Heterotopische Cervical harttransplantatie in Muizen

Summary

The cuff technique shortens and facilitates the model of heterotopic cervical heart transplantation in mice by avoiding technically challenging suture anastomoses of small vessels. The technical details shown in this video paper should allow researches to establish this model in their laboratories.

Abstract

The heterotopic cervical heart transplantation in mice is a valuable tool in transplant and cardiovascular research. The cuff technique greatly simplifies this model by avoiding challenging suture anastomoses of small vessels thereby reducing warm ischemia time. In comparison to abdominal graft implantation the cervical model is less invasive and the implanted graft is easily accessible for further follow-up examinations. Anastomoses are performed by pulling the ascending aorta of the graft over the cuff with the recipient’s common carotid artery and by pulling the main pulmonary artery over the cuff with the external jugular vein. Selection of appropriate cuff size and complete mobilization of the vessels are important for successful revascularization. Ischemia-reperfusion (I/R) injury can be minimized by perfusing the graft with a cardioplegic solution and by hypothermia. In this article, we provide technical details for a simplified and improved cuff technique, which should allow surgeons with basic microsurgical skills to perform the procedure with a high success rate.

Introduction

De harttransplantatie model wordt vaak gebruikt om I / R-schade, allograftafstoting, post-transplantvasculopathie en de efficiëntie van immunomodulerende middelen te onderzoeken. Muismodellen combineert vele voordelen, zoals de bekende immunologische en genetische achtergronden, de beschikbaarheid van vele inteelt en transgene stammen en relatief lage experimentele kosten.

In 1973, werd een techniek van abdominale harttransplantatie bij muizen eerst beschreven door Corry et al ^1. In dit model transplantaten revascularisatie door end-to-side anastomose van de aorta ascendens abdominale aorta van de ontvanger en de belangrijkste longslagader de inferior vena cava. In 1991, een hechtdraad techniek voor cervicale harttransplantatie bij muizen werd beschreven door Chen et al ^2. In dit model een retrograde coronaire perfusie wordt vastgesteld door anastomose van de halsslagader van de ontvanger aan de stijgende aorta van de grachterdek. Het veneuze bloed afvoeren via de coronaire sinus in het rechter atrium, het rechter ventrikel en uitgeworpen via de longslagader in de ontvangende uitwendige halsader (figuur 1). In vergelijking met de abdominale implantaat implantatie de cervicale model is minder invasief en oppervlakkige locatie van het implantaat maakt een zeer gemakkelijke toegankelijkheid voor aanvullende naonderzoeken (bijv palpatie, echocardiografie, intravitale fluorescentiemicroscopie) ^3,4.

Ondanks technische verbeteringen ^5,6, heeft een ruimer gebruik van dit model is beperkt als gevolg van technische problemen aan gehecht anastomosen van kleine schepen te voeren met een hoge incidentie van anastomosis lekkage en trombose. In 1991, Matsuura et al. introduceerde de manchet techniek waarbij de vaatwand wordt binnenstebuiten gekeerd op een synthetische cilinder, die sterk vergemakkelijkt het model van cervicale harttransplantatie ^7. De techniek was further aangenomen voor diverse experimentele transplantatie modellen, waaronder de nieren ^8, alvleesklier ^9, ledematen ^{10, 11,12} lever-, long- ^13,14 en vasculaire transplantatie ^15. In vergelijking met de hechtdraad techniek de vereiste tijd voor anastomosen en aldus de warme ischemie korter is en er aanzienlijk minder vasculair complicaties met de manchet ¹⁶ techniek. Bovendien stelt chirurgen met weinig opleiding in microchirurgie om de operatie uit te voeren met een hoog slagingspercentage. Een nadeel van de manchet techniek is de vereiste ligering van de gemeenschappelijke halsslagader, die cerebrale perfusie kunnen veranderen.

In deze video paper presenteren we een verbeterde en vereenvoudigde manchet techniek voor cervicale harttransplantatie in muizen.

Protocol

Alle experimenten werden goedgekeurd door de Duitse Hart Centrum München en de regering van Beieren, Duitsland (Gz. 55.2-1-54-2532.3-17-13). De dieren werden gehuisvest in een bepaalde ziekteverwekker gratis faciliteit en kregen menselijke zorg in overeenstemming met de "Principles of Laboratory Animal Care" door de National Society for Medical Research en de "Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren" die door de National Academy geformuleerd van Wetenschappen en gepubliceerd door de National In…

Representative Results

Ons team kon de beschreven techniek met succes uit te voeren na ongeveer 20 training operaties. De meest uitdagende gedeelte is de vaatwand van de halsslagader via manchet buiten keren, omdat dit flips heen en meerdere pogingen kan leiden tot scheuren van de wand. Na de stage, de gemiddelde totale operatieve tijd was 60 ± 8 min. Ongeveer 20 min nodig zijn voor de donor oogst, 25 min voor de bereiding van de cervicale schepen en 15 minuten voor anastomoses en de afsluiting huid. Voor het ond…

Discussion

We hebben meer dan 200 cardiale transplantaties met een slagingspercentage van meer dan 90% in verschillende experimentele instellingen voltooid. Met de hier beschreven techniek, kan de volledige procedure binnen 60 minuten worden uitgevoerd door een ervaren chirurg. Door vóór orgaanverwerving de cervicale schepen voorbereiden, kan de totale transplantaat ischemie tijd worden beperkt tot 20 min. Tijd voor inplanting (warme ischemie tijd) aanzienlijk korter is met de manchet techniek in vergelijking met de hechtdraad <…

Materials

Forceps JFC-7.2	S&T	P-00036	Curved tip 0.20 mm
Vessel dilatator D-5a	S&T	S-00124
Adventita scissor	S&T	S-00102
Vascular clamp B-1V	S&T	S-00396
Yasargil Clip	Peter Lazic	65,097	3.5 mm lenght
Bipolar forceps	Micromed	148-100-011	tip 0.25 mm
Polyimide tubes	River Tech Medical		19-24 gauge
8.0 silk ligatures	Catgut
Custodiol HTK solution	Essential Pharmaceuticals