Heterotop Cervical hjertetransplantasjon i Mus

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

Den hjertetransplantasjon modellen er ofte brukt for å undersøke I / R-skade, allotransplantatawisning, etter transplantasjonen vaskulopati og effektiviteten av immunmodulerende midler. Musemodeller kombinere mange fordeler som kjent immunologiske og genetiske bakgrunn, tilgjengeligheten av mange innavlede og transgene stammer og relativt lave eksperimentelle kostnader.

I 1973 ble en teknikk for abdominal hjertetransplantasjon hos mus først beskrevet av Corry et al ^en. I denne modellen grafts er revascularized av ende-til-side anastomoser av stigende aorta til mottakerens abdominal aorta og i hovedlungearterien til vena cava inferior. I 1991 ble en sutur teknikk for livmorhalshjertetransplantasjon hos mus beskrevet av Chen et al ^2. I denne modellen en retrograd koronar perfusjon er etablert av anastomose av mottakerens halspulsåren til de stigende aorta av grakterut. Den venøse blod avløp via den koronare sinus til høyre forkammer, høyre ventrikkel og utstøtes gjennom lunge-arterien inn i mottakerens ytre halsvene (figur 1). I forhold til mage pode implantasjon i livmor modellen er mindre invasiv og overfladisk plasseringen av graft muliggjør en meget enkel tilgjengelighet for flere oppfølgingsundersøkelser (f.eks palpasjon, ekkokardiografi, intra fluorescens mikroskopi) ^3,4.

Til tross for tekniske forbedringer ^5,6, har en mer utbredt bruk av denne modellen vært begrenset på grunn av tekniske vanskeligheter med å utføre suturerte anastomoser av små fartøy med høy forekomst av anastomose lekkasje og trombose. I 1991 Matsuura et al. innføres mansjetten teknikk hvor karveggen vrenges over en syntetisk sylinder, som i stor grad forenkler modell av cervikal hjertetransplantasjon ^7. Teknikken var further vedtatt av ulike eksperimentelle transplantasjons modeller, inkludert renal ^8, bukspyttkjertel ^9, lem ^10, lever ^11,12, lunge ^13,14 og vaskulær transplantasjon ^15. I forhold til suturen teknikk den nødvendige tid for anastomoser, og således er den varme iskemi tiden kortere, og det er betydelig mindre vaskulære komplikasjoner ved hjelp av mansjetten ¹⁶ teknikk. Videre, det gir kirurger med lite trening i mikrokirurgi for å utføre operasjonen med en høy suksessrate. En ulempe med mansjetten teknikken er forutsetningen ligering av arteria carotis communis, som kan endre cerebral perfusjon.

I denne videoen artikkelen presenterer vi en forbedret og forenklet mansjett teknikk for livmorhalshjertetransplantasjon hos mus.

Protocol

Alle forsøkene ble godkjent av den tyske Heart Center München og regjeringen i Bayern, Tyskland (Gz. 55.2-1-54-2532.3-17-13). Dyr ble plassert i en bestemt patogen gratis anlegget og fikk menneskelig omsorg i samsvar med "Principles of Laboratory Animal Care" formulert av National Society for Medical Research og "Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr" levert av National Academy of Sciences og publisert av National Institutes of Health (NIH Publikasjon nr. 86-23, revidert 1985). MERK: Et ko…

Representative Results

Vårt team kunne lykkes utføre den beskrevne teknikken etter ca 20 trenings operasjoner. Den mest krevende delen er å vrenge beholderveggen av halspulsåren over mansjetten, fordi den lett kan vippes tilbake, og flere forsøk kan føre til riving av veggen. Etter opplæringsperioden, gjennomsnittlig total operative tid var 60 ± 8 min. Rundt 20 min er nødvendig for donor innhøsting, 25 min for utarbeidelse av livmorhals fartøy og 15 minutter for anastomoser og huden nedleggelse. For und…

Discussion

Vi har gjennomført over 200 hjertetransplantasjoner med en suksessrate over 90% i ulike eksperimentelle innstillinger. Med den teknikk som er beskrevet her, kan hele fremgangsmåten utføres i løpet av 60 minutter av en erfaren kirurg. Ved utarbeidelse av livmorhals fartøyene før organ innkjøp, kan total pode iskemi tid være begrenset til 20 min. Tid for implantasjon (varm iskemi tid) er betydelig kortere ved hjelp av mansjetten teknikk sammenlignet med sutur teknikk ^16.

I s…

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