Greffe orthotopique de rein de rat: une approche chirurgicale nouvelle et simplifiée
Summary
Le but de ce manuscrit et protocole est d’expliquer et de démontrer en détail la procédure chirurgicale de transplantation rénale orthotopique chez le rat. Cette méthode est simplifiée pour obtenir la perfusion correcte du rein donneur et raccourcir le temps de reperfusion en utilisant la technique de l’anastomose du brassard veineux et urétral.
Abstract
La transplantation rénale offre des taux de survie accrus et une meilleure qualité de vie pour les patients atteints d’insuffisance rénale terminale, comparativement à tout type de traitement de substitution rénale. Au cours des dernières décennies, le modèle de transplantation rénale de rat a été utilisé pour étudier les phénomènes immunologiques de rejet et de tolérance. Ce modèle est devenu un outil indispensable pour tester de nouveaux produits pharmaceutiques et schémas immunomodulateurs avant de procéder à des études de gros animaux précliniques coûteuses.
Ce protocole fournit une vue d’ensemble détaillée de comment effectuer de manière fiable la transplantation rénale orthotopique chez le rat. Ce protocole comprend trois étapes distinctes qui augmentent la probabilité de succès: perfusion du rein donneur par rinçage à travers la veine portante et l’utilisation d’un système de Brassard pour s’anastomosent les veines rénales et les ustères, réduisant ainsi le froid et chaud temps d’ischémie. En utilisant cette technique, nous avons atteint des taux de survie au-delà de 6 mois avec la créatinine sérique normale chez les animaux avec des greffes rénales syngéniques ou tolérantes. Selon le but de l’étude, ce modèle peut être modifié par des traitements antérieurs ou postgreffés pour étudier le rejet aigu, chronique, cellulaire ou médié par les anticorps. Il s’agit d’un modèle animal reproductible, fiable et rentable pour étudier différents aspects de la transplantation rénale.
Introduction
Historiquement, les premières études de rejet de greffe ont été effectuées par Brent et Medawar en utilisant des greffes de peau chez les rongeurs1. Il est vite devenu clair que la peau a des caractéristiques immunologiques distinctes, ce qui en fait un organe hautement immunogénique qui est différent dans le rejet d’autres organes solides vascularisés2. Les études de rat sur le rejet de greffe d’organe solide sont habituellement limitées aux greffes cardiaques, hépatiques et rénales. Bien que chacun de ces organes soit apte à étudier le rejet, il existe des avantages et des inconvénients pour chacun d’eux. Les greffes cardiaques sont souvent transplantées dans l’abdomen et anastomosées à l’aorte et à la veine cave, avec le cœur natif du receveur en place3. Cela ne recréent pas les conditions cliniques, anatomiques et physiologiques humaines. En outre, les coeurs sont très sensibles à l’ischémie froide et doivent être reperfusés préférentiellement dans 1 h afin de pouvoir récupérer leur fonction4. Les greffes hépatiques sont généralement considérées comme étant chirurgicalement plus difficiles et plus sensibles au temps à effectuer. Après avoir enlevé le foie indigène, le foie de donneur doit être implanté et reperfusés dans les 30 min car les receveurs ne peuvent pas durer plus longtemps sans un foie fonctionnel5. L’artère hépatique, la veine portale, et surtout la reconstruction du canal biliaire nécessitent des compétences chirurgicales raffinées. Outre les défis chirurgicaux, le foie est connu pour posséder des propriétés tolérogènes et les rongeurs et les humains peuvent devenir opérationnellement tolérants6,7,8. Le rein, contrairement aux organes susmentionnés, peut être transplanté dans une mode orthotopique, est connu pour être un organe immunogénique avec des épisodes de rejet cohérents et reproductibles (si non immunodéprimés), et permet des temps d’ischémie froide prolongée de plusieurs Heures. Cela rend la greffe de rein de rat un modèle idéal pour étudier le rejet d’allogreffe et la tolérance.
La transplantation rénale (KT) est le choix préféré du traitement pour les patients atteints d’une maladie rénale terminale. Au cours des dernières décennies, les résultats de survie à court terme après l’AC se sont améliorés de façon spectaculaire, mais les résultats de survie à long terme stagnent9. Les schémas immunosuppresseurs conventionnels demeurent le traitement antirejet standard. Cependant, l’utilisation chronique de thérapies immunosuppressives provoque une morbidité et une mortalité significatives, telles que la néphrotoxicité, le diabète et les tumeurs malignes secondaires10,11,12. À long terme, les anticorps chroniques et le rejet cellulaire menacent la survie du greffon, avec des options thérapeutiques limitées disponibles.
Un objectif majeur dans la transplantation est l’induction de la tolérance de transplantation afin d’éviter le besoin d’immunosuppression chronique. Le modèle KT de rat est un outil robuste pour étudier le processus de rejet immunologique et pour évaluer de nouvelles approches de l’immunomodulation et de la tolérance de transplantation. Le rat sert également de modèle approprié pour étudier le rejet aigu et chronique par les cellules et les anticorps,13,14,15,16,17. Ce modèle chirurgical s’est avéré être un outil fiable, reproductible et rentable pour étudier divers aspects du rejet et de la tolérance de l’allogreffe. Il est souvent utilisé pour tester de nouveaux protocoles induisant la tolérance avant d’entreprendre des études coûteuses et encombrantes sur les grands animaux. L’exécution de KT chez le rat nécessite une formation chirurgicale et une expertise approfondies pour atteindre des taux de survie de > 90%. Dans ce manuscrit et dans la vidéo d’instruction qui l’accompagne, nous fournissons un contour étape par étape pour l’AC orthotopique chez le rat, comme cela a été réalisé avec succès pendant de nombreuses années dans notre établissement.
Avant de commencer toute procédure, la sélection des donateurs et des destinataires est essentielle et dépend de la nature de l’expérience. Idéalement, les donateurs et les bénéficiaires devraient peser entre 220 et 260 g et être âgés de 8 à 12 semaines. Les animaux de moins de 220 g ont des artères, des veines et des uureters de petit diamètre, ce qui rend l’anastomose du receveur particulièrement difficile. Une légère perte de sang peut provoquer une hypovolémie et entraîner la mort chez les animaux plus petits. Les animaux de plus de 260 g affichent plus de graisses autour de leurs vaisseaux, et l’isolement des vaisseaux nécessitera plus de temps et augmentera le temps d’ischémie froide.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans ce manuscrit, nous décrivons en détail la méthode chirurgicale pour l’AC orthotopique chez le rat, y compris tous les équipements nécessaires pour effectuer cette procédure (figure 5). En 1965, Fisher et Lee ont publié le premier rapport sur l’AC chez les rats, qui est devenu le début d’un champ d’investigation passionnant18. Depuis lors, de nombreuses modifications ont été introduites pour améliorer la reproductibilité de ce modèle. Il a ser…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été financé par un don généreux du domaine familial Bombeck.
Materials
| Buprenorphine HCL | Reckitt Benckiser Healthcare UK | NDC12496-0757-5 | |
| Dissecting forceps, curved | Zhenbang, China | 11cm Flat handle | |
| Heparin sodium injection USP | Sagent Pharmaceuticals | NDC25021-400-10 | |
| Micro-forceps, straight, smooth | Jingzhong, China | WA3010 | |
| Micro needle holder | Jingzhong, China | WA2010 | |
| Micro vessel clamps | Jingzhong, China | WA40120 | |
| Micro spring sciccor 1 | ROBOZ | RS-5620 | |
| Micro spring sciccor 2 | F.S.T. | 91501-09 | |
| Micro spring sciccor 3 | Zhenbang, China | 8.5cm Vannas,curved | |
| Prograf (Tacrolimus/FK506) | Astellas | ||
| Rats | Charles River & Taconic Biosciences | LEW/Crl & DA-M | |
| Shaver | Wahl | 79600-2101 | |
| Suture 4-0 | Ethicon | J304H | |
| Suture, 4-0 | Ethicon | 683G | |
| Suture, 10-0 | Ethicon | 2820G | |
| Syringes & Needles | BD | ||
| Thread, 8-0 | Ashaway | 75290 | |
| Ureteral cuff | Microlumen | 160-1 | Polymide Tubing, Diameter 0.41 mm |
| Venous cuff | Intramedic BD | 7441 | PE-200 Non-radiopaque polyethylene tubing ID: 1.4 mm, OD: 1.9 mm |
References
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