Murine cervicaal aorta transplantatie model met behulp van een gemodificeerde niet-hecht manchet techniek
Summary
Hier presenteren we een protocol van heterotopische aorta transplantatie in muizen met behulp van de niet-hecht manchet techniek in een cervicale Murine model. Dit model kan worden gebruikt om de onderliggende pathologie van chronische transplantaat vasculopathie (CAV) te bestuderen en kan helpen bij het evalueren van nieuwe therapeutische middelen om de vorming ervan te voorkomen.
Abstract
Met de introductie van krachtige immunosuppressieve protocollen, zijn duidelijke vooruitgang mogelijk in de preventie en therapie van acute afwijzing afleveringen. In de afgelopen decennia kon echter slechts geringe verbetering van de lange termijn resultaten van getransplanteerde vaste organen worden waargenomen. In deze context vertegenwoordigt chronische transplantaat vasculopathie (CAV) nog steeds de belangrijkste oorzaak van laat-orgaanfalen bij cardiale, nier-en pulmonaire transplantatie.
Tot dusver blijft de onderliggende pathogenese van CAV-ontwikkeling onduidelijk, waarin wordt uitgelegd waarom effectieve behandelingsstrategieën momenteel ontbreken en de nadruk leggen op een behoefte aan relevante experimentele modellen om de onderliggende pathofysiologie te bestuderen die leidt tot CAV vorming. Het volgende protocol beschrijft een heterotope cervicale aorta transplantatie model Murine met behulp van een gemodificeerde niet-hecht manchet techniek. In deze techniek wordt een segment van de thoracische aorta in de rechter gemeenschappelijke halsslagader geplaatst. Met het gebruik van de niet-hecht manchet techniek, kan een gemakkelijk te leren en reproduceerbare model worden vastgesteld, waardoor de mogelijke heterogeniteit van gehecht vasculaire micro anastomoses wordt geminimaliseerd.
Introduction
In de afgelopen zes decennia is een solide orgaantransplantatie geëvolueerd van een experimentele procedure naar een standaard van zorg voor de behandeling van eindstadium orgaanfalen1. Als gevolg van de verbetering van antimicrobiële middelen, chirurgische technieken en vooruitgang in immunosuppressieve regimenten, de vroege succespercentage van de vaste orgaantransplantatie zijn aanzienlijk toegenomen in de afgelopen decennia2.
Echter, lange termijn transplantaat overleving percentages zijn niet significant verbeterd op dezelfde manier3. De ontwikkeling van CAV is de belangrijkste factor die de lange termijn Overleving4,5,6beperkt. Deze pathologie wordt gekenmerkt door de vorming van een concentrische neointimale laag bestaande uit gladde spiercellen, wat leidt tot progressieve vernauwing van het vat en opeenvolgende malperfusie van het getransplanteerde vaste orgaan. Bij ontvangers van harttransplantaties kunnen CAV laesies worden gediagnosticeerd bij maximaal 75% van de patiënten 3 jaar na transplantatie7.
De pathofysiologie van CAV is nog niet volledig begrepen. Het lijkt te zijn gerelateerd aan tal van immunologische en niet-immunologische factoren, leidt tot endotheliale schade met daaropvolgende endotheliale activering en dysfunctie8. Tot dusver bestaat er geen causale behandelingsoptie voor de preventie van CAV, met de nadruk op de noodzaak van een reproduceerbare kleine diermodel om de vorming en mogelijke therapie van CAV te bestuderen.
Met het gebruik van muriene aorta transplantatie modellen, CAV achtige laesies kan worden gezien 4 weken na transplantatie. Deze laesies bestaan voornamelijk uit vasculaire gladde spiercellen, daardoor, die lijken op de menselijke pathologie. Door een breed scala aan transgene en knock-out muizen biedt het gebruik van Muismodellen in transplantatie geassocieerde pathologieën een unieke kans om nieuwe therapeutische opties te identificeren en hun ontwikkeling te begrijpen. Vanwege de kleine diameter van de getransplanteerde vaten wordt het gebruik van Muismodellen echter vaak geassocieerd met lange leer curves en een initiële hoge complicatie rate9. Met de introductie van de niet-hecht manchet techniek kan dit meest uitdagende deel van de operatie worden vergemakkelijkt en wordt de diameter van de anastomose constant10,11gehouden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Chronische allotransplantaat vasculopathie is de belangrijkste oorzaak van laat transplantaat verlies na een solide orgaantransplantatie van het hart en waarschijnlijk nier-en Long allograften8. Tot nu toe kon geen causaal therapeutisch regime worden ontwikkeld om de vorming van CAV te voorkomen.
De pathofysiologie van CAV is multifactoriaal en omvat immunologische en niet-immunologische aspecten16. Het gebruik van knaagdieren modellen bij transp…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Geen.
Materials
| Balb-c Mice (H2-d) | Charles River | Strain# 028 | Donor animal |
| Bipolar cautery system | ERBE | ICC 50 / 20195-023 | Bipolar cautery |
| C57BL/6J (H-2b) | Charles River | Strain# 027 | Recipient animal |
| Halsey Needle Holders | FST | 12501-12 | Needle Holder |
| Halsted-Mosquito Forceps | AESCULAP | BH111R | Curved Clamp |
| Medical Polyimide Tubing | Nordson MEDICAL | 141-0031 | Cuff-Material |
| Micro Serrefines | FST | 18055-04 | Micro Vessel Clip |
| Micro-Adson Forceps (serrated) | FST | 11018-12 | Standard Forceps |
| Micro-Serrefine Clamp Applying Forceps | FST | 18057-14 | Clipapplicator |
| S&T Forceps – SuperGrip Tips (Angled 45°) | S&T | 00649-11 | Fine Forceps |
| S&T Vessel Dilating Forceps – Angled 10° (Tip diameter 0.2 mm) | S&T | 00125-11 | Vesseldilatator |
| Schott VisiLED Set | Schott | MC 1500 / S80-55 | Light |
| Stereoscopic microscope | ZEISS | SteREO Discovery.V8 | Microscope |
| Student Fine Scissors / Surgical Scissors – Sharp-Blunt | FST | 91460-11 / 14001-12 | Standard Sissors |
| Vannas-Tübingen Spring Scissors (curved, 8.5 cm) | FST | 15004-08 | Microsissors (curved) |
| Vannas-Tübingen Spring Scissors (straight, 8.5 cm) | FST | 15003-08 | Microsissors (straight) |
References
- Rana, A., et al. Survival benefit of solid-organ transplant in the United States. JAMA Surgery. 150 (3), 252-259 (2015).
- Rana, A., Godfrey, E. L. Outcomes in Solid-Organ Transplantation: Success and Stagnation. Texas Heart Institute Journal. 46 (1), 75-76 (2019).
- Meier-Kriesche, H. U., Schold, J. D., Srinivas, T. R., Kaplan, B. Lack of improvement in renal allograft survival despite a marked decrease in acute rejection rates over the most recent era. American Journal of Transplantation. 4 (3), 378-383 (2004).
- Bagnasco, S. M., Kraus, E. S. Intimal arteritis in renal allografts: new takes on an old lesion. Current Opinion in Organ Transplantation. 20 (3), 343-347 (2015).
- Hollis, I. B., Reed, B. N., Moranville, M. P. Medication management of cardiac allograft vasculopathy after heart transplantation. Pharmacotherapy. 35 (5), 489-501 (2015).
- Verleden, G. M., Raghu, G., Meyer, K. C., Glanville, A. R., Corris, P. A new classification system for chronic lung allograft dysfunction. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (2), 127-133 (2014).
- Ramzy, D., et al. Cardiac allograft vasculopathy: a review. Canadian Journal of Surgery. 48 (4), 319-327 (2005).
- Skoric, B., et al. Cardiac allograft vasculopathy: diagnosis, therapy, and prognosis. Croatian Medical Journal. 55 (6), 562-576 (2014).
- Koulack, J., et al. Development of a mouse aortic transplant model of chronic rejection. Microsurgery. 16 (2), 110-113 (1995).
- Rowinska, Z., et al. Using the Sleeve Technique in a Mouse Model of Aortic Transplantation – An Instructional Video. Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).
- Dietrich, H., et al. Mouse model of transplant arteriosclerosis: role of intercellular adhesion molecule-1. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 20 (2), 343-352 (2000).
- Mähler Convenor, M., et al. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Laboratory Animals. 48 (3), 178-192 (2014).
- Ollinger, R., et al. Blockade of p38 MAPK inhibits chronic allograft vasculopathy. Transplantation. 85 (2), 293-297 (2008).
- Thomas, M. N., et al. SDF-1/CXCR4/CXCR7 is pivotal for vascular smooth muscle cell proliferation and chronic allograft vasculopathy. Transplant International. 28 (12), 1426-1435 (2015).
- Ollinger, R., et al. Bilirubin: a natural inhibitor of vascular smooth muscle cell proliferation. Circulation. 112 (7), 1030-1039 (2005).
- Segura, A. M., Buja, L. M. Cardiac allograft vasculopathy: a complex multifactorial sequela of heart transplantation. Texas Heart Institute Journal. 40 (4), 400-402 (2013).
- McDaid, J., Scott, C. J., Kissenpfennig, A., Chen, H., Martins, P. N. The utility of animal models in developing immunosuppressive agents. European Journal of Pharmacology. 759, 295-302 (2015).
- Shi, C., Russell, M. E., Bianchi, C., Newell, J. B., Haber, E. Murine model of accelerated transplant arteriosclerosis. Circulation Research. 75 (2), 199-207 (1994).
- Koulack, J., et al. Importance of minor histocompatibility antigens in the development of allograft arteriosclerosis. Clinical Immunology and Immunopathology. 80 (3 Pt 1), 273-277 (1996).
- Maglione, M., et al. A novel technique for heterotopic vascularized pancreas transplantation in mice to assess ischemia reperfusion injury and graft pancreatitis. Surgery. 141 (5), 682-689 (2007).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Nakao, A., Ogino, Y., Tahara, K., Uchida, H., Kobayashi, E. Orthotopic intestinal transplantation using the cuff method in rats: a histopathological evaluation of the anastomosis. Microsurgery. 21 (1), 12-15 (2001).
