Thymectomie complète chez des rats adultes avec les non-invasive intubation endotrachéale

Summary

Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.

Abstract

Thymectomie néonatale chez les rongeurs est une procédure établie et fiable pour les études immunologiques. Toutefois, chez les rats adultes, les complications de l'hémorragie et de pneumothorax perturbation pleural peuvent entraîner un taux de mortalité significatif. Ce protocole est une méthode simple de thymectomie de rat qui utilise un mini-sternotomie et l'intubation endotrachéale. Intubation est réalisée avec une méthode non-invasive et facilement reproductible et permet une ventilation à pression positive pour empêcher un pneumothorax et une voie aérienne contrôlée qui permet suffisamment de temps pour la dissection minutieuse thymus de minimiser les perturbations pleural. Une incision sternale 1,5 cm diminue contact avec les vaisseaux médiastinaux et la plèvre, tout en offrant une visualisation complète du thymus. Après exposition du médiastin, le thymus est éliminé par dissection mousse sous grossissement. La cavité pleurale est ensuite scellée par la fermeture de suture des muscles trachéaux pré-suivi par l'application de la colle chirurgicale. Lethorax est alors fermé par la fermeture de suture du sternum, suivie d'une fermeture de suture de la peau. Tous thymectomies étaient complets comme en témoigne immunohistochimique (IHC) coloration du tissu médiastinale, et l'absence de lymphocytes T naïfs par cytométrie de flux, et la procédure a eu un taux de survie de 96%. Cette méthode convient lorsque thymectomie complet avec un minimum de complications est souhaitée pour d'autres études immunologiques chez les rats athymiques adultes.

Introduction

Depuis le début des années 1960, le thymus a été reconnu pour son rôle critique dans le développement de la tolérance immunologique centrale. Rongeur thymectomie se est avérée être une procédure indispensable dans la définition du rôle du thymus dans la différenciation des lymphocytes, une auto-tolérance, et immunotolérance dans le cadre de la transplantation d'allogreffes et les métastases tumorales. Retrait du thymus de rat permet études impliquant l'épuisement des lymphocytes T ou le transfert adoptif de populations de lymphocytes T définis sans la ré-émergence de cellules T naïves indigènes.

Thymectomies néonatale chez les rongeurs peuvent être accomplies en utilisant une technique d'aspiration à des résultats fiables ^1. Chez les rats adultes, cette technique est associée à un taux de mortalité d'environ 20% et se traduit souvent par une thymectomie ^deux incomplet. Pour atteindre constamment thymectomie complète chez les rats adultes, l'exposition ouverte du médiastin à travers une sternotomie médiane est nécessaire. Toutefois, cetteprocédure est associée à des complications qui incluent les blessures de la trachée, l'hémorragie et de pneumothorax conduisant à un taux de mortalité global allant de 1,5 à 6% ^{2- 4.}

Au cours des deux dernières décennies amélioration des techniques de Thymectomie ont diminué complications périopératoires et ont amélioré les taux de survie. L'intubation endotrachéale permet une ventilation à pression positive a diminué les taux de pneumothorax ^5. Méthodes d'intubation précédemment décrits plage de l'exposition ouverte à la trachée à des méthodes moins invasives utilisant la visualisation des cordes vocales directe. Les complications associées à la procédure d'intubation trachéale comprennent les blessures, vocal rupture du cordon, intubation oesophagienne involontaire, et l'hémorragie résultant de ponction cardiaque ou une lacération de la veine cave supérieure. En outre, près des lobes thymiques inférieurs à la plèvre peut entraîner un pneumothorax.

Nous décrivons ici une technique dethymectomie à travers une incision de 2 cm mini-invasive de la peau suite à une méthode simple de l'intubation endotrachéale en utilisant un angiocathéter émoussé-end et l'éclairage de la trachée transcutanée. La thymectomie implique une sternotomie 1,5 cm et d'une fermeture à trois couches avec application de colle chirurgicale pour sceller le médiastin et de minimiser l'incidence de l'hémorragie et de complications respiratoires. Cette méthode permet de manière fiable dans la thymectomie complète comme le montre la disparition de CD4 ⁺ et CD8 ⁺ des cellules T naïves suivant la thymectomie et l'absence de tissu thymique de coloration IHC. Temps opératoires et la mortalité péri-opératoire sont réduits au minimum.

Protocol

NOTE: Toutes les procédures expérimentales impliquant l'utilisation de rats ont été effectuées conformément aux protocoles approuvés par le soin et l'utilisation des animaux Comité de l'Université Duke. 1. Préparation de la canule d'intubation trachéale Coupez l'extrémité de l'aiguille d'une aiguille de 14 G angiocathether 2 pouces avec une pince coupante. Pincez la lumière de l'aiguille fermé avec une pince à bec effilé. …

Representative Results

Cette procédure a été réalisée sur des rats Lewis adultes (n = 26). La durée de fonctionnement moyenne était de 15 ± 3 minutes. Il n'y avait aucune mortalité peropératoire. Le temps moyen d'intubation – de placement de rat sur l'appareil d'intubation de l'établissement de ventilation – était de 45 ± 5 s. 24 rats avaient un rétablissement complet de l'opération sans aucun signe de difficultés respiratoires ou une hémorragie en jour post-opératoire (POD) 14. Un rat difficultés re…

Discussion

Le présent protocole pour thymectomie complète fournit une approche minimalement invasive avec une incision de fermeture à trois couches avec l'application de la colle chirurgicale conçue pour minimiser les complications. L'élimination complète du thymus a été démontré par la perte de cellules T naïves et par coloration IHC de tissu lymphoïde médiastinale pour la cytokératine.

La procédure de thymectomie de rat adulte a été compliquée par des taux de mortalité alla…

Materials

Name of Reagent/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
2" 14-gauge angiocatheter
Operating microscope	Zeiss
Warming pad
Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors	Harvard Apparatus	ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor)
Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top)			See Figure 2
Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank	Harvard Apparatus	ST1 72-6420
Small animal ventilator with tubing	CWE	12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats)
High-intensity Fiber-Optic Illuminator	Dolan Jenner	EEG 2823M
Student standard pattern forceps	Fine Science Tools	91100-16
Fine straight scissors	Fine Science Tools	14060-09
Blunt-tipped Shea scissors	Fine Science Tools	14105-12
Small Alm retractor (for sternum)	Fine Science Tools	17008-07
Blunt Graefe forceps	Fine Science Tools	11050-10
Fine Dumont forceps	Fine Science Tools	11254-20
5-0 Maxon sutures	Ethicon
4-0 Silk sutures (with cutting needle)	Ethicon
6-0 Nylon suture	Ethicon
Cyanoacrylate glue (Endermil)
Lubrication gel	Akorn Animal Health	NDC 17478-162-35