Этот протокол показывает простой и гибкий подход к оценке новых кондиционирующих агентов или стратегий для повышения осуществимости сердечного донорства после смерти кровообращения.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Этот протокол показывает простой и гибкий подход к оценке новых кондиционирующих агентов или стратегий для повышения осуществимости сердечного донорства после смерти кровообращения.
Спрос на пересадку сердца растет; тем не менее доступность органов ограничена из-за нехватки подходящих доноров. Донорство органов после смерти кровообращения (DCD) является решением для решения этой ограниченной доступности, но из-за периода длительной теплой ишемии и риск повреждения тканей, его регулярное использование в трансплантации сердца редко видели. В этой рукописи мы предоставляем подробный протокол, тесно имитирующий современные клинические практики в контексте DCD с непрерывным мониторингом функции сердца, что позволяет оценить новые кардиопротекторные стратегии и вмешательства, чтобы уменьшить ишемия-реперфузионная травма.
В этой модели, протокол DCD инициируется в анестезируется Льюис крыс, остановив вентиляцию, чтобы вызвать кровообращение смерти. Когда систолическое кровяное давление опускается ниже 30 мм рт. 00, инициируется теплое ишемическое время. После предустановленного теплого ишемического периода сердца промывают сяртом кардиоплегический раствор, закупаются и устанавливаются на систему перфузии сердца Langendorff ex vivo. После 10 минут первоначального реперфузии и стабилизации, восстановление сердца постоянно оценивается в течение 60 минут с помощью внутривенного мониторинга давления. Травма сердца оценивается путем измерения сердечного тропонина T и размер инфаркта количественно гистологического окрашивания. Теплое ишемическое время можно модулировать и адаптировать для разработки желаемого количества структурных и функциональных повреждений. Этот простой протокол позволяет оценить различные кардиопротекторные стратегии кондиционирования, введенные в момент кардиоплегии, начального реперфузии и/или во время перфузии ex vivo. Выводы, полученные из этого протокола, могут быть воспроизведены в больших моделях, облегчающих клинический перевод.
Твердая трансплантация органов в целом и пересадка сердца,в частности, находятся на подъеме во всем мире 1,2. Стандартным методом закупки органов является донорство после смерти мозга (DBD). Учитывая строгие критерии включения DBD, менее 40%предлагаемых сердец принимаются 3, тем самым ограничивая предложение в условиях растущего спроса и расширения списка ожидания органа. Для решения этой проблемы, использование органов, пожертвованных после смерти кровообращения (DCD) считается потенциальным решением4.
В DCD доноров, однако, агональный этап после отмены ухода и период незащищенной теплой ишемии до реанимации неизбежны5. Потенциальная травма органа после смерти кровообращения может привести к дисфункции органов, объясняя нежелание регулярно принимать DCD трансплантации сердца. Сообщается, что только 4 центра используют DCD сердца клинически, с строгими критериями, которые включают в себя очень короткие теплые времена ишемии и молодых доноров без хронических патологий6,7. По этическим и юридическим причинам, ограниченные или не кардиопротекторные вмешательства могут быть применены к донорам до смерти кровообращения5,8,9. Таким образом, любое смягчение, чтобы облегчить ишемию реперфузии (ИК) травмы ограничивается кардиопротекторных терапии, начатой во время раннего реперфузии с кардиоплегическими решениями, и не позволяют для надлежащей функциональной оценки. Ex vivo перфузии сердца (EVHP) и восстановление сердца DCD с использованием специальных платформ была предложена в качестве альтернативного решения и изучены различными учеными10,11,12,13 . EVHP предлагает уникальную возможность доставить пост-кондиционирования агентов DCD сердца для улучшения функционального восстановления. Однако для эффективного клинического перевода многие технические и практические вопросы еще предстоит решить, и это еще больше усугубляется отсутствием консенсуса по целому ряду перфузии и функциональных критериев для определения трансплантируемости6, 8.
В этом мы сообщаем о разработке воспроизводимого доклинического протокола DCD с первичным малым животным в сочетании с системой перфузии сердца ex vivo, которая может быть использована для исследования органов после кондиционирования, начатого во время закупок, во время первоначального реперфузии, и /или по всему EVHP.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все протоколы по уходу за животными и экспериментальные протоколы соответствовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных и были одобрены институциональным комитетом по уходу за животными и использованию Центра Hospitalier de l'Universit' de Montr'al Research Center.
1. Предварительная подготовка
2. Подготовка животных
3. Инициирование сердечного донорства после сердечной смерти (DCD) Протокол
ПРИМЕЧАНИЕ: Полную хронологию протокола можно увидеть на рисунке 2.
4. Ex Vivo сердце перфузии системы (EVHP) и сердечной функциональной оценки
5. Конец опыта
6. Анализ данных
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
После экстубации, кровяное давление быстро падает в предсказуемой картины(Рисунок 3). Ожидаемое время до смерти составляет менее 5 мин.
На рисунке 4 показана средняя кривая давления/времени в начале восстановления после 0, 10 и 15 минут WIT. Со временем функция контрактила улучшится. Использование коротких периодов WIT позволит контрактности вернуться к нормальной жизни, и морфологические повреждения не будут обнаружены
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Представленный здесь протокол вводит простую, удобную и универсальную модель сердечного DCD, предлагающую возможность оценить сердечное функциональное восстановление, повреждение тканей и использование посткондиционирующих кардиопротекторных средств для улучшения восстановления донора сердца в противном случае отбрасываются для трансплантации. Системы перфузии сердца Ex vivo (EVHP) были оптимизированы, чтобы обеспечить платформу для оценки сердечной функции и предложить уникальную возможность доставить и протестировать м...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не сообщают о непривычной или коммерческой заинтересованности в каком-либо упомянутом продукте или концепции, обсуждаемой в этой статье.
Часть этой работы была поддержана щедрым вкладом Фонда Марселя и Роланда Госселина и Фонда г-на Стефана Фуми. Николя Noiseux является ученым ФРЗ-S.
Авторы хотели бы поблагодарить Джоша Чжуо Ле Хуанга, Габриэль Гаскон, Софию Гиасси и Катрин Скалабрини за поддержку в сборе данных.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,9% хлорид натрия. 1 л мешок | раствора электролита Baxter | для промывки в модифицированной системе Лангендорфа. | |
| 14 G 2" Внутривенный катетер | Jelco | 4098 | Действует как эндотрахеальная трубка. |
| 2,3,5-Трифенилтетразолия хлорид | Milipore-Sigma | T8877 | Vital coloration |
| 22 G 1" Внутривенный катетер | BD | 383532 | Внутривенный катетер с удлинительной трубкой, облегчающий манипуляции для катетеризации сонной артерии |
| Adson Dressing Fcp, 4 3/4", Serr | Skalar | 50-3147 | Дополнительные щипцы для манипуляций с тканями |
| Alm Самоудерживающийся ретрактор 4x4 Зубы Тупой 2-3/4" | Skalar | 22-9027 | Тканевый ретрактор, используемый для поддержания грудной клетки в открытом состоянии. |
| Мостовой усилитель | ADinstruments | FE221 | Мостовой усилитель для измерения внутрисонного артериального давления |
| Кальция хлорид | Milipore-Sigma | C1016 | CaCl2 безводный, гранулированный, ≤ 7,0 мм, ≥ 93,0% Состав раствора Кребса |
| D-(+)-Глюкоза | Milipore-Sigma | G8270 | D-Glucose ≥ 99,5% Часть раствора Кребса |
| DIN(8) к Одноразовому преобразователю АД | ADinstruments | MLAC06 | Переходной кабель для связи между мостовым усилителем и преобразователем давления |
| Одноразовый Преобразователь АД (запорный кран) | ADinstruments | MLT0670 | Преобразователь давления для измерения внутрисонного артериального давления |
| dPBS | Gibco | 14190-144 | Раствор электролита без кальция или магния. |
| Повязка для глаз FCP, Str, Serr, 4" | Skalar | 66-2740 | Дополнительные щипцы для манипуляций с тканями |
| Раствор формалина, нейтральный буферный, 10% | Milipore-Sigma | HT501128 | Фиксирующий раствор |
| Грелка | Sunbean | 756-CN | |
| Гепарин натрия 1,000 UI/мл | Sandoz | Для системной антикоагуляции | |
| Соляная кислота от 36,5 до 38,0% | Fisher scientific | A144-500 | Разбавленный 1:1 для коррекции pH |
| Кетамин | Бимеда | Анестетик. 100 мг/мл | |
| LabChart | ADinstruments | Управляющее программное обеспечение для полиграфа Powerlab, позволяющее проводить анализы в автономном режиме. Версия 7, с включенными модулями артериального давления и петли PV | |
| Баллон для давления левого желудочка | Radnoti | 170404 | In latex. Размер 4. |
| Лидокаин HCl 2% раствор | AstraZeneca | Антиаритмический для кардиоплегического раствора | |
| Магния хлорид ACS | ACP Chemicals | M-0460 | MgCl2+6H2O ≥ 99,0% Часть решения Krebs |
| Микродатчик давления | Radnoti | 159905 | Микродатчик давления и усилитель подключены к внутрижелудочковому баллону |
| Pacemaker | Biotronik | Reliaty | Set для генерации импульса каждые 200 мс при частоте сердечных сокращений 300 уд/мин. |
| pH-метр настольный Fisher | scientific | AE150 | |
| Физиологический монитор | Kent Scientific | Physiosuite | Для непрерывного мониторинга температуры и сатурации грызунов во время процедуры |
| Плазма-Лит А | Baxter | используемый в качестве основы для приготовления кардиоплегии | |
| Хлорид калия | Milipore-Sigma | P4504 | KCl ≥ 99,0% Состав раствора Кребса |
| Калия Хлорид 2 мг-экв/мл | Hospira | Состав кардиоплегического раствора | |
| PowerLab 8/30 Полиграф | ADinstruments | Электронный полиграф | |
| Шелк 2-0 | Ethicon | A305H | Шовный материал для аппарата Лангендорфа |
| Шелк 5-0 | Ethicon | A302H | Шовный материал для сонных артерий |
| Мелкие животные рабочая станция для анестезии | Hallowell EMC | 000A2770 | Аппарат искусственной вентиляции легких для мелких животных |
| Бикарбонат натрия | Milipore-Sigma | S5761 | NaHCO3 ≥ 99,5% Состав раствора Кребса |
| Sodium Chloride | Milipore-Sigma | S7653 | NaCl ≥ 99,5% Часть раствора Krebs |
| Гранулы гидроксида натрия | ACP химикаты | S3700 | Разбавленные до 5 Н (10 г в 50 мл) для коррекции pH |
| Натрия фосфат одноосновной | Milipore-Sigma | S0751 | 2PO4 ≥ 99,0% Часть раствора Krebs |
| Stevens Tenotomy Sciss, Str, Delicate, SH/SH, 4 1/2" | Skalar | 22-1240 | Маленькие ножницы для раскрытия предсердий и кава |
| Лезвия для слайсера | тканей Thomas scientific | 6727C18 | Прямые лезвия из углеродистой стали для среза тканей в конце протокола |
| Туберкулиновый безопасный шприц с иглой 25 G 5/8" | CardinalHealth | 8881511235 | Для гепарина Инъекции |
| Ветеринарный набор для общей хирургии | Skalar | 98-1275 | Хирургические инструменты, включая ножницы для рассечения и зажимы от комаров |
| Ветеринарный микронабор | Skalar | 98-1311 | Хирургические инструменты с микроножницами для вскрытия сонной артерии |
| Рабочая система Сердце Крыса/Морская свинка/Кролик | Radnoti | 120101BEZ | Модульная система рабочего сердца модифицирована под нужды протокола. Включает в себя все необходимые трубки, резервуары и клапаны с водяной рубашкой, в том числе 2 и 3-х ходовой стопорный кран |
| Xylazine | Bayer | Sedative. 20 мг/мл |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.