Summary

Une technique de brassard modifiée pour un modèle de transplantation cardiaque hétérotopique cervicale de souris

Published: February 07, 2022
doi:

Summary

Dans le présent protocole, un modèle de transplantation cardiaque de souris est utilisé pour étudier le mécanisme du rejet de l’allogreffe cardiaque. Dans ce modèle de transplantation cardiaque hétérotopique, l’efficacité de l’opération est améliorée et la survie des greffons cardiaques est assurée par une anastomose cervicale de bout en bout de l’implantation cardiaque à l’aide d’une technique de brassard modifiée.

Abstract

Le rejet d’allogreffe cardiaque limite la survie à long terme des patients après une transplantation cardiaque. Un modèle de transplantation cardiaque de souris est idéal pour étudier le mécanisme du rejet d’allogreffe cardiaque dans les études précliniques en raison de leur homologie élevée avec les gènes humains. Cette compréhension aiderait à développer des approches uniques pour améliorer la survie à long terme des patients traités par allogreffes cardiaques. Dans un modèle murin, l’implantation du cœur du donneur abdominal est généralement réalisée avec une anastomose de bout en bout de l’aorte du receveur et de la veine cave inférieure à l’aide de points de suture. Dans ce modèle, le cœur du donneur est implanté par anastomose de bout en bout à l’artère carotide et à la veine jugulaire du receveur par la technique du brassard modifié. La chirurgie de transplantation est réalisée sans point de suture et peut donc augmenter la survie du receveur car il n’y a pas d’interférence avec l’apport sanguin et le reflux veineux du bas du corps. Ce modèle murin aiderait à étudier les mécanismes sous-jacents au rejet immunologique et pathologique (aigu/chronique) des allogreffes cardiaques.

Introduction

La transplantation cardiaque est devenue le traitement standard de l’insuffisance cardiaque terminale. Plus de 5 500 transplantations cardiaques par an sont effectuées dans les organisations enregistrées auprès de l’International Society for Heart and Lung Transplantation. Parmi les receveurs allogéniques de transplantation cardiaque, le taux de rejet à 1 an est toujours de >10 %, tandis que le taux de rejet à 3 ans est passé à 36 %1,2. Cependant, les traitements prophylactiques efficaces pour les patients présentant un rejet d’allogreffe cardiaque font défaut. Par conséquent, des études sur des modèles animaux sont justifiées pour élucider les mécanismes physiologiques sous-jacents au rejet immunologique et pathologique des allogreffes cardiaques. De telles études contribueraient à la recherche de nouvelles cibles nécessaires pour développer des médicaments efficaces, ce qui aiderait à prévenir le rejet d’allogreffe cardiaque et à améliorer les taux de survie dans ces populations de patients.

Certains mécanismes immunologiques et physiopathologiques potentiels du rejet d’allogreffe cardiaque ont été proposés récemment dans des études sur des modèles murins de transplantation cardiaque hétérotopique 3,4,5. Par conséquent, la transplantation cardiaque hétérotopique de souris est devenue un modèle préclinique idéal pour étudier les mécanismes de rejet immunitaire et de lésion pathologique survenant dans les allogreffes cardiaques après transplantation cardiaque en raison de leur forte homologie avec les gènes humains. Le concept courant est d’effectuer une transplantation hétérotopique dans un modèle murin par une anastomose abdominale de bout en bout dans l’aorte receveuse et la veine cave inférieure à l’aide de points de suture, similaire à l’anatomie humaine normale. Cependant, cette procédure peut interférer avec l’approvisionnement en sang du receveur et le reflux veineux du bas du corps6. Par conséquent, une procédure de transplantation cardiaque hétérotopique modifiée dans un modèle murin est proposée ici.

Le cœur du donneur est implanté avec l’artère carotide et la veine jugulaire du receveur par une anastomose cervicale de bout en bout à l’aide d’une technique de brassard modifiée. Cette procédure modifiée a facilité la faisabilité opératoire et assuré la survie du greffon cardiaque sans interférer avec l’apport sanguin et le reflux veineux du bas du corps.

Protocol

Toutes les expériences sur les animaux ont été réalisées conformément au Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, huitième édition, National Research Council (US) 2011. Les procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvées par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’hôpital de cancérologie de l’Université de Chongqing, à Chongqing, en Chine. Des souris mâles BALB/c et C57BL/6 pesant de 20 à 30 g, obtenues de sources commerciales (voir le tableau des matéri…

Representative Results

Dans ce modèle de transplantation cardiaque hétérotopique cervicale de souris, le taux de survie des souris receveuses était d’environ 95,2% (20 souris sur 21 ont survécu). La principale cause de décès était une hémorragie postopératoire. Le rythme cardiaque rapide avec un rythme régulier sert d’indicateur de la survie du cœur du donneur implanté. Les souris C57BL/6 et BALB/c étaient de type MHC (H-2b) et MHC (H-2d) dans ce modèle, respectivement <sup…

Discussion

Le modèle de transplantation cardiaque de souris contribue à l’étude des mécanismes de rejet après une transplantation cardiaque, contribuant ainsi au développement d’approches uniques pour améliorer la survie à long terme des receveurs d’allogreffe cardiaque. Cependant, la transplantation cardiaque chez la souris est une tâche complexe et difficile, nécessitant un haut niveau de techniques de microchirurgie, en particulier dans l’anastomose vasculaire11,12,13<sup clas…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (81870304) à Jun Li.

Materials

 5-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. C3090954
 8-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. C2090880
10-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. G0090781
22 G polyurethane cuff B.Braun Medical Inc. 4251628-02
26 G polyurethane cuff Suzhou Linhua Medical Instrument Co., LTD REF383713
Anesthesia induction chamber RWD Life Science Co., LTD V100
Atraumatic microvascular clamp Beyotime FS500
BALB/c and C57BL/6 mice (20–30 g) Centre of Experimental Animals (Army Medical University, Chongqing, China)
Buprenorphine US Biological life Sciences 352004
Electrocoagulator Guangzhou Runman Medical Instrument Co., LTD ZJ1099
Gauze Henan piaoan group Co., LTD 10210402
Heating pad Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD DK0032
Heparin North China Pharmaceutical Co., LTD 2101131-2
HTK solution Shenzhen Changyi Pharmaceutical Co., LTD YZB/Min8263-2013
Injection syringe (10 mL) Shandong weigao group medical polymer Co., LTD 20211001
Isoflurane RWD Life Science Co., LTD 21070201
Physiological saline Southwest pharmaceutical Co., LTD H50021610
Scalp needle Hongyu Medical Group 20183150210
Shaver Beyotime FS600
Small animal anesthesia machine RWD Life Science Co., LTD R500
Surgical operation microscope Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China SZX-6745
Swab Yubei Medical Materials Co., LTD 21080274

Riferimenti

  1. Khush, K. K., et al. The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-sixth adult heart transplantation report – 2019; focus theme: Donor and recipient size match. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (10), 1056-1066 (2019).
  2. Stehlik, J., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: 29th official adult heart transplant report–2012. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 31 (10), 1052-1064 (2012).
  3. Huang, H., et al. Combined intrathymic and intravenous injection of mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft associated with decrease in miR-155 expression. Journal of Surgical Research. 185 (2), 896-903 (2013).
  4. Eggenhofer, E., et al. Features of synergism between mesenchymal stem cells and immunosuppressive drugs in a murine heart transplantation model. Transplant Immunology. 25 (2-3), 141-147 (2011).
  5. Sula Karreci, E., et al. Brief treatment with a highly selective immunoproteasome inhibitor promotes long-term cardiac allograft acceptance in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (52), 8425-8432 (2016).
  6. Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. 6, 238 (2007).
  7. Lin, C. M., Gill, R. G., Mehrad, B. The natural killer cell activating receptor, NKG2D, is critical to antibody-dependent chronic rejection in heart transplantation. American Journal of Transplantation. 21 (11), 3550-3560 (2021).
  8. Ito, H., Hamano, K., Fukumoto, T., Wood, K. J., Esato, K. Bidirectional blockade of CD4 and major histocompatibility complex class II molecules: An effective immunosuppressive treatment in the mouse heart transplantation model. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 17 (5), 460-469 (1998).
  9. Zhou, Y. X., et al. Acute rejection correlates with expression of major histocompatibility complex class I antigens on peripheral blood CD3(+)CD8(+) T-lymphocytes following skin transplantation in mice. Journal of International Medical Research. 39 (2), 480-487 (2011).
  10. Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
  11. Cui, D., Tan, C., Liu, Z. An alternative technique of arterial anastomosis in mouse heart transplantation. Clinical Transplantation. 32 (6), 13264 (2018).
  12. Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).
  13. Fang, J., et al. A simplified two-stitch sleeve technique for arterial anastomosis of cervical heterotopic cardiac transplantation in mice. American Journal of Translational Research. 5 (5), 521-529 (2013).
  14. Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
  15. Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
  16. Fensterer, T. F., Miller, C. J., Perez-Abadia, G., Maldonado, C. Novel cuff design to facilitate anastomosis of small vessels during cervical heterotopic heart transplantation in rats. Comparative Medicine. 64 (4), 293-299 (2014).
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Citazione di questo articolo
Mao, X., Xian, P., You, H., Huang, G., Li, J. A Modified Cuff Technique for Mouse Cervical Heterotopic Heart Transplantation Model. J. Vis. Exp. (180), e63504, doi:10.3791/63504 (2022).

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