यहाँ प्रस्तुत एक प्रोटोकॉल मज़बूती से एक पूर्व विवो छिड़काव प्रणाली का उपयोग कर ठंड संरक्षण के बाद दाता दिल के सही और बाएँ वेंट्रिकुलर समारोह यों करने के लिए है.
प्राथमिक ग्राफ्ट डिसफंक्शन (पीजीडी) हृदय प्रत्यारोपण के बाद प्रारंभिक मृत्यु का प्रमुख कारण बना हुआ है। ठंड संरक्षण के दौरान लंबे समय तक इस्केमिक समय पीजीडी के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम कारक है, और ठंड संरक्षण के बाद दाता हृदय की कार्यात्मक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए हृदय समारोह का विश्वसनीय मूल्यांकन आवश्यक है। साथ में वीडियो विभिन्न अवधि के लिए ठंड संरक्षण के बाद एक Langendorff मॉडल में आधारित पूर्व विवो छिड़काव का उपयोग कर murine सही और छोड़ दिया वेंट्रिकुलर समारोह का आकलन करने के लिए एक तकनीक का वर्णन करता है. संक्षेप में, हृदय को अलग किया जाता है और एक ठंडे हिस्टिडाइन-ट्रिप्टोफैन-किटोग्लूटारेट (एचटीके) समाधान में संग्रहीत किया जाता है। फिर, दिल 60 मिनट के लिए एक Langendorff मॉडल में एक क्रेब बफर के साथ perfused है. एक सिलिकॉन गुब्बारा बाएं और दाएं वेंट्रिकल में डाला जाता है, और कार्डियक फंक्शनल पैरामीटर दर्ज किए जाते हैं (डीपी / डीटी, दबाव-मात्रा संबंध)। यह प्रोटोकॉल विभिन्न हृदय संरक्षण प्रोटोकॉल के बाद हृदय समारोह के विश्वसनीय मूल्यांकन की अनुमति देता है। महत्वपूर्ण रूप से, यह तकनीक विशेष रूप से देशी हृदय कोशिकाओं में हृदय संरक्षण प्रतिक्रियाओं के अध्ययन की अनुमति देती है। बहुत छोटे murine दिल का उपयोग पीजीडी के तंत्र की जांच करने के लिए ट्रांसजेनिक चूहों की एक विशाल सरणी तक पहुंच की अनुमति देता है।
हृदय प्रत्यारोपण अंतिम चरण के दिल की विफलता वाले रोगियों में जीवित रहने और जीवन की गुणवत्ता में सुधार करताहै 1. दुर्भाग्य से, हृदय दाताओं की कमी रोगियों की संख्या को सीमित करती है जो इस चिकित्सा से लाभ उठा सकते हैं और चिकित्सकों की क्षमता को सीमित करते हैं ताकि वे प्राप्तकर्ताओं के साथ दाताओं का बेहतर मिलान कर सकें 2,3,4. इसके अलावा, नई आवंटन प्रणाली ने लंबे समय तक इस्केमिक समय में योगदान दिया है और 2018 के बाद से सीमांत दाताओं के उपयोग में काफी वृद्धि हुईहै। नतीजतन, हृदय दाताओं की औसत आयु और इस्केमिक समय समय के साथ बढ़ रहा है, जिससे हृदय संरक्षण के लिए रणनीतियों में महत्वपूर्ण सुधार के बावजूद प्राथमिक ग्राफ्ट डिसफंक्शन (पीजीडी) की उच्च दर हो रही है।
पीजीडी बाएं, दाएं या दोनों निलय को प्रभावित कर सकता है, और एक जीवन-धमकाने वाली जटिलता बनी हुई है जो हृदय प्रत्यारोपण के बाद शुरुआती मौतों के प्रमुख कारण का प्रतिनिधित्व करती है। पीडीजी के तंत्र की जांच करना और बेहतर हृदय संरक्षण के लिए रणनीतियों का विकास महत्वपूर्ण विचार हैं, हृदय प्राप्तकर्ताओं पर संभावित जीवन-बचत प्रभाव को देखते हुए। इसलिए, प्रयोगात्मक मॉडल जो लंबे समय तक भंडारण समय के बाद दाता हृदय समारोह के एक मजबूत और विश्वसनीय मूल्यांकन की अनुमति देते हैं, पीजीडी की हमारी समझ को बढ़ाने और उपन्यास चिकित्सा के विकास को सुविधाजनक बनाने के लिए आवश्यक हैं। माउस दिल में कार्डियक फ़ंक्शन का सही आकलन करने की क्षमता ट्रांसजेनिक म्यूरिन मॉडल के विशाल प्रदर्शनों की सूची तक पहुंच की अनुमति देती है जो पीजीडी तंत्र की सटीक पहचान कर सकती है।
शारीरिक और औषधीय अध्ययन में, Langendorff प्रतिगामी छिड़काव मॉडल व्यापक रूप से दिल समारोह7 का आकलन करने के लिए प्रयोग किया जाता है. विशेष रूप से, कार्डियक प्रदर्शन का पता बाएं वेंट्रिकुलर (एलवी) गुहा के भीतर एक दबाव ट्रांसड्यूसर से जुड़े एक सिलिकॉन गुब्बारे द्वारा लगाया जाता है। पीजीडी की एक प्रमुख विशेषता वेंट्रिकुलर मांसपेशियों का अपर्याप्त संकुचन और विश्राम है। पूर्व Langendorff अध्ययन LV कार्यात्मक मूल्यांकन 8,9,10 में विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम का उत्पादन करने के लिए एक LV गुब्बारे का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित किया है. हालांकि, गुब्बारा प्रणाली का उपयोग करके सही वेंट्रिकुलर (आरवी) फ़ंक्शन का आकलन करने के लिए एक इंट्राकैविटरी गुब्बारे का उपयोग कम अच्छी तरह से पहचाना जाता है।
प्रत्यारोपण11 के बाद आरवी को शामिल करने वाली एक महत्वपूर्ण पीजीडी दर को देखते हुए, एलवी और आरवी फ़ंक्शन दोनों का अध्ययन करने के लिए प्रयोगात्मक तरीकों से आरवी पीजीडी में योगदान करने वाले आणविक और शारीरिक तंत्र को निर्धारित करने में मदद मिलेगी। इस प्रोटोकॉल से पता चलता है कि intracavitary सिलिकॉन गुब्बारे एक ही murine दिल12 में LV और RV समारोह के विश्वसनीय आकलन प्रदान कर सकते हैं. पीजीडी अध्ययन में लैंगेंडॉर्फ प्रणाली के संभावित उपयोग का मूल्यांकन करने के लिए, हमने भंडारण की विभिन्न अवधियों के साथ हृदय कार्यों की जांच की और पाया कि मुराइन दिलों के लंबे समय तक ठंडे भंडारण के साथ संकुचन और विश्राम में हृदय समारोह में कमी आई है। दिलचस्प बात यह है कि एलवी में आरवी की तुलना में अधिक कार्यात्मक कमी है। सारांश में, यहाँ वर्णित प्रोटोकॉल दोनों एलवी और आरवी समारोह पर एक उम्मीदवार दवा और आणविक रास्ते के प्रभाव का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. murine दिलों पर इस पद्धति का उपयोग करने की क्षमता विस्तृत यंत्रवत अध्ययन के प्रदर्शन की सुविधा होगी.
यह प्रोटोकॉल महाधमनी कैनुलेशन के माध्यम से प्रतिगामी छिड़काव Langendorff विधि का वर्णन करता है। इस तकनीक का उपयोग कोल्ड स्टोरेज के बाद murine दिलों के LV और RV फ़ंक्शन का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। परिणाम बताते हैं कि दाता दिलों के लंबे समय तक कोल्ड स्टोरेज इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके एलवी और आरवी दोनों में कार्डियक फ़ंक्शन को कम करता है।
हृदय प्रत्यारोपण के बाद तीव्र और पुरानी अस्वीकृति के अध्ययन व्यापक रूप से इम्यूनोबायोलॉजी14 पर ध्यान केंद्रित करते हैं। कोल्ड स्टोरेज के दौरान पीजीडी पर देशी कोशिकाओं के प्रभावों की कम अच्छी तरह से जांच की जाती है। पीजीडी ~ 10% -20% हृदय प्रत्यारोपण में होता है और प्रत्यारोपण के बाद 30 दिनों के भीतर 66% प्रारंभिक मृत्यु के लिए जिम्मेदार है। विशेष रूप से, एलवी बनाम आरवी को प्रभावित करने वाले पीजीडी की घटनाएं प्रत्यारोपण11 के बाद भिन्न होती हैं। प्राप्तकर्ता सेलुलर प्रतिक्रियाओं के योगदान के बिना, यह पूर्व विवो विधि दाता दिलों के ठंडे संरक्षण के बाद पीजीडी में देशी हृदय कोशिकाओं के योगदान पर केंद्रित है। आगे के अध्ययन में म्यूरिन हृदय प्रत्यारोपण मॉडल में प्राप्तकर्ता प्रतिक्रियाओं को शामिल किया जा सकता है।
इस प्रोटोकॉल में, ठंड संरक्षित दाता दिल के Langendorff छिड़काव सेलुलर प्रतिरक्षा घुसपैठ के बिना गर्म क्रिस्टलीय छिड़काव करने के लिए देशी हृदय प्रतिक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित. प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए, कई महत्वपूर्ण चरणों को मानकीकृत किया गया था। माउस दिलों को एचटीके समाधान का उपयोग करके गिरफ्तार किया गया था और नैदानिक अभ्यास के समान बर्फ-ठंडे एचटीके में संग्रहीत किया गया था। छिड़काव मात्रा और हर दिल के लिए HTK समाधान के जलसेक समय बारीकी से एक टाइमर के साथ निगरानी की गई थी. दाता दिल एक 4 डिग्री सेल्सियस कमरे में HTK युक्त बर्फ पर prechilled ट्यूबों में रखा गया था. Cannulation समय छिड़काव से पहले ~ 3 मिनट के लिए मानकीकृत है. इन सभी कदमों ने सुनिश्चित किया कि ठंड संरक्षण अवधि अध्ययन में प्रमुख चर थी।
~ 20 मिनट के लिए अनियमित हृदय सिकुड़न की अवधि आमतौर पर छिड़काव की शुरुआत में देखा गया था. इस संतुलन और वसूली की अवधि को क्रमिक वार्मिंग और हृदय के ऊतकों के ऑक्सीकरण द्वारा सुगम बनाया गया था। प्रारंभिक 20 मिनट के बाद अपेक्षाकृत स्थिर अवधि की उम्मीद थी। गुब्बारे प्रारंभिक संतुलन अवधि के बाद ~ 18 मिनट में वेंट्रिकल गुहा में डाला गया था. गुब्बारा डालने के बाद हमने ~ 25 मिनट के लिए दिल स्थिर होने के बाद हेमोडायनामिक्स रिकॉर्ड करना शुरू कर दिया। केएच बफर के साथ छिड़काव ~ 1.5-2 घंटे के लिए स्थिर हृदय प्रदर्शन बनाए रखा। इसलिए हम बाएं और दाएं निलय में से प्रत्येक में 20 मिनट के लिए हेमोडायनामिक्स रिकॉर्ड करने के लिए चुने गए।
कोल्ड स्टोरेज के बाद दिल के पीजीडी का अध्ययन करने के लिए प्रतिगामी छिड़काव की कई सीमाएं हैं। सबसे पहले, गुब्बारे के आकार और प्रत्येक वेंट्रिकुलर गुहा (विशेष रूप से, आरवी) में जगह की कमी के कारण, एलवी और आरवी दोनों में दो गुब्बारे का एक साथ सम्मिलन बहुत चुनौतीपूर्ण है। इस प्रकार, हम RV और LV के कार्य को क्रमिक रूप से मापते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इंटरवेंट्रिकुलर सेप्टम बाएं और दाएं वेंट्रिकुलर फ़ंक्शन दोनों में महत्वपूर्ण योगदान देता है। पट सही वेंट्रिकुलर समारोह के ~ 50% करने के लिए योगदान देता है, तो वहाँ अंतः निलय निर्भरता15 है. यह भी ध्यान दें कि Langendorff डिवाइस में murine दिल के reperfusion के लिए प्रक्रियाओं ~ 3 मिनट ले, अपेक्षाकृत गर्म शल्य चिकित्सा क्षेत्र में मानव हृदय के शल्य चिकित्सा आरोपण ~ 45 मिनट लेता है कि, ध्यान दें कि महत्वपूर्ण है. इसकी तुलना में, इस लैंगेंडॉर्फ प्रणाली में म्यूरिन दिल कम इस्केमिक समय लगाता है। नैदानिक अनुवाद पर विचार करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
चूंकि हमने रक्त के बिना दिल को छिड़कने के लिए केएच बफर का उपयोग किया था, इसलिए इससे ऑक्सीजन वितरण में भी कम दक्षता हो सकती है। हालांकि, छिड़काव के प्रारंभिक 1.5-2 घंटे के माध्यम से हृदय समारोह अपेक्षाकृत स्थिर है, इस प्रकार विश्वसनीय हेमोडायनामिक माप की अनुमति देता है। दुर्भाग्य से, वर्तमान में इन छोटे murine दिल के लिए कोई व्यवहार्य काम दिल छिड़काव मॉडल हैं, और वेंट्रिकुलर लोड हो रहा है के प्रभाव इस प्रणाली में मूल्यांकन नहीं किया जा सकता है. इसके बावजूद, छिड़काव प्रणाली प्रत्यारोपण मॉडल की तुलना में अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और कम श्रम-गहन और समय लेने वाली है। यह प्रत्यारोपण अध्ययनों की तुलना में भी कम खर्चीला है, जो इसे विभिन्न चिकित्सीय विकल्पों और विभिन्न आणविक मार्गों की जांच के लिए अधिक उपयुक्त बना सकता है। उम्मीदवार दवाओं को जोड़कर संरक्षण समाधान में संशोधन के साथ, इस मंच का उपयोग एलवी और आरवी दोनों में पीजीडी को कम करने पर औषधीय एजेंटों के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।
The authors have nothing to disclose.
कोई नहीं।
4-0 silk suture | Braintree Scientific | SUTS108 | |
6-0 Silk suture | Braintree Scientific | SUTS104 | |
All purpose flour | Kroger | ||
BD General Use and PrecisionGlide Hypodermic Needles 22 G | Fisher scientific | 14-826-5A | |
BD Syringe with Luer-Lok Tips (Without Needle) | Fisher scientific | 14-823-16E | |
Corn Syrup | Kroger | ||
Custodiol HTK Solution | Essential Pharmaceuticals LLC | ||
Dissecting Scissors | World Precision Instruments | 14393/14394 | |
Falcon 50 mL conical tubes | Fisher scientific | 14-959-49A | |
Heparin sodium salt from porcine intestinal mucosa | Sigma | H4784 | |
Krebs Henseleit buffer | Sigma | K3753 | |
Nusil silicone dispersions | Avantor | ||
Perfusion system | Radnoti | 130101BEZ | |
PowerLab | ADInstruments | PL3508 | |
Sodium azide | Sigma | S2002 | |
Sodium bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Sucrose | Sigma | S0389 | |
Sucrose | Sigma | S0389 | |
Xylazine | Sigma | X1126 |