Çağdaş Aseptik Teknik, Anestezi ve Analjezi Standartlarına Uygun Modifiye Murin Heterotopik Kalp Nakli Protokolü
Summary
Bu yazıda heterotopik vaskülarize kardiyak transplantasyon için modifiye edilmiş bir teknik, güncel aseptik teknik, analjezi ve anestezi anlatılmaktadır.
Abstract
Hayvanlarda deneysel kalp nakli modellerinin geliştirilmesi, immünoloji ve solid organ transplantasyonu alanlarında birçok ilerlemeye katkıda bulunmuştur. Heterotopik vaskülarize murin kardiyak transplantasyon modeli başlangıçta uyumsuz inbred fare suşlarının kombinasyonları kullanılarak greft reddi çalışmalarında kullanılırken, genetiği değiştirilmiş suşlara ve terapötik modalitelere erişim güçlü yeni klinik öncesi anlayışlar sağlayabilir. Temel olarak, bu tekniğin cerrahi metodolojisi, özellikle cerrahi sonrası morbidite ve mortalite üzerinde maddi etkiler yaratan aseptik teknik, anestezi ve analjezi gibi önemli faktörler açısından, geliştirilmesinden bu yana değişmemiştir. Ek olarak, perioperatif yönetimdeki gelişmelerin hem hayvan refahında hem de deneysel sonuçlarda iyileşmeler sağlaması beklenmektedir. Bu yazıda veteriner anestezi alanında uzman bir konu ile işbirliği içinde geliştirilen bir protokol sunulmakta ve perioperatif yönetime vurgu yapılarak cerrahi teknik anlatılmaktadır. Ek olarak, bu iyileştirmelerin etkilerini tartışıyoruz ve bu prosedür için kritik cerrahi adımların giderilmesi hakkında ayrıntılı bilgi veriyoruz.
Introduction
İmmünoloji ve transplantasyon anlayışımızın çoğunu, hayvan denekleri kullanarak katı organ naklinin deneysel modellerine dayanan araştırmalara borçluyuz. Memelilerde vaskülarize kalp transplantasyonunun ilk tanımından bu yana1, bu tür modeller, hipotermi2’nin terapötik uygulaması, özel sütürlerin kullanılmasının faydaları3 ve toplam akciğer ve kalp homotransplantasyonları için teknikler4 dahil olmak üzere geniş kapsamlı alanlarda bilgiye katkıda bulunmuştur. Sıçanlarda kardiyak transplantasyon modellerinin geliştirilmesi 5,6, farklı üreme hatlarının mevcudiyeti nedeniyle immünolojik deneyler için daha geniş bir kapsam sağlamıştır. Mevcut akraba ve mutant fare suşlarının önemli ölçüde daha geniş yelpazesi, Corry ve ark.7’yi, bu aralığın transplantasyon araştırmalarına getirdiği önemli avantajlar nedeniyle bir murin heterotopik kardiyak transplantasyon tekniği geliştirmeye yönlendirmiştir. Bu model yaygın olarak kullanılmaktadır ve greft reddi8 ve terapötikler9’un daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmuştur. Bununla birlikte, ilk tanımından bu yana, teknik, anastomoz bölgelerinin konumundaki ayarlamalar gibi bazı küçük teknik detaylar dışında büyük ölçüde değişmeden kalmıştır10,11.
Corry ve ark.7 tekniğinin deneylerimize entegrasyonundan bu yana, protokolün iyileştirilmesi için umut vaat edilen alanları, yani aseptik teknik, anestezi ve analjezi alanlarını belirledik. Bu alanlardaki gelişmelerin deneysel sonuçlar üzerinde olumlu bir etki yaratması ve hayvan refahını iyileştirmesi bekleniyordu. Bu daha önce küçük hayvan ameliyatlarında aseptik teknik kullanıldığında gösterilmiştir, çünkü postoperatif enfeksiyonların azaltılmasına yardımcı olur12, bu sadece morbidite ve mortaliteyi etkilemekle kalmaz, aynı zamanda transplantasyon cerrahisini takiben bağışıklık tepkisini değerlendirmek için tasarlanmış deneyleri de tehlikeye atabilir. Anestezi ve analjezik bakış açısından, rafine bir rejimin kullanılması, hayvanlara maliyeti düşürmeye ve deneysel deneklerin acı ve ıstırabını hafifleterek bu cerrahi modelin etik argümanını dengelemeye yardımcı olur. Ayrıca, uygun anestezi ve analjezi, ağrıya bağlı stres yanıtını sınırlar, postoperatif iyileşmenin kalitesini arttırır ve sonuçta cerrahi başarı oranını arttırır13.
Hem hayvan refahını hem de deneysel sonuçları iyileştirmek amacıyla, bu boşlukları kapatmak için ayarlamalar içeren bir protokol geliştirilmiştir. Bu protokol, Corry ve ark.7 tarafından orijinal olarak tanımlananlardan bir veteriner anestezistinden konsültasyonla ve anestezik ve analjezik rejimde kullanılan farmakolojik müdahalelerin hem etkileri hem de etkilerinin süresi dikkate alınarak uyarlanmıştır. Yaklaşım, uygun perioperatif bakımı sağlamak için dengeli anestezi ve multimodal analjezi prensiplerine dayanıyordu14. Aseptik tekniğin uygulanmasına ek olarak, opioid buprenorfin ve lokal anestezik bupivakain önleyici olarak uygulandı. Genel anestezi inhalan anestezik ajan izofluran kullanılarak yapıldı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Murin ortotopik kalp nakli modeli, öncelikle MHC uyumsuzluğunun immünolojik rejeksiyonun seviyesi ve doğası üzerindeki etkilerini ve daha yakın zamanda transplantasyonun greft dokusunda yerleşik bağışıklığın tutulması üzerindeki etkisini araştırmak için kullanılan sağlam bir klinik öncesi modeldir16. Başlangıçta Corry ve ark.7 protokolünü yakından takip ederken, protokolü aseptik teknik, analjezi ve anestezinin en iyi uygulama standartlarını …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, Batı Avustralya Üniversitesi hayvan bakım personelinin ve Harry Perkins Tıbbi Araştırma Enstitüsü’nün özveri ve uzmanlıklarının bu ameliyatların fizibilitesine ve başarısına katkıda bulunan mükemmel çabalarını kabul etmek isterler.
Materials
| 2030 Rycroft irrigating cannula 30 G | McFarlane | 56005HU | |
| Braided surgical silk 7-0 | |||
| Bulldog clamp curved – 35 mm | Roboz | RS-7441-5 | |
| Bupivacaine 0.25% | |||
| Buprenorphine | |||
| Castroviejo needle holder catch curved - 145 mm | Haag-Streit | 11.62.15 | |
| Chlorhexidine 5% solution | Ebos | JJ61371 | |
| Cotton-tipped applicator – 7.5 cm | Dove | SN109510 | |
| Ethanol 70% solution | Ebos | WH130192EE | |
| Gauze 5 x 5 cm white | Aero | AGS50 | |
| Gelfoam 80 mm x 125 mm | Pfizer | 7481D | |
| Hair clipper | Wahl | 9860L | |
| Heparin 1,000 IU in 1 mL | |||
| Iris SuperCut scissors straight – 11.5 cm | Inka Surgical | 11550.11 | |
| Isoflurane vaporiser | Darvall | 9176 | |
| Micro bulldog clamp – 3.7 cm | Greman | 14119-G | |
| Micro scissors curved 105 mm | |||
| Micropore plain paper surgical tape – 2.5 cm wide | Ebos | 7810L | |
| Microsurgical scissors – curved tip | |||
| Monofilament polyprolene suture – 5/0 | Surgipro | P-205-X | |
| Myweigh i101 Precision Scale 100 g x 0.005 g | Myweigh | Kit00053 | |
| Needle – 30 G x 0.5 inch | BD | BD304000 | |
| Needleholder 15 cm curved "super fine" | Surgical Specialists | ST-B-15-8.2 | |
| Nylene 10/0 x 15 cm on 3.8 mm 3/8 circle round bodied taper (diam 0.07mm) CV300 | |||
| Round body suture forceps curved 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD281R | |
| Round body suture forceps straight 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD280R | |
| Round handled vannas spring scissors-str/12.5 cm | 15400-12 | ||
| Spring scissors-Cvd Sm blades | 15001-08 | ||
| Stevens scissors blunt straight 110 mm | |||
| Surgical backboard | Rigid laminated cardboard. 15 x 15 cm | ||
| Surgical drapes | Cut into two sizes. 25 cm x 25 cm, and 25 cm x 40 cm | ||
| Surgical microscope | |||
| Syringe – 1 mL | BD | 592696 | |
| Syringe – 3 mL | Leica | M651 | |
| Toothed forceps | BD | 309657 | |
| University of Wisconsin Solution | |||
| Warming pad | Far infrared warming pad 20 x 25 cm | ||
| Westcott spring scissors | |||
| Yasargil clip applier bayonet | Aesculap | FE582K | |
| Yasargil titanium clip perm 6.6 mm | Aesculap | A19FT222T | |
| Mouse usage | |||
| Strain/SEX/Weight | Donor | Recipent | |
| BALB/c, female, 19-23 g | 7 | 21 | |
| C57BL/6, female, 17-20 g | 7 | 0 | |
| CD45.1 BALB/c, female, 17-21 g | 5 | 0 |
References
- Mann, F. C., Priestley, J. T., Markowitz, J., Yater, W. M. Transplantation of the intact mammalian heart. Archives of Surgery. 26 (2), 219-224 (1933).
- Neptune, W. B., Cookson, B. A., Bailey, C. P., Appler, R., Rajkowski, F. Complete homologous heart transplantation. A.M.A. Archives of Surgery. 66 (2), 174-178 (1953).
- Downie, H. G. Homotransplantation of the dog heart. A.M.A. Archives of Surgery. 66 (5), 624-636 (1953).
- Blanco, G., Adam, A., Rodriguezperez, D., Fernandez, A. Complete homotransplantation of canine heart and lungs. A.M.A. Archives of Surgery. 76 (1), 20-23 (1958).
- Abbott, C. P., Lindsey, E. S., Creech, O., Dewitt, C. W. A technique for heart transplantation in the rat. Archives of Surgery. 89, 645-652 (1964).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
- Joffre, O., et al. Prevention of acute and chronic allograft rejection with CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T lymphocytes. Nature Medicine. 14 (1), 88-92 (2008).
- Gregori, S., et al. Regulatory T cells induced by 1 alpha,25-dihydroxyvitamin D3 and mycophenolate mofetil treatment mediate transplantation tolerance. The Journal of Immunology. 167 (4), 1945-1953 (2001).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: Experience of 3000 operations by one surgeon. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Hasegawa, T., Visovatti, S. H., Hyman, M. C., Hayasaki, T., Pinsky, D. J. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Hoogstraten-Miller, S. L., Brown, P. A. Techniques in aseptic rodent surgery. Current Protocols in Immunology. 82, 1-14 (2008).
- Navarro, K. L., et al. Mouse anesthesia: The art and science. ILAR Journal. , (2021).
- Adams, S., Pacharinsak, C. Mouse anesthesia and analgesia. Current Protocols in Mouse Biology. 5 (1), 51-63 (2015).
- Australian code for the care and use of animals for scientific purposes. NHMRC Available from: https://www.nhmrc.gov.au/about-us/publications/australian-code-care-and-use-animals-scientific-purposes (2013)
- Prosser, A., et al. Dynamic changes to tissue-resident immunity after MHC-matched and MHC-mismatched solid organ transplantation. Cell Reports. 35 (7), 109141 (2021).
