Transplante ortotópico de pulmão esquerdo em modelo suíno juvenil para PESL

Summary

Este protocolo descreve um modelo suíno juvenil de alotransplante ortotópico de pulmão esquerdo projetado para uso com pesquisa de PSLF. O foco é feito em técnicas anestésicas e cirúrgicas, bem como etapas críticas e solução de problemas.

Abstract

O transplante pulmonar é o tratamento padrão-ouro para doenças pulmonares em estágio terminal, com mais de 4.600 transplantes pulmonares realizados anualmente em todo o mundo. No entanto, o transplante pulmonar é limitado pela escassez de órgãos de doadores disponíveis. Como tal, há alta mortalidade na lista de espera. A perfusão pulmonar ex situ (PESS) aumentou as taxas de utilização de pulmões de doadores em alguns centros em 15%-20%. A ESLP tem sido aplicada como um método para avaliar e recondicionar pulmões de doadores marginais e tem demonstrado resultados aceitáveis a curto e longo prazo após o transplante de pulmões de doadores com critério estendido (DCE). Modelos de transplante de animais de grande porte (in vivo) são necessários para validar os resultados da pesquisa in vitro em andamento. As diferenças anatômicas e fisiológicas entre humanos e suínos representam desafios técnicos e anestésicos significativos. Um modelo de transplante facilmente reprodutível permitiria a validação in vivo das estratégias atuais de PELP e a avaliação pré-clínica de várias intervenções destinadas a melhorar a função pulmonar do doador. Este protocolo descreve um modelo porcino de alotransplante ortotópico de pulmão esquerdo. Isso inclui técnicas anestésicas e cirúrgicas, uma lista de verificação cirúrgica personalizada, solução de problemas, modificações e os benefícios e limitações da abordagem.

Introduction

O transplante pulmonar é o principal tratamento a longo prazo para a doença pulmonar terminal. Mais de 4.600 transplantes pulmonares são realizados anualmente^{no mundo 1}. No entanto, o transplante pulmonar atualmente apresenta limitações significativas. Por um lado, a necessidade de órgãos continua a ofuscar os doadores disponíveis. Apesar das taxas de transplante pulmonar aumentarem a cada ano desde 2012 devido aos efeitos combinados de mais candidatos sendo listados para transplante, um aumento no número de doadores e melhor uso de órgãos recuperados, a mortalidade na lista de espera para transplante não diminuiu significativamente². A preocupação com a qualidade dos órgãos representa outra grande limitação, com taxas relatadas de utilização de órgãos tão baixas quanto 20%-30%^3,4,5. Finalmente, as tendências nos resultados pós-operatórios do transplante pulmonar são menos do que satisfatórias, com os resultados a longo prazo do enxerto e do paciente ainda aquém dos de outros transplantes de órgãos^sólidos2.

Uma tecnologia emergente, a perfusão pulmonar ex situ (PESS), tem o potencial de atenuar essas limitações. A PSLP tem sido cada vez mais aplicada como método para avaliar e recondicionar pulmões de doadores marginais e tem demonstrado resultados aceitáveis a curto e longo prazo após o transplante de pulmões de doadores com critério estendido (DCE) 6,7,8,9,10. Consequentemente, a AESP aumentou as taxas de utilização em alguns centros em 15%-20%6,7,8,9,10,11.

A pesquisa adequada de ESLP requer a validação in vivo dos achados in vitro; no entanto, a literatura sobre modelos de transplante pulmonar suíno para PSLV^é limitada12,13,14,15. Além disso, a literatura disponível fornece detalhes inadequados sobre o manuseio anestésico de porcos Yorkshire para transplante pulmonar, que pode ser altamente instável hemodinamicamente^12,13,14,15. O estabelecimento de um modelo facilmente reprodutível permitiria a validação in vivo das estratégias atuais de PELP e a avaliação pré-clínica de várias intervenções para reduzir a lesão de isquemia-reperfusão pulmonar. O objetivo do presente estudo é descrever um modelo porcino de alotransplante ortotópico de pulmão esquerdo para uso com PESS. O protocolo inclui descrições das técnicas anestésica e cirúrgica, uma lista de verificação cirúrgica personalizada e detalhes sobre a experiência de solução de problemas e modificações no protocolo. As limitações e benefícios do modelo de transplante porcino de pulmão esquerdo também foram discutidos neste trabalho. Este manuscrito não descreve o processo de recuperação de pulmões suínos em porcos Yorkshire de 35-50 kg, nem cobre o estabelecimento e término da ESLP. Este protocolo aborda exclusivamente a operação de transplante do receptor.

Protocol

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com as diretrizes do Conselho Canadense de Cuidados com Animais e o guia para cuidados e uso de animais de laboratório. Os protocolos foram aprovados pelo comitê institucional de cuidados com animais da Universidade de Alberta. Este protocolo foi aplicado em fêmeas juvenis de porcos Yorkshire entre 35-50 kg. Os porcos são espécimes livres de patógenos e de grau alimentício. Eles são comprados do Centro de Pesquisa e Tecnologia de Suínos em Edmonton, AB, Canadá (…

Representative Results

Todos os resultados estão no contexto de 4 h de reperfusão após 12 h de VPN-ESLP16. Durante o explante pulmonar, há vários desfechos clínicos a serem antecipados (Figura 3). Normalmente, o porco permanecerá hemodinamicamente estável após um explante pulmonar esquerdo bem-sucedido, mas pode exigir uma infusão de baixa dose de fenilefrina (intervalo de dose: 2-10 mg/h) devido a uma resposta vasodilatadora à cirurgia. A frequência cardíaca deve atingir aprox…

Discussion

Várias etapas cirúrgicas críticas estão envolvidas neste protocolo, e a solução de problemas é necessária para garantir o sucesso do transplante e da avaliação pulmonar. Os pulmões suínos juvenis são incrivelmente delicados em comparação com os pulmões humanos adultos, por isso o cirurgião cirúrgico deve ser cauteloso ao manusear pulmões suínos. Isso é especialmente verdadeiro após uma corrida de 12 horas de ESLP, pois o órgão terá assumido volume de líquido e estará suscetível a lesões por m…

Materials

ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer	Radiometer	989-963
Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME – Small	Covidien	352/5877
Allison Lung Retractor	Pilling	341679
Arterial Filter	SORIN GROUP	01706/03
Backhaus Towel Clamp	Pilling	454300
Bovine Serum Albumin	MP biomedicals	218057791
Biomedicus Pump	Maquet	BPX-80
Bronchoscope
Cable Ties – White 12”	HUASU International	HS4830001
Calcium Chloride	Fisher Scientific	C69-500G
Cooley Sternal Retractor	Pilling	341162
CUSHING Gutschdressing Forceps	Pilling	466200
Debakey-Metzenbaum Dissecting	Pilling	342202
Scissors	Pilling	342202
DeBakey Peripheral Vascular Clamp	Pilling	353535
Debakey Straight Vascular Tissue Forceps	Pilling	351808
D-glucose	Sigma-Aldrich	G5767-500G
Drop sucker
Endotracheal Tube 9.0mm CUFD	Mallinckrodt	9590E
Flow Transducer	BIO-PROBE	TX 40
Infusion Pump	Baxter	AS50
Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator	SORIN GROUP	K190690
Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2"	Medtronic	6013
Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8'	Medtronic	3108
Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6'	Medtronic	3506
Laryngoscope	N/A	N/A	Custom-made with 10-inch blade
Metzenbaum Dissecting Scissors	Pilling	460420
Medical Carbon Dioxide Tank	Praxair	5823115
Medical Oxygen Tank	Praxair	2014408
Medical Nitrogen Tank	Praxair	NI M-K
Mosquito Clamp	Pilling	181816
Harken Auricle Clamp
Organ Chamber	Tevosol
PlasmaLyte A	Baxter	TB2544
Poole Suction Tube	Pilling	162212
Potassium Phosphate	Fischer Scientific	P285-500G
PERFADEX Plus	XVIVO	19811
Satinsky Clamp	Pilling	354002
Scale	TANITA	KD4063611
Silicon Support Membrane	Tevosol
Sodium Bicarbonate	Sigma-Aldrich	792519-1KG
Sodium Chloride 0.9%	Baxter	JB1324
Sorin XTRA Cell Saver	SORIN GROUP	75221
Sternal Saw	Stryker	6207
Surgical Electrocautery Device	Kls Martin	ME411
TruWave Pressure Transducer	Edwards	VSYPX272
Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2	Arrowg+ard	CS-12702-E
Vorse Tubing Clamp	Pilling	351377
Willauer-Deaver Retractor	Pilling	341720
Yankauer Suction Tube	Pilling	162300
0 ETHIBOND Green 1X36" Endo Loop 0	ETHICON	D8573
0 PDS II CP-1 2×27”	ETHICON	Z467H
1 VICRYL MO-4 1×18”	ETHICON	J702D
2-0 SILK Black 12" x 18" Strands	ETHICON	SA77G
4-0 PROLENE Blue TF 1×24”	ETHICON	8204H
6-0 PROLENE Blue BV 2×30”	ETHICON	M8776
21-Gauge Needle