Un modelo de trasplante renal ortotópico de rata para el rechazo del aloinjerto renal
Summary
El modelo de trasplante renal ortotópico de rata contribuye a investigar el mecanismo de rechazo del aloinjerto renal. El modelo actual aumenta la supervivencia de los receptores sin interferencia con el suministro de sangre y el reflujo venoso de la parte inferior del cuerpo utilizando una anastomosis de extremo a extremo de la implantación renal y un método de “túnel” de extremo a lado de anastomosis uréter-vejiga.
Abstract
El rechazo del aloinjerto renal limita la supervivencia a largo plazo de los pacientes después del trasplante renal. El trasplante renal ortotópico de rata es un modelo esencial para investigar el mecanismo de rechazo del aloinjerto renal en estudios preclínicos y podría ayudar en el desarrollo de nuevos enfoques para mejorar la supervivencia a largo plazo de los aloinjertos renales. La implantación renal de donante en el trasplante renal ortotópico de rata se realiza comúnmente mediante anastomosis de extremo a lado en la aorta de los receptores y la vena cava inferior. En este modelo, el riñón del donante se implantó mediante anastomosis de extremo a extremo en la arteria renal y la vena renal de los receptores. El uréter del donante se anastomosó a la vejiga del receptor en un método de “túnel” de extremo a lado. Este modelo contribuye a una mejor curación de la anastomosis uréter-vejiga y aumenta la supervivencia de los receptores al evitar la interferencia con el suministro de sangre y el reflujo venoso de la parte inferior del cuerpo. Este modelo se puede utilizar para investigar los mecanismos de rechazo inmune y patológico agudo y crónico de los aloinjertos renales. Aquí, el estudio describe los protocolos detallados de este trasplante renal ortotópico entre ratas.
Introduction
El trasplante renal se ha convertido en el enfoque terapéutico más eficaz para los pacientes con insuficiencia de la función renal en etapa terminal. Sin embargo, el rechazo agudo mediado por células T y el rechazo inmune humoral mediado por aloanticuerpos resultan en la lesión patológica de los aloinjertos renales y limitan la supervivencia a corto y largo plazo de los pacientes después del trasplante renal 1,2,3. Desafortunadamente, todavía faltan los productos farmacéuticos efectivos que previenen el rechazo de los aloinjertos renales, porque los mecanismos exactos de rechazo inmunológico y patológico de los aloinjertos renales no están claros. En consecuencia, los estudios preclínicos que dilucidan los mecanismos de rechazo inmune y patológico de los aloinjertos renales contribuyen a encontrar nuevas dianas y desarrollar fármacos eficaces relevantes para prevenir el rechazo de los aloinjertos renales y, finalmente, prolongar la supervivencia de los pacientes.
Muchos posibles mecanismos inmunológicos y fisiopatológicos de rechazo del aloinjerto renal se han propuesto recientemente en estudios de modelos de ratas de trasplante renal ortotópico 4,5,6,7,8. Estos hallazgos proponen varias dianas novedosas y enfoques de interferencia relevantes como terapias prometedoras para suprimir el rechazo del aloinjerto renal, como los factores reguladores del complemento y los anticuerpos anti-CD596, el inmunoproteasoma y los inhibidores de la epoxicetona 7,8. Por lo tanto, el trasplante renal ortotópico de rata es un modelo preclínico ideal para investigar los mecanismos de rechazo inmune y lesión patológica de los aloinjertos renales después del trasplante renal.
El trasplante renal de rata ha pasado gradualmente de la implantación heterotópica de los riñones del donante9 a la implantación renal ortotópica mediante anastomosis de extremo a lado de los vasos o mediante anastomosis de extremo a extremo del uréter mediante un método de manguito 10,11,12. El presente estudio describe protocolos detallados del trasplante renal ortotópico entre ratas utilizando anastomosis de extremo a extremo a la arteria renal y la vena renal de los receptores, y un método de “túnel” de extremo a lado de anastomosis uréter-vejiga, que evita la isquemia de la parte inferior del cuerpo y la trombosis de la vena cava inferior y reduce la pérdida de orina postoperatoria y la torsión del uréter.
Protocol
Representative Results
Discussion
El trasplante renal en la rata es un trabajo desafiante que requiere un alto nivel de técnicas de microcirugía y las técnicas de operación se han optimizado varias veces. Desde el principio, González et al. implantaron el riñón del donante en el cuello del receptor y anastomosed el uréter del donante a la piel9. Sin embargo, debido a la alta incidencia de infección urinaria y estenosis del uréter donante, la operación se abandonó en poco tiempo. Posteriormente, la operación de implant…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (81870304) a Jun Li y por la Else Kröner-Fresenius-Stiftung (Nr. 2017_A28) a Marcus Groettrup.
Materials
| 10-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | G0090781 | |
| 4-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C1048451 | |
| 8-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C2090880 | |
| Buprenorphine | US Biological life Sciences | 352004 | |
| Electrocoagulator | Electrocoagulator | ZJ1099 | |
| F344 and Lewis rats | Center of Experimental Animals (Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China) | NA | |
| Gauze | Henan piaoan group Co., LTD | 10210402 | |
| Heating pad | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD | DK0032 | |
| Heparin | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| Injection syringe (1 ml and 10 ml) | Shandong weigao group medical polymer Co., LTD | 20211001 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | 21070201 | |
| Penicillin G Sodium | Wuhan HongDe Yuexin pharmatech co.,Ltd | 69-57-8 | |
| Scalp needle (24 G) | Hongyu Medical Group | 20183150210 | |
| Shaver | Beyotime | FS600 | |
| Small animal anesthesia machine | RWD Life Science | R500 | |
| Small Animal Surgery Kit | Beyotime | FS500 | |
| Sodium chloride injection | Southwest pharmaceutical Co., LTD | H50021610 | |
| Surgical operation microscope | Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China | SZX-6745 | |
| Swab | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 | |
| Tape | Minnesota Mining Manufacturing Medical Equipment (Shanghai) Co., LTD | 1911N68 | |
| UW solution | Bristol-Myers Squibb Company | 17HB0002 |
Riferimenti
- Cooper, J. E., Wiseman, A. C. Novel immunosuppressive agents in kidney transplantation. Clinical Nephrology. 73 (5), 333-343 (2010).
- Colaneri, J. An overview of transplant immunosuppression–history, principles, and current practices in kidney transplantation. Nephrology Nursing Journal. 41 (6), 549-560 (2014).
- Colvin, R. B., Smith, R. N. Antibody-mediated organ-allograft rejection. Nature Reviews Immunology. 5 (10), 807-817 (2005).
- Joosten, S. A., et al. Antibody response against perlecan and collagen types IV and VI in chronic renal allograft rejection in the rat. American Journal of Pathology. 160 (4), 1301-1310 (2002).
- Joosten, S. A., van Ham, V., Borrias, M. C., van Kooten, C., Paul, L. C. Antibodies against mesangial cells in a rat model of chronic renal allograft rejection. Nephrology Dialysis Transplantation. 20 (4), 692-698 (2005).
- Yamanaka, K., et al. Depression of complement regulatory factors in rat and human renal grafts is associated with the progress of acute T-cell mediated rejection. PLoS One. 11 (2), 0148881 (2016).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition prevents chronic antibody-mediated allograft rejection in renal transplantation. Kidney International. 93 (3), 670-680 (2018).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition induces plasma cell apoptosis and preserves kidney allografts by activating the unfolded protein response and suppressing plasma cell survival factors. Kidney International. 95 (3), 611-623 (2019).
- Miller, B. F., Gonzalez, E., Wilchins, L. J., Nathan, P. Kidney transplantation in the rat. Nature. 194, 309-310 (1962).
- Tillou, X., Howden, B. O., Kanellis, J., Nikolic-Paterson, D. J., Ma, F. Y. Methods in renal research: kidney transplantation in the rat. Nephrology. 21 (6), 451-456 (2016).
- Daniller, A., Buchholz, R., Chase, R. A. Renal transplantation in rats with the use of microsurgical techniques: a new method. Surgery. 63 (6), 956-961 (1968).
- Ahmadi, A. R., et al. Orthotopic rat kidney transplantation: A novel and simplified surgical approach. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59403 (2019).
- Günther, E., Walter, L. The major histocompatibility complex of the rat (Rattus norvegicus). Immunogenetics. 53 (7), 520-542 (2001).
- Loupy, A., et al. The Banff 2015 Kidney Meeting Report: Current challenges in rejection classification and prospects for adopting molecular pathology. American Journal of Transplantation. 17 (1), 28-41 (2017).
- Fisher, B., Sun, L. Microvascular surgical techniques in research, with special reference to renal transplantation in the rat. Surgery. 58 (5), 904-914 (1965).
- Kamada, N. A description of cuff techniques for renal transplantation in the rat. Use in studies of tolerance induction during combined liver grafting. Transplantation. 39 (1), 93-95 (1985).
- Grabner, A., et al. Non-invasive imaging of acute allograft rejection after rat renal transplantation using 18F-FDG PET. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (74), e4240 (2013).
