़े के नीचे विच्छेदन dorsolateral पेट की दीवार को कमर से विस्तार एक पेट की दीवार जेब बनाने के लिए किया जाता है.

चित्रा 5
चित्रा 5: प्राप्तकर्ता प्रक्रिया: microvascular सम्मिलन निम्न भ्रष्टाचार इनसेट और reperfusion. अंत करने के लिए अंत ऊरु पोत सम्मिलन फ्लैप इनसेट के बाद किया जाता है. दाता अंग प्राप्तकर्ता की contralateral पक्ष के लिए प्रयोग किया जाता है (यानी. प्राप्तकर्ता के सही पक्ष के लिए बाईं दाता अंग और प्राप्तकर्ता के बाईं ओर के लिए सही दाता अंग).

चित्रा 6
चित्रा 6: त्वचा घटक प्रतिरक्षा के लिए dorsolateral स्थिति को exteriorizedइनसेट के दौरान. निगरानी, ​​फ्लैप त्वचा चप्पू यह प्राप्तकर्ता त्वचा को sutured है जहां dorsolateral पेट की दीवार का सामना कर रहा है कि एक तरह से तैनात है. इस स्थिति फ्लैप का आसान निगरानी की अनुमति देता है.

चित्रा 7
चित्रा 7: प्रतिरोपित जानवरों से छवियों प्रतिनिधि: अस्वीकृति का कोई नैदानिक ​​सबूत के साथ (ए) दीर्घकालिक उत्तरजीवी (> 150 दिन). अस्वीकृति का कोई नैदानिक ​​सबूत के साथ (बी) दीर्घकालिक उत्तरजीवी (> 150 दिन). allograft काले रंग की त्वचा के साथ एक दाता से प्राप्त हुई थी. दोनों (ए) और (बी) के सह उत्तेजना नाकाबंदी (CTLA4Ig) आधारित immunomodulatory चिकित्सा प्राप्त की. जैसे ही tacrolimus वापस ले लिया गया था के रूप में de-epithelialization और उन्नत अस्वीकृति दिवस (30) के साथ (सी) नकारात्मक नियंत्रण (केवल अल्पकालिक tacrolimus चिकित्सा).

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Discussion

ऐतिहासिक, heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण प्रोटोकॉल उदर पेट की दीवार के लिए एक त्वचा चप्पू का बाह्यीकरण शामिल और जहाजों एक को समाप्त करने के पक्ष ढंग से (Hettiarachty 2004) anastomosed गया. हालांकि, हमारे संशोधित विधि में, एक औंधा फ्लैप insetting और अंत करने के लिए अंत anastomoses अधिक laterally त्वचा चप्पू लाने और इसलिए जानवर के एक खड़ी स्थिति में प्रतिरक्षा निगरानी की सुविधा. आगे निकट अवरक्त लेजर एंजियोग्राफी का उपयोग पिडली का धमनी की पहचान और अधिकतम छिड़काव के क्षेत्रों त्वचा चप्पू की विश्वसनीयता में सुधार.

हमारे संशोधित तकनीक में, हम microvascular सम्मिलन से संबंधित तकनीकी विफलताओं को कम करने के लिए ऊरु जहाजों के बीच अंत करने के लिए अंत सम्मिलन प्रदर्शन करते हैं. अंत करने के लिए अंत सम्मिलन भी आगे गर्म ischemia समय की कमी हुई जो शिरापरक सम्मिलन, के लिए एक संवहनी युग्मन डिवाइस (Synovis सेंट पॉल MN) का उपयोग करने के लिए सक्षम होना चाहिए. हमारे अनुभव में, ischemia समय अधिक की भविष्यवाणी की गई थीएक युग्मन उपकरण के उपयोग के साथ और ischemia समय में बदलाव के बाद सक्षम सीधे immunologic परिणाम के साथ जोड़ा जाता है, इस संशोधन के इस मॉडल की विश्वसनीयता में सुधार हुआ. हालांकि, एक युग्मन डिवाइस का उपयोग अतिरिक्त माल की लागत में परिणाम है, लेकिन अभी भी लागत प्रभावी प्रक्रिया की कुल लागत और संभावित जटिलताओं से बचाव के आधार पर माना जाता है.

हमारे heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण तुरन्त SRY मात्रात्मक पीसीआर विश्लेषण व्युत्पन्न पुरुष दाता द्वारा सबूत के रूप में दाता व्युत्पन्न अस्थि मज्जा की कोशिकाओं परिसंचारी का उत्पादन किया. इसके अतिरिक्त, हमारे दीर्घकालिक बचे में allograft की अस्थि मज्जा घटक की व्यवहार्यता immunohistochemistry का उपयोग कर पुष्टि की गई. यह आगे कुछ पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण के एक प्रमुख घटक है जो vascularized अस्थि मज्जा का अनूठा प्रतिरक्षा विशेषाधिकार प्राप्त सुविधाओं के लिए एक खोजी उपकरण के रूप में हमारे मॉडल की विश्वसनीयता में सुधार. इस osteomyocutaneous फ्लैप भी जोड़ सीए के साथ संयुक्त घुटने शामिलrtilage और एक श्लेष झिल्ली और इन विशेष संरचनाओं की अस्वीकृति का आकलन करने के लिए एक विश्वसनीय मॉडल के रूप में काम करते हैं.

इस मॉडल यह अभी भी एक कार्यात्मक परिणाम के आकलन के लिए अनुमति नहीं है वीसीए और त्वचा, मांसपेशियों, नसों, जहाजों और जोड़ों सहित उसके घटकों के immunologic पहलुओं की जांच translational अध्ययन के लिए आदर्श हो रहा है कि इस तथ्य के बावजूद. Immunologic बाधा को दूर जाने के बाद, आगे संशोधन और / या अतिरिक्त translational मॉडल मोटर और वीसीए के संवेदी समारोह में सुधार लाने के उद्देश्य से चिकित्सीय रणनीतियों की जांच के लिए किया जा सकता है.

इस मॉडल का उपयोग, हमारे समूह उच्च खुराक अस्थि मज्जा सेल अर्क सह stimulatory नाकाबंदी अनुकूलित प्रेरण चिकित्सा, कम रखरखाव प्रतिरक्षादमन, और अनिश्चित काल के लिए लंबे समय तक भ्रष्टाचार अस्तित्व 16 के साथ संयुक्त प्रदर्शन किया. अस्थि मज्जा सेल आधारित रणनीतियों और biologics कि गठबंधन इस तरह निशाना बनाया immunomodulatory प्रोटोकॉल facil सकताप्रतिरक्षा सहिष्णुता itate और वीसीए के बाद भ्रष्टाचार के अस्तित्व को बनाए रखने के लिए बहुऔषध प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता को समाप्त.

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Disclosures

लेखकों वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि घोषित.

Acknowledgments

Kakali सरकार, पीएचडी, Joani क्रिस्टेनसेन, बी, केट Buretta, बी, नैन्स युआन, बी, विलियम Lehao, एमडी, जोहन्ना Grahammer, जोर्ज Furtmüller, एमडी, आयलैंड Rada: हम इस परियोजना के लिए अपने योगदान के लिए निम्नलिखित व्यक्तियों को स्वीकार करना होगा एमडी, मोहम्मद अल Rakan एमडी, करीम Sarhane एमडी, Saami Khalifian, बी, माओ क्यूई, एमडी, और एंजेलो Leto Barone एमडी, वीसीए प्रयोगशाला, प्लास्टिक और पुनर्निर्माण सर्जरी विभाग, चिकित्सा, जेनिस Taube, एमडी जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल, मार्क फिशर, एमडी, त्वचा विज्ञान और पैथोलॉजी, चिकित्सा जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल, मुकदमा Eller, कम आक्रामक सर्जरी प्रशिक्षण केन्द्र, चिकित्सा जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल और चेंग लटका लिन, एमडी चांग Gung मेमोरियल अस्पताल, Linkou, ताइवान के विभाग.

धन स्रोत: पुनर्योजी चिकित्सा के सशस्त्र बलों संस्थान (DoD W81XWH-08-2-0032)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
REAGENTS
HTK Custodial N/A
EQUIPMENT
Electric Pen Drive Synthes, Westchester PA 05.001.011 Reciprocating saw
Vascular Coupling device Synovis, Newtown PA 21003B

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References

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चिकित्सा अंक 80 ऑपरेटिव ऊपरी सिरा सुअर microsurgery ऊतक प्रत्यारोपण प्रत्यारोपण इम्यूनोलॉजी सर्जिकल प्रक्रियाओं vascularized कम्पोजिट allografts पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण शोधों सूअर पिछले अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना अस्थि मज्जा osteomyocutaneous microvascular सम्मिलन immunomodulation
Translational vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) अनुसंधान के लिए एक संशोधित Heterotopic स्वाइन पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल
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Ibrahim, Z., Cooney, D. S., Shores,More

Ibrahim, Z., Cooney, D. S., Shores, J. T., Sacks, J. M., Wimmers, E. G., Bonawitz, S. C., Gordon, C., Ruben, D., Schneeberger, S., Lee, W. P. A., Brandacher, G. A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Research. J. Vis. Exp. (80), e50475, doi:10.3791/50475 (2013).

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