Summary

Heterotope Cervical Herztransplantation bei Mäusen

Published: August 25, 2015
doi:

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

Die Herztransplantationsmodell wird häufig verwendet, um I / R-Verletzung, Allotransplantatabstoßung nach Transplantation Vaskulopathie und die Effizienz der immunmodulierende Mittel zu untersuchen. Mausmodelle kombinieren viele Vorteile wie die bekannten immunologischen und genetischen Hintergründen, die Verfügbarkeit von vielen Inzucht und transgenen Linien und der relativ geringen experimentellen Kosten.

Im Jahr 1973 wurde eine Technik der Bauchherztransplantation bei Mäusen zuerst von Corry et al. 1 beschrieben In diesem Modell Transplantate werden von Ende-zu-Seite-Anastomosen der aufsteigenden Aorta zu abdominalen Aorta des Empfängers und des Hauptlungenarterie zu der unteren Hohlvene revaskularisiert. 1991 wurde ein Nahttechnik für zervikale Herztransplantation bei Mäusen durch Chen et al. 2 beschrieben In diesem Modell wird ein Rück koronare Herzdurchblutung wird durch Anastomose der A. carotis des Empfängers zu den aufsteigenden Aorta des gr gegründetachtern. Das venöse Blut Drains über den Koronarsinus in das rechte Atrium, den rechten Ventrikel und durch die Lungenarterie in den Empfänger äußere Jugularvene (Figur 1) ausgestoßen wird. Im Vergleich zu der Bauch Graft-Implantation der zervikale Modell ist weniger invasiv und die oberflächliche Lage des Transplantats ermöglicht eine sehr gute Zugänglichkeit für zusätzliche Kontrolluntersuchungen (zB Palpation, Echokardiographie, Intravitalfluoreszenzmikroskopie) 3,4.

Trotz technische Verbesserungen 5,6, wurde eine weitere Verbreitung dieses Modells aufgrund technischer Probleme beschränkt genäht Anastomosen von kleinen Schiffen mit einer hohen Inzidenz von Anastomosen Leckagen und Thrombosen führen. 1991, Matsuura et al. erläutert den Manschettenverfahren, bei dem die Gefäßwand über eine synthetische Zylinder, der das Modell des zervikalen Herztransplantationen 7 erleichtert stülpt. Die Technik war fueitere angenommen für verschiedene experimentelle Transplantationsmodellen einschließlich Nieren 8, Bauchspeicheldrüsen 9, des Körpers 10, Leber 11,12, 13,14 und Lungengefäßtransplantation 15. Im Vergleich zu der Nahttechnik die erforderliche Zeit für Anastomosen und somit ist das warme Ischämie Zeit kürzer, und es sind deutlich weniger vaskulären Komplikationen mit der Manschette Technik 16. Darüber hinaus ermöglicht es Chirurgen, mit wenig Ausbildung in der Mikrochirurgie, um den Betrieb mit einer hohen Erfolgsquote durchzuführen. Ein Nachteil der Manschette Technik ist Voraussetzung Ligatur der Arteria carotis, der zerebralen Durchblutung verändern können.

In diesem Video-Papier stellen wir ein verbessertes und vereinfachtes Manschettentechnik für zervikale Herztransplantation bei Mäusen.

Protocol

Alle Experimente wurden vom Deutschen Herzzentrum München und der Regierung von Bayern, Deutschland (Gz. 55.2-1-54-2532.3-17-13) zugelassen. Die Tiere wurden in einer speziellen pathogenfreien Einrichtung untergebracht und erhielten menschlicher Obhut in Übereinstimmung mit den "Principles of Laboratory Animal Care" von der Nationalen Gesellschaft für Medizinische Forschung und dem "Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren" durch die National Academy bereitgestellt formuliert der W…

Representative Results

Unser Team konnte die beschriebene Technik nach ca. 20 Trainings Operationen erfolgreich durchzuführen. Die größte Herausforderung ist es, die Gefäßwand der Halsschlagader über die Manschette umzustülpen, weil es leicht kippt zurück und mehrere Versuche können zum Reißen der Wand führen. Nach der Ausbildungszeit, die mittlere Gesamtoperationszeit betrug 60 ± 8 min. Rund 20 min sind für Spender der Ernte, 25 min zur Herstellung der Halsgefäße und 15 Minuten für die Anastomosen und Hautverschluss erforderl…

Discussion

Wir haben mehr als 200 Herztransplantationen mit einer Erfolgsquote von über 90% in verschiedenen experimentellen Einstellungen vorgenommen. Mit dem hier beschriebenen Verfahren kann das gesamte Verfahren innerhalb von 60 min durch einen erfahrenen Chirurgen durchgeführt werden. Durch die Herstellung der Halsgefäße vor der Organbeschaffung kann insgesamt Transplantat Ischämie Zeit auf 20 min begrenzt werden. Zeit für Implantation (warme Ischämie Zeit) wesentlich kürzer ist mit der Manschette Technik im Vergleich…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

M.-A. Deutsch is supported by Dr. Rusche Forschungsprojekt (2014) Deutsche Stiftung für Herzforschung and Deutsche Gesellschaft für Thorax- Herz- und Gefäßchirurgie. M. Krane is supported by Deutsche Stiftung für Herzforschung (F/37/11), Deutsches Zentrum für Herz Kreislauf Forschung (DZHK B 13-050A; DZHK B 14-013SE) and Deutsche Forschungsgemeinschaft (KR3770/7-1; KR3770/9-1)

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

Riferimenti

  1. Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Heart transplantation in congenic strains of mice. Transplant Proc. 5, 733-735 (1973).
  2. Chen, Z. H. A technique of cervical heterotopic heart transplantation in mice. Transplantation. 52, 1099-1101 (1991).
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Citazione di questo articolo
Ratschiller, T., Deutsch, M., Calzada-Wack, J., Neff, F., Roesch, C., Guenzinger, R., Lange, R., Krane, M. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (102), e52907, doi:10.3791/52907 (2015).

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