ESLP için Juvenil Domuz Modelinde Sol Akciğer Ortotopik Transplantasyonu
Summary
Bu protokol, ESLP araştırmalarında kullanılmak üzere tasarlanmış ortotopik sol akciğer allotransplantasyonunun bir juvenil domuz modelini açıklamaktadır. Anestezi ve cerrahi tekniklerin yanı sıra kritik adımlar ve sorun gidermeye odaklanılır.
Abstract
Akciğer nakli, dünya çapında yılda 4.600’den fazla akciğer nakli ile son dönem akciğer hastalığı için altın standart tedavidir. Bununla birlikte, akciğer nakli, mevcut donör organların yetersizliği ile sınırlıdır. Bu nedenle, yüksek bekleme listesi ölüm oranı vardır. Ex situ akciğer perfüzyonu (ESLP) bazı merkezlerde donör akciğer kullanım oranlarını %15-20 oranında artırmıştır. ESLP, marjinal donör akciğerlerini değerlendirmek ve yenilemek için bir yöntem olarak uygulanmıştır ve genişletilmiş kriterli donör (ECD) akciğerlerinin transplantasyonunu takiben kabul edilebilir kısa ve uzun vadeli sonuçlar göstermiştir. Devam eden in vitro araştırma bulgularını doğrulamak için büyük hayvan (in vivo) transplantasyon modelleri gereklidir. İnsanlar ve domuzlar arasındaki anatomik ve fizyolojik farklılıklar önemli teknik ve anestezik zorluklar doğurmaktadır. Kolayca tekrarlanabilir bir nakil modeli, mevcut ESLP stratejilerinin in vivo olarak doğrulanmasına ve donör akciğer fonksiyonunu iyileştirmek için tasarlanmış çeşitli müdahalelerin klinik öncesi değerlendirmesine izin verecektir. Bu protokol, ortotopik sol akciğer allotransplantasyonunun bir domuz modelini tanımlar. Bu, anestezik ve cerrahi teknikleri, özelleştirilmiş bir cerrahi kontrol listesini, sorun gidermeyi, modifikasyonları ve yaklaşımın yararlarını ve sınırlamalarını içerir.
Introduction
Akciğer nakli, son dönem akciğer hastalığı için önde gelen uzun vadeli tedavidir. Dünya çapında yılda 4.600’den fazla akciğer nakli gerçekleştirilmektedir1. Bununla birlikte, akciğer nakli şu anda önemli sınırlamalara sahiptir. Birincisi, organ ihtiyacı mevcut bağışçıları gölgede bırakmaya devam ediyor. 2012’den bu yana akciğer nakli oranlarının her yıl artmasına rağmen, nakil için daha fazla adayın listelenmesi, donör sayısındaki artış ve kurtarılan organların daha iyi kullanılmasının birleşik etkileri nedeniyle, nakil bekleme listesi mortalitesi önemli ölçüde azalmamıştır2. Organ kalitesi endişeleri, bildirilen organ kullanım oranlarının %20-30 kadar düşük olmasıyla bir başka önemli sınırlamayı temsil etmektedir3,4,5. Son olarak, akciğer transplantasyonunun postoperatif sonuçlarındaki eğilimler tatmin edici olmaktan uzaktır ve uzun vadeli greft ve hasta sonuçları hala diğer solid organ transplantasyonlarının gerisinde kalmaktadır2.
Gelişmekte olan bir teknoloji olan ex situ akciğer perfüzyonu (ESLP), bu sınırlamaları hafifletme potansiyeline sahiptir. ESLP, marjinal donör akciğerlerini değerlendirmek ve yenilemek için bir yöntem olarak giderek daha fazla uygulanmaktadır ve genişletilmiş kriterli donör (ECD) akciğerlerinin transplantasyonunu takiben kabul edilebilir kısa ve uzun vadeli sonuçlar göstermiştir6,7,8,9,10. Sonuç olarak, ESLP bazı merkezlerde kullanım oranlarını %15-%20 oranında artırmıştır6,7,8,9,10,11.
Uygun ESLP araştırması, in vitro bulguların in vivo olarak doğrulanmasını gerektirir; bununla birlikte, ESLP12,13,14,15 için domuz akciğer nakli modelleri hakkında sınırlı literatür bulunmaktadır. Ayrıca, mevcut literatür, hemodinamik olarak oldukça kararsız olabilen akciğer nakli için Yorkshire domuzlarının anestezik yönetimi ile ilgili yetersiz ayrıntılar sunmaktadır12,13,14,15. Kolayca tekrarlanabilir bir model oluşturmak, mevcut ESLP stratejilerinin in vivo olarak doğrulanmasına ve akciğer iskemi-reperfüzyon hasarını azaltmak için çeşitli müdahalelerin klinik öncesi değerlendirmesine izin verecektir. Bu çalışmanın amacı, ESLP ile birlikte kullanılmak üzere ortotopik sol akciğer allotransplantasyonunun domuz modelini tanımlamaktır. Protokol, anestezi ve cerrahi tekniklerin açıklamalarını, özel bir cerrahi kontrol listesini ve sorun giderme deneyimi ve protokol değişiklikleriyle ilgili ayrıntıları içerir. Bu çalışmada sol akciğer domuz nakli modelinin sınırlamaları ve yararları da tartışılmıştır. Bu makale, 35-50 kg’lık Yorkshire domuzlarında domuz akciğerlerinin geri alınma sürecini özetlemediği gibi, ESLP’nin kurulmasını ve sonlandırılmasını da kapsamamaktadır. Bu protokol sadece alıcı nakli operasyonunu ele alır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu protokolde birkaç kritik cerrahi adım yer almaktadır ve başarılı transplantasyon ve akciğer değerlendirmesi sağlamak için sorun giderme gereklidir. Juvenil domuz akciğerleri, yetişkin insan akciğerlerine kıyasla inanılmaz derecede hassastır, bu nedenle ameliyat eden cerrah domuz akciğerlerini tutarken dikkatli olmalıdır. Bu, özellikle 12 saatlik bir ESLP çalışmasından sonra geçerlidir, çünkü organ sıvı hacmini almış olacak ve aşırı manipülasyondan kaynaklanan yaralanmalara duyarlı …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma Üniversite Hastanesi Vakfı adına finanse edilmektedir.
Materials
| ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
| Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME – Small | Covidien | 352/5877 | |
| Allison Lung Retractor | Pilling | 341679 | |
| Arterial Filter | SORIN GROUP | 01706/03 | |
| Backhaus Towel Clamp | Pilling | 454300 | |
| Bovine Serum Albumin | MP biomedicals | 218057791 | |
| Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
| Bronchoscope | |||
| Cable Ties – White 12” | HUASU International | HS4830001 | |
| Calcium Chloride | Fisher Scientific | C69-500G | |
| Cooley Sternal Retractor | Pilling | 341162 | |
| CUSHING Gutschdressing Forceps | Pilling | 466200 | |
| Debakey-Metzenbaum Dissecting | Pilling | 342202 | |
| Scissors | Pilling | 342202 | |
| DeBakey Peripheral Vascular Clamp | Pilling | 353535 | |
| Debakey Straight Vascular Tissue Forceps | Pilling | 351808 | |
| D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
| Drop sucker | |||
| Endotracheal Tube 9.0mm CUFD | Mallinckrodt | 9590E | |
| Flow Transducer | BIO-PROBE | TX 40 | |
| Infusion Pump | Baxter | AS50 | |
| Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator | SORIN GROUP | K190690 | |
| Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" | Medtronic | 6013 | |
| Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' | Medtronic | 3108 | |
| Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' | Medtronic | 3506 | |
| Laryngoscope | N/A | N/A | Custom-made with 10-inch blade |
| Metzenbaum Dissecting Scissors | Pilling | 460420 | |
| Medical Carbon Dioxide Tank | Praxair | 5823115 | |
| Medical Oxygen Tank | Praxair | 2014408 | |
| Medical Nitrogen Tank | Praxair | NI M-K | |
| Mosquito Clamp | Pilling | 181816 | |
| Harken Auricle Clamp | |||
| Organ Chamber | Tevosol | ||
| PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
| Poole Suction Tube | Pilling | 162212 | |
| Potassium Phosphate | Fischer Scientific | P285-500G | |
| PERFADEX Plus | XVIVO | 19811 | |
| Satinsky Clamp | Pilling | 354002 | |
| Scale | TANITA | KD4063611 | |
| Silicon Support Membrane | Tevosol | ||
| Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 792519-1KG | |
| Sodium Chloride 0.9% | Baxter | JB1324 | |
| Sorin XTRA Cell Saver | SORIN GROUP | 75221 | |
| Sternal Saw | Stryker | 6207 | |
| Surgical Electrocautery Device | Kls Martin | ME411 | |
| TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2 | Arrowg+ard | CS-12702-E | |
| Vorse Tubing Clamp | Pilling | 351377 | |
| Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
| Yankauer Suction Tube | Pilling | 162300 | |
| 0 ETHIBOND Green 1X36" Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
| 0 PDS II CP-1 2×27” | ETHICON | Z467H | |
| 1 VICRYL MO-4 1×18” | ETHICON | J702D | |
| 2-0 SILK Black 12" x 18" Strands | ETHICON | SA77G | |
| 4-0 PROLENE Blue TF 1×24” | ETHICON | 8204H | |
| 6-0 PROLENE Blue BV 2×30” | ETHICON | M8776 | |
| 21-Gauge Needle |
Riferimenti
- Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).
- Valapour, M., et al. OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 19, 404-484 (2019).
- Klein, A. S., et al. Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 10 (4), 973-986 (2010).
- Kotecha, S., et al. Continued successful evolution of extended criteria donor lungs for transplantation. The Annals of Thoracic Surgery. 104 (5), 1702-1709 (2017).
- Singh, E., et al. Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).
- Cypel, M., et al. Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation. The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).
- Wallinder, A., et al. Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-44 (2014).
- Sage, E., et al. Lung transplantation from initially rejected donors after ex vivo lung reconditioning: The french experience. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 46 (5), 794-799 (2014).
- Valenza, F., et al. Extracorporeal lung perfusion and ventilation to improve donor lung function and increase the number of organs available for transplantation. Transplantation Proceedings. 44 (7), 1826-1829 (2012).
- Fildes, J. E., et al. Clinical outcome of patients transplanted with marginal donor lungs via ex vivo lung perfusion compared to standard lung transplantation. Transplantation. 99 (5), 1078-1083 (2015).
- Cypel, M., et al. Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (5), 1200-1206 (2012).
- Clark, S. C., et al. A new porcine model of reperfusion injury after lung transplantation. Laboratory Animals. 33, 135-142 (1999).
- Karimi, A., et al. Technical pearls for swine lung transplantation. Journal of Surgical Research. 171, 107-111 (2011).
- Kruger, M., et al. Porcine pulmonary auto-transplantation for ex vivo therapy as a model for new treatment strategies. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 23, 358-366 (2016).
- Mariscal, A., et al. Pig lung transplant survival model. Nature Protocols. 13, 1814-1828 (2018).
- Aboelnazar, N. S., et al. Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex vivo lung perfusion. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).
