Con el fin de comprender los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a la formación de neotejido y el desarrollo de estenosis en las válvulas del corazón de la ingeniería tisular, se desarrolló un modelo murino de trasplante heterotópico de válvula cardiaca. Una válvula cardíaca pulmonar fue trasplantado al receptor mediante la técnica de trasplante cardíaco heterotópico.
Ingeniería tisular las válvulas del corazón, válvulas especialmente descelularizado, están empezando a cobrar impulso en el uso clínico de la cirugía reconstructiva con resultados mixtos. Sin embargo, los mecanismos celulares y moleculares de la neotejido desarrollo, engrosamiento de la válvula, y el desarrollo de estenosis no son investigados extensivamente. Para responder a estas preguntas, hemos desarrollado un modelo murino heterotópico de corazón Válvula de trasplante. Una válvula de corazón fue cosechada de un ratón donante y se trasplanta a la válvula de un ratón donante corazón. El corazón con una nueva válvula se trasplantó heterotópicamente a un ratón receptor. El corazón trasplantado mostró su propio latido del corazón, independiente de los latidos del corazón del destinatario. El flujo de sangre se cuantificó usando un sistema de ultrasonido de alta frecuencia con un Doppler pulsado. El flujo a través de la válvula pulmonar implantado mostró delante de flujo con regurgitación mínimo y el flujo pico fue cerca de 100 mm / seg. Este modelo murino de trasplante de válvulas cardíacas es highly versátil, por lo que puede ser modificado y adaptado para proporcionar diferentes entornos hemodinámicas y / o se puede utilizar con varios ratones transgénicos para estudiar el desarrollo neotejido en una válvula de corazón de ingeniería tisular.
Defectos cardiovasculares congénitos son una de las principales causas de mortalidad infantil en el mundo occidental 1,2. Entre ellos, la estenosis de la válvula pulmonar y defectos en las válvulas aórticas bicúspides son una forma que ocurre con frecuencia 3. La cirugía de reemplazo de válvulas cardíacas es una elección habitual de cirugías reconstructivas; Sin embargo, las complicaciones, incluyendo la estenosis y la calcificación de la válvula del corazón, y la dependencia de por vida con anticoagulantes son una fuente importante de enfermedad crónica y muerte 4-7. Por otra parte, la falta de potencial de crecimiento requiere cirugías de revisión, lo que aumenta aún más la mortalidad de los pacientes jóvenes 4,8,9.
En un intento de desarrollar una válvula de corazón de sustitución funcional con potencial de crecimiento, Shinoka et al. Células autólogas sembradas en una válvula de corazón sintético biodegradable 8. La válvula sintética transformado en una válvula del corazón nativo como la estructura con potenciómetro crecimientoal. Los estudios en animales grandes preliminares demostraron la viabilidad de utilizar esta metodología para crear una válvula cardiaca funcional 10. Sin embargo, estudios de implantación a largo plazo demostraron poca durabilidad debido al engrosamiento progresivo de la neotejido válvula resulta en el estrechamiento de la válvula cardíaca. Trabaje desde Sodian et al. Utilizaron la metodología Shinoka, pero en última instancia, sustituyó a la matriz de la PGA con un elastómero biodegradable, que dio a las propiedades biomecánicas de la válvula de ingeniería tisular, la construcción de un perfil más fisiológico 9,11,12. En el estudio in vivo, a pesar del éxito de la implantación, no se formó un revestimiento de células endoteliales confluentes que podría limitar el éxito a largo plazo de este andamio 12.
Con el fin de diseñar racionalmente una válvula de corazón sintética segunda generación mejorada, un modelo murino de trasplante de válvula de corazón fue creado para investigar los mecanismos celulares y moleculares underlyinla formación de neotejido g, engrosamiento de la válvula, y el desarrollo de estenosis. Los modelos murinos ofrecen una amplia gama de reactivos moleculares, incluyendo los transgénicos, que no son fácilmente disponibles en otras especies 7. En este modelo de trasplante de válvulas cardíacas, un vivo de reemplazo de válvula cardíaca pulmonar ex syngeneic se realizó en primer lugar; y luego el corazón con la válvula de corazón implantado se implantó heterotópicamente en un hospedador singénico utilizando una técnica de microcirugía. Este modelo permite el reemplazo de la válvula del corazón sin la necesidad de la derivación cardiopulmonar.
En este trabajo, una explicación detallada de la cosecha de la válvula del corazón, preparaciones de corazón donante, trasplante de válvulas cardíacas y el trasplante cardíaco heterotópico se describe. Los resultados mostraron un latido continuo desde el corazón del donante, que era independiente de los latidos del corazón receptor. El flujo de sangre a través de la válvula pulmonar implantado se midió usando un sistema de ultrasonido de alta frecuencia con una onda pulsada hacerppler.
La tasa de mortalidad de este procedimiento es cercana al 20%, que se debe principalmente a la hemorragia en el lugar de trasplante de PV y anastomosis en la aorta del donante a la aorta abdominal destinatario. En la mayoría de los casos, la tasa de mortalidad disminuye significativamente después de la cirugía 48 horas. Los ratones de supervivencia mostraron fuertes latidos del corazón y el flujo de sangre a través de la PV implantado. Todo el proceso tarda cuatro horas para un cirujano experimentado micro. Tomará…
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado en parte por una subvención del NIH (HL098228 SR1) de CKB.
DPBS | gibco | 14190-144 | |
Microscope | Leica | M80 | |
C57BL/6J (H-2b), Female | Jackson Laboratories | 664 | 8-12 weeks |
Ketamine Hydrochloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-2053 | |
Xylazine Sterile Solution | Akorn Inc. | NADA# 139-236 | |
ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-4396-01 | |
Ibuprofen | PrecisionDose | NDC 68094-494-59 | |
Heparin Sodium | Sagent Pharmaceticals | NDC 25021-400 | |
Saline solution (Sterile 0.9% Sodium Chloride) | Hospira Inc. | NDC 0409-0138-22 | |
0.9% Sodium Chloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-10 | |
Petrolatum Ophthalmic Ointment | Dechra Veterinary Products | NDC 17033-211-38 | |
Iodine Prep Pads | Triad Disposables, Inc. | NDC 50730-3201-1 | |
Alcohol Prep Pads | McKesson Corp. | NDC 68599-5805-1 | |
Cotton tipped applicators | Fisher Sientific | 23-400-118 | |
Fine Scissor | FST | 14028-10 | |
Micro-Adson Forcep | FST | 11018-12 | |
Clamp Applying Forcep | FST | 00072-14 | |
S&T Vascular Clamp | FST | 00396-01 | |
Spring Scissors | FST | 15008-08 | |
Colibri Retractors | FST | 17000-04 | |
Dumont #5 Forcep | FST | 11251-20 | |
Dumont #7 – Fine Forceps | FST | 11274-20 | |
Dumont #5/45 Forceps | FST | 11251-35 | |
Tish Needle Holder/Forceps | Micrins | MI1540 | |
Black Polyamide Monofilament Suture, 10-0 | AROSurgical Instruments Corporation | TI638402 | For sutureing the graft |
Black Polyamide Monofilament Suture, 6-0 | AROSurgical Instruments | SN-1956 | For musculature and skin closure |
Non-Woven Songes | McKesson Corp. | 94442000 | |
Absorbable hemostat | Ethicon | 1961 | |
1 ml Syringe | BD | 309659 | |
3 ml Syringe | BD | 309657 | |
10 ml Syringe | BD | 309604 | |
18G 1 1/2 in, Needle | BD | 305190 | |
25G 1 in., Needle | BD | 305125 | |
30G 1 in., Needle | BD | 305106 | |
Warm Water Recircultor | Gaymar | TP-700 | |
Warming Pad | Gaymar | TP-22G | |
Trimmer | Wahl | 9854-500 | |
VEVO2100 HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND | VisualSonics | http://www.visualsonics.com/vevo2100 | The catalog number and pricing can be acquired from the sales representatives. |
Ultrasound transmission gel | PARKER LABORATORIES, INC. |
01-02 | |
Table Top Laboratory Animal Anesthesia System | VetEquip, INC. | 901806 | |
Isoflurane | Baxter | 1001936060 |