Un modello immunologico per il trapianto di cellule cardiache e cardiache cardiache cardiache cardiache cardiache cardiache
Summary
Descriviamo un modello di trapianto di cuore addominale eterotopico nei ratti, implicando modifiche delle strategie attuali, che portano a un approccio chirurgico semplificato. Inoltre, descriviamo un nuovo modello di rigetto mediante iniezione in-ear di cellule muscolari cardiache vitali, consentendo ulteriori analisi immunologiche dei trapianti nei ratti.
Abstract
Il trapianto di cuore eterotopico nei ratti è stato un modello comunemente usato per diversi studi immunologici per più di 50 anni. Dalla prima descrizione del 1964 sono state segnalate diverse modifiche. Dopo 30 anni di esecuzione trapianto di cuore eterotopico nei ratti, abbiamo sviluppato un approccio chirurgico semplificato, che può essere facilmente insegnato ed eseguito senza ulteriore formazione chirurgica o sfondo.
Dopo la dissezione dell’aorta ascendente e l’arteria polmonare e la legatura delle vene cavalleria e polmonare superiori e inferiori, il cuore del donatore viene raccolto e successivamente perfuso con soluzione salina ghiacciata integrata con eparina. Dopo aver bloccato e incitato i vasi addominali ricitati, l’aorta ascendente del donatore e l’arteria polmonare vengono anastomused all’aorta addominale ricevente e vena cava inferiore, rispettivamente, utilizzando suture di corsa continue.
A seconda delle diverse combinazioni donatore-ricevente, questo modello consente di analizzare il rifiuto acuto o cronico degli alloinnesti. Il significato immunologico di questo modello è ulteriormente rafforzato da un nuovo approccio di iniezione nell’orecchio di cellule muscolari cardiache vitali e dalla successiva analisi del tessuto linfatico cervicale drenante.
Introduction
Il trapianto di cuore eterotopico è un modello sperimentale spesso usato per diverse indagini riguardanti la tolleranza ai trapianti, il rigetto degli alloinnesti acuti e cronici, la lesione da ischemia-reperfusione, la perfusione di macchine o il rimodellamento cardiaco. Tra gli altri vantaggi, la funzione di innesto può essere monitorata in modo non invasivo dalla palpazione e l’insufficienza dell’innesto non comporta una compromissione vitale del ricevente in contrasto con altri organi, come reni o fegati.
Nel 1964, Abbott et al. inizialmente descrisse il trapianto di cuore addominale eterotopico nei ratti1. Più tardi, nel 1966, la tecnica end-to-side per le anastomosi è stata descritta da Tomita et al.2. Le basi per il modello attualmente utilizzato sono state riportate da Ono e Lindsey nel 19693. Nel corso degli ultimi decenni, sono state pubblicate diverse modifiche per creare diversi tipi di innesti cardiaci ventricolari lasciati scaricati, parzialmente caricati o caricati, tra cui il trapianto combinato di cuore eterotopico4,5,6. Per le analisi immunologiche, un trapianto di innesto cardiaco caricato non in volume viene più comunemente eseguito. In questo caso, il flusso sanguigno entra retrogradamente nell’aorta ascendente del donatore e successivamente nelle arterie coronarie. Il drenaggio venoso si verifica lungo il seno coronarico nell’atrio destro e nel ventricolo (Figura 1A-B). Pertanto, il ventricolo sinistro è escluso dal flusso sanguigno, a parte le quantità marginali di sangue dalle vene tebesi. Questo lo rende anche un modello utile per studiare i meccanismi patofisiologici durante la terapia dispositivo di assistenza ventricolare sinistra7.
Il trapianto di cuore eterotopico è stato eseguito in varie specie tra cui topi, conigli, maiali ed è stato anche utilizzato come dispositivo di assistenza uni- o biventricolare in esseri umani8,9,10,11. Il ratto rappresenta ancora un popolare animale sperimentale per i modelli di trapianto, soprattutto perché i tempi di sopravvivenza dell’innesto per diverse combinazioni di ceppo di ratto sono stati ben definiti in passato e un gran numero di reagenti immunologici sono accessibili12,13. A differenza dei topi, i ratti sono più grandi rendendo la chirurgia e l’accesso al tessuto linfatico per analisi immunologiche più fattibile12. Inoltre, l’introduzione di tecnologie di clonazione commerciale nei ratti negli ultimi anni porterà molto probabilmente ad un interesse ricorrente per i modelli sperimentali di ratto14.
In generale, gli innesti cardiaci eterotopici possono essere attaccati ai vasi riceventi eseguendo anastomosi cervicale o addominale. Tuttavia, alcuni studi suggeriscono che un anastomosi femorale facilita un migliore monitoraggio grazie a un migliore accesso per la palpazione manuale o l’ecocardiografia transfemorale e permette quindi un rilevamento più preciso del fallimento dell’innesto15,16.
È stato dimostrato che non vi è alcuna differenza per quanto riguarda il tempo di funzionamento, il tasso di complicanza, il risultato e il tempo di sopravvivenza dell’innesto tra entrambe le tecniche di anastomosis17. Chiaramente, la disponibilità di un numero sufficiente di linfonodi drenanti deve essere menzionata come un beneficio dell’anastomosi cervicale; tuttavia, sono necessari periodi di formazione più lunghi. Al contrario, l’anastomosi addominale è meno complicata e altrettanto preziosa per le indagini immunologiche, soprattutto se combinata con i risultati di un nuovo metodo di iniezione in orecchio di cellule muscolari cardiache allogeniche e successiva linfadenectomia cervicale. Una combinazione di entrambi i modelli offre un ampio spettro di analisi immunologiche post-interventistiche.
Il seguente protocollo si riferisce al funzionamento in coppie di chirurghi al fine di ridurre il tempo di ischemia. Tuttavia, tutti gli esperimenti possono essere eseguiti da una singola persona. L’installazione di strumenti e materiali per l’espianto e l’impianto del cuore è esposta nella figura 2A-B.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il metodo precedentemente descritto per il trapianto cardiaco eterotopico nei ratti si basa principalmente sulla descrizione di Ono e Lindsey nel 19693. Da allora, sono state introdotte diverse modifiche in varie specie che hanno portato ad un’ampia varietà di questo modello. Combinando molte di queste modifiche e introducendo la nostra esperienza derivante da oltre 30 anni di esecuzione di trapianti di cuore eterotopici in laboratorio, abbiamo creato un approccio chirurgico fattibile, che non ri…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vogliamo ringraziare Britta Trautewig, Corinna Làbbert e Ingrid Meder per il loro impegno.
Materials
| Anesthesia device (including isoflurane vaporizer) | Summit Anesthesia Solutions | No Catalog Number available | |
| Cannula (27 G) | BD Microlance | 302200 | |
| Carprofen | Pfizer | Rimadyl 50 mg/mL | |
| Cellstar Tubes (15 mL) | GreinerBioOne | 188271 | |
| Cell strainer (40 µm) | BD Falcon | 2271680 | |
| Collagenase Type CLSII | Biochrome | C2-22 | |
| Compresses 5×5 cm | Fuhrmann | 31501 | |
| Compresses 7.5×7.5 cm | Fuhrmann | 31505 | |
| Cotton swabs | Heinz Herenz Medizinalbedarf | 1032128 | |
| Dexpathenol (5 %) | Bayer | "Bepanthen" | |
| DPBS BioWhittaker | Lonza | 17-512F | |
| Forceps | B. Braun | Aesculap BD557R | |
| Forceps | B. Braun | Aesculap BD313R | |
| Forceps | B. Braun | Aesculap BD35 | |
| Heating mat | Gaymar Industries | "T/Pump" | |
| Hemostatic gauze | Ethicon | Tabotamp | |
| Heparin-Natrium 25 000 I.E. | Ratiopharm | No Catalog Number available | |
| Isofluran CP | CP-Pharma | No Catalog Number available | |
| Large-pored sieve (stainless steel) | Forschungswerkstätten Hannover Medical School | No Catalog Number available | |
| Lidocaine | Astra Zeneca | 2 % Xylocain | |
| Metamizol-Natrium | Ratiopharma | Novaminsulfon 500 mg/mL | |
| Micro forceps | B. Braun | Aesculap BD3361 | |
| Micro needle holder | Codman, Johnson & Johnson Medical | Codmann 80-2003 | |
| Micro needle holder | B. Braun | Aesculap BD336R | |
| Micro needle holder | B. Braun | Aesculap FD241R | |
| Micro scissors | B. Braun | Aesculap FD101R | |
| Micro scissors | B. Braun | Aesculap FM471R | |
| Needle holder | B. Braun | Aesculap BM221R | |
| Penicillin/Streptomycin/Glutamine (100x) | PAA | P11-010 | |
| Peripheral venous catheter (18 G) | B. Braun | 4268334B | |
| Peripheral venous catheter (22 G) | B. Braun | 4268091B | |
| Probe pointed scissors | B. Braun | Aesculap BC030R | |
| Retractors | Forschungswerkstätten Hannover Medical School | No Catalog Number available | |
| RPMI culture medium | Lonza | BE12-702F | |
| Saline solution (NaCl 0.9 %) | Baxter | No Catalog Number available | |
| Scissors | B. Braun | Aesculap BC414 | |
| Surgical microscope | Carl-Zeiss | OPMI-MDM | |
| Sutures (anastomoses) | Catgut | Mariderm 8-0 monofil | |
| Sutures (ligature) | Resorba | Silk 5-0 polyfil | |
| Sutures (skin, fascia) | Ethicon | Mersilene 3-0 | |
| Syringe (1 mL) | B. Braun | 9166017V | |
| Syringe (10 mL) | B. Braun | 4606108V | |
| Syringe (20 mL) | B. Braun | 4606205V | |
| Vascular clamp | B. Braun | Aesculap FB708R |
Riferimenti
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