Vi presenterer en murine modell av hjernedød induksjon for å evaluere påvirkning av sine patofysiologiske effekter på organer samt på påfølgende grafts i sammenheng med solid organtransplantasjon.
Mens både levende donasjon og donasjon etter sirkulasjonsdød gir alternative muligheter for organtransplantasjon, representerer donasjon etter donorhjernedød (BD) fortsatt den viktigste kilden for solide transplantasjoner. Dessverre er det irreversible tapet av hjernefunksjon kjent for å indusere flere patofysiologiske endringer, inkludert hemodynamiske samt hormonelle modifikasjoner, som til slutt fører til en systemisk inflammatorisk respons. Modeller som tillater en systematisk undersøkelse av disse effektene in vivo er knappe. Vi presenterer en murine modell av BD induksjon, som kan hjelpe undersøkelser i de ødeleggende effektene av BD på allograft kvalitet. Etter implementering av intraarteriell blodtrykksmåling via den vanlige halspulsåren og pålitelig ventilasjon via trakeostomi, induseres BD ved å stadig øke intrakranielt trykk ved hjelp av et ballongkateter. Fire timer etter BD induksjon, organer kan høstes for analyse eller for ytterligere transplantasjon prosedyrer. Vår strategi muliggjør omfattende analyse av donor BD i en murine-modell, noe som gir en grundig forståelse av BD-relaterte effekter i solid organtransplantasjon og potensielt banet vei for optimalisert organprekondisjonering.
Transplantasjon er for tiden den eneste kurative behandlingen for organsvikt i sluttfasen. Inntil nå har hjernedød (BD) pasienter vært den viktigste kilden for organdonasjoner, selv om levende donasjon og donasjon etter sirkulasjonsdød er verdifulle alternativer1. BD er definert av en irreversibel koma (med en kjent årsak), fravær av hjernestammenreflekser og apné2. Dessverre viser BD-organer dårligere resultater i langsiktig graft overlevelse uavhengig av humant leukocytter antigen (HLA)-mismatch og kald iskemisk tid3. I mellomtiden har intensiv forskning på denne antigenuavhengige risikofaktoren blitt utført, noe som resulterer i tre hovedaspekter av patofysiologiske endringer mediert som følge av BD: hemodynamisk, hormonell og inflammatorisk4.
Til dags dato har eksperimentelle BD-modeller hos gnagere for det meste blitt utført ved hjelp av rotter. For å få større innsikt i de immunologiske konsekvensene på faste organer etter BD, hadde vi som mål å etablere en murinemodell av BD, da foreløpig bare musemodeller tillater omfattende undersøkelser av genetiske eller immunologiske faktorer. I denne sammenheng gir musesystemet et større utvalg av analytiske verktøy.
Prinsippet om BD induksjon som beskrevet her er basert på en økning i intrakranielt trykk indusert av inflasjonen av et ballongkateter satt inn under skallen. Økt intrakranielt trykk etterligner den fysiologiske mekanismen til BD ved å blokkere perfusjonen av cerebrum, lillehjernen og hjernestammen5,6. For å garantere tilstrekkelig perfusjon av perifere organer, er blodtrykksmåling obligatorisk under prosedyren. Kateteret som brukes til dette formålet samtidig tjener for saltvannsadministrasjon for å stabilisere blodtrykket ved væskesubstitusjon. Ettersom BD ledsages av opphør av spontan pusting, må tilstrekkelig ventilasjon sikres. Et elektrisk teppe opprettholder fysiologisk kjernekroppstemperatur.
Oppsummert vil denne modellen muliggjøre grundige studier på påvirkning av BD-indusert skade, på leukocytter migrasjon7, kompliment aktivering8, iskemisk reperfusjon skade9, og andre faktorer.
BD, en risikofaktor for allograftkvalitet hos multiorgandonorer, innebærer en mengde patofysiologiske endringer, som bare kan vurderes tilstrekkelig ved bruk av in vivo-modeller. Hemodynamiske endringer, cytokinstorm, hormonelle endringer og deres ultimate innvirkning på organgraftkvalitet og overlevelse kan ikke analyseres in vitro4. Flertallet av grunnleggende transplantasjon samt immunologisk forskning er avhengig av sofistikerte diagnostiske verktøy, som er allment tilgjengelig bare i mus m…
The authors have nothing to disclose.
i.a.
Arterial catheter (BD Neoflon 26G) | BD | 391349 | |
Blood Pressure Transducers (APT300) | Harvard Apparatus Inc. | 73-3862 | |
Fogarty Arterial Embolectomy Catheter N° 3 | Edwards Lifesciences Corporation | 120403F | |
Forceps | FST | 11271-30 | |
Homeothermic Blanket Systems with Flexible Probe | Harvard Apparatus Inc. | 55-7020 | |
Ketansol | Graeub | 6680110 | |
Micro scissor | FST | 15018-10 | |
Needle holder | FST | 12060-02 | |
Prolene 5-0 | Ethicon | 8698H | |
Pump 11 Elite Infusion Only Single | Harvard Apparatus Inc. | 70-4500 | |
Scissor | FST | 14075-11 | |
Stereotactic microscope | Olympus | SZX7 | |
Transpore Tape | 3M | 1527-1 | |
Underpads | Molinea.A | 274301 | |
Ventilator for mice (MiniVent Model 845) | Harvard Apparatus Inc. | 73-0043 | |
Xylasol | Graeub | 7630109 |