Bewerkt Heterotopic achterpoten Osteomyocutaneous flap model in de rat voor translationele vasculaire composiet Allotransplantation onderzoek
Summary
Vasculaire composiet Allograft biedt levensveranderende voordelen aan transplantatie ontvangers, maar de biologische oorzaken van enten afwijzing en vasculopathie blijven slecht begrepen. De knaagdier chirurgische model hier gepresenteerd biedt een reproduceerbaar, klinisch relevant model van transplantatie, waardoor onderzoekers om afwijzing gebeurtenissen en potentiële therapeutische strategieën te evalueren om hun optreden te voorkomen.
Abstract
Vasculaire composiet allotransplantation (VCA) is een relatief nieuw veld in de reconstructieve chirurgie. De klinische prestaties in menselijke VCA omvatten hand en gezichts transplantaties en, meer onlangs, buikmuur, baarmoeder, en urogenitale transplantaties. Functionele resultaten hebben de initiële verwachtingen overschreden, en de meeste ontvangers genieten van een betere kwaliteit van leven. Nochtans, aangezien de klinische ervaring accumuleert, moeten de chronische verwerping en de complicaties van immunosuppressie worden gericht. In veel gevallen waar enten hebben gefaald, de oorzakelijke pathologie is ischemische vasculopathie. De biologische mechanismen van de acute en chronische afwijzing geassocieerd met VCA, vooral ischemische vasculopathie, zijn belangrijke gebieden van onderzoek. Door het zeer geringe aantal VCA patiënten wordt de evaluatie van de voorgestelde mechanismen echter beter aangepakt in een experimenteel model. De veelvoudige groepen hebben dierlijke modellen gebruikt om enkele relevante onopgeloste vragen in VCA verwerping en vasculopathie aan te pakken. Verscheidene model ontwerpen die een verscheidenheid van soorten impliceren worden beschreven in de literatuur. Hier presenteren we een reproduceerbaar model van VCA heterotopic achterpoten osteomyocutaneous flap in de rat die kan worden gebruikt voor translationeel VCA onderzoek. Dit model zorgt voor de seriële evaluatie van het transplantaat, met inbegrip van biopten en verschillende Imaging modaliteiten, met behoud van een laag niveau van morbiditeit.
Introduction
Reconstructieve chirurgie voor de katastrofisch weefsel verlies van amputatie, blast verwondingen, maligniteiten, en aangeboren afwijkingen worden beperkt door de beschikbaarheid van weefsel van de patiënt en de extra morbiditeit veroorzaakt op de donor site. In sommige gevallen, zoals branden slachtoffers of quadrilateral geamputeerden, levensvatbaar weefsel voor de wederopbouw is niet beschikbaar bij de patiënt. In 1964 werd de eerste moderne hand transplantatie uitgevoerd in Ecuador. Hoewel dit een technisch succes was, immunosuppressie beschikbaar op het moment was onvoldoende om afwijzing te voorkomen, en het Graft werd verloren in minder dan 3 weken1. In 1998 en 1999, werden de eerste hand transplantaties in de moderne era van immunosuppressie uitgevoerd in Lyon, Frankrijk2 en Louisville, Kentucky, de v.s.3. Voor de eerste keer, reconstructieve chirurgen kunnen vervangen als met like. Face transplantatie werd voor het eerst uitgevoerd in 20054, en een aantal andere VCA enten zijn nu routinematig worden uitgevoerd, zoals buikwand5, baarmoeder, en urogenitale transplantaties6.
In tegenstelling tot vaste orgaantransplantatie, de meeste VCA-technieken te betrekken de aanwezigheid van de zeer antigenische donorhuid. Klinische ervaring heeft vastgesteld dat de acute afwijzing van de huid is relatief eenvoudig te controleren, maar kan bijdragen aan de chronische afwijzing van de onderliggende weefsels en vaten, die niet goed reageren op de behandeling7. De vasculaire dysfunctie geassocieerd met een alloimmune reactie is een meer onheilspellend obstakel voor het gebied van VCA7. Macrovasculopathies leiden tot doorbloeding tekorten, vertraagde genezing, en proinflammatoire aandoeningen. Beide Confluent agressieve grote vaartuigen vasculopathie en focale intima hyperplasie optreden in de hand transplantatie ontvangers7. Daarnaast, microvasculopathies waarschijnlijk bijdragen aan de VCA complicaties zo goed en kan zelfs leiden tot afwijzing gebeurtenissen. Terwijl zowel immune als niet-immune factoren waarschijnlijk een rol in de vasculopathie van hand transplantatie ontvangers spelen, zijn de specifieke mechanismen die distale schip dysfunctie in VCA bevorderen niet gekend, in het bijzonder in de context van low-grade, chronische verwerping. Deze onbeantwoorde vragen vereisen de ontwikkeling van een dier VCA model dat zal zorgen voor de seriële beoordeling van het transplantaat tijdens de klinische cursus van VCA afwijzing/onderhoud en vasculopathie. Zulk een model zal inzicht in de verwerping en vasculopathie in aanwezigheid van immunosuppressie, besmettelijke uitdaging, en/of andere postoperatieve traumatische verwonding8,9aanbieden.
Hier gepresenteerd is een allogene rat VCA heterotopic achterpoten osteomyocutaneous flap model. Gebaseerd op eerder gepubliceerde VCA modellen, deze procedure is technisch eenvoudig uit te voeren, reproduceerbaar in een groot aantal, en vertoont minimale morbiditeit en ongemak voor de ontvangende dier. Dit model is ontworpen om klinische en histopathologisch beoordelingen van VCA acceptatie versus afwijzing mogelijk te maken, en biedt een kans om onderliggende immuun-en niet-immuun mechanismen die betrokken zijn bij afwijzing te evalueren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bij de ontwikkeling van dit model van VCA, werden verschillende belangrijke kwesties in overweging genomen. Ten eerste was het belangrijk om intact bot (Tibia en fibula), beenmerg, en de huid in het transplantaat op te nemen. Terwijl de klinische hand transplantaties van volwassen donoren geen significante hoeveelheden van actief hematopoietische merg overdragen, zijn studies van de rol van het beenmerg niche beter gespiegeld met behulp van een intact, vasculaire bot in plaats van een cut lange bot, wat resulteert in fib…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door het Bureau van de adjunct-minister van defensie voor gezondheidszaken via de conregressie gericht medisch onderzoekprogramma onder gunning nr. W81XWH-13-2-0057. Adviezen, interpretaties, conclusies en aanbevelingen zijn die van de auteurs en zijn niet noodzakelijkerwijs onderschreven door het ministerie van defensie.
Materials
| Acepromazine | Henry Schein | 5700850 | |
| Adventitia Scissors | ASSI | SAS15R8 | |
| Approximator Clamp (Double) | ASSI | ABB2V, ABB22V | |
| Approximator Clamp (single) | FST | 00398-02 | |
| Clamp Applying Forceps | ASSI | CAF4 | |
| Dissecting Scissors | ASSI | SDS18R8 | |
| Flushing blunt needle 27G | SAI | ||
| Heparin Sodium | Sagent | 25021-400-30 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | |
| Jewelers Bipolar | ASSI | 103000BPS03 | |
| Jewelers forceps #3 | FST | 11231-30 | |
| Ketamine HCl 100 mg/ml | Zoetis | 043-304 | DEA License required |
| Lactated Ringer Solution | Hospira | 0409-7953-03 | |
| Lactated Ringer Solution + 5% Dextrose | Hospira | 0409-7953-09 | |
| Meloxicam | Henry Schein | 11695-6925-2 | |
| Micro forceps | ASSI | JFAL3 | |
| Micro needle holder | ASSI | B138 | |
| Prograf (Tacrolimus) 5 mg/ml | Astellas | 0469-3016-01 | |
| Suture, 10-0 Prolene | Ethicon | W2790 | or 10-0 Ethilon (2830) |
| Suture, 4-0 Coated Vicryl | Ethicon | J714D | |
| Vessel Dilator Forceps | ASSI | D5AZ | |
| Xylazine | VetOne | 13985-612-50 |
References
- Gilbert Fernandez, J. J., Febres-Cordero, R. G., Simpson, R. L. The Untold Story of the First Hand Transplant: Dedicated to the Memory of one of the Great Minds of the Ecuadorian Medical Community and the World. Journal of Reconstructive Microsurgery. , (2018).
- Dubernard, J. M., et al. Human hand allograft: report on first 6 months. Lancet. 353 (9161), 1315-1320 (1999).
- Jones, J. W., Gruber, S. A., Barker, J. H., Breidenbach, W. C. Successful hand transplantation. One-year follow-up. Louisville Hand Transplant Team. The New England Journal of Medicine. 343 (7), 468-473 (2000).
- Devauchelle, B., et al. First human face allograft: early report. Lancet. 368 (9531), 203-209 (2006).
- Broyles, J. M., et al. Functional abdominal wall reconstruction using an innervated abdominal wall vascularized composite tissue allograft: a cadaveric study and review of the literature. Journal of Reconstructive Microsurgery. 31 (1), 39-44 (2015).
- Kollar, B., et al. Innovations in reconstructive microsurgery: Reconstructive transplantation. Journal of Surgical Oncology. 118 (5), 800-806 (2018).
- Kaufman, C. L., et al. Graft vasculopathy in clinical hand transplantation. American Journal of Transplantation. 12 (4), 1004-1016 (2012).
- Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Research Part C: Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
- Kaufman, C. L., et al. Immunobiology in VCA. Transplantation International. 29 (6), 644-654 (2016).
- Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, Institute for Laboratory Animal Research, Division on Earth and Life Studies, National Research Council of the National Academies. . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th edition. , (2011).
- Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat. Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).
- Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation. Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).
