Modifisert Heterotopic Hindlimb bentap Osteomyocutaneous klaff modell i Rat for translational vascularized Composite Allografting forskning

Summary

Vascularized kompositt allograft tilbyr liv-endre fordeler til transplantasjon mottakere, men de biologiske årsakene til pode avvisning og vasculopathy fortsatt dårlig forstått. Den gnager kirurgiske modellen som presenteres her tilbyr en reproduserbar, klinisk relevant modell for transplantasjon, slik at forskerne kan evaluere avvisning hendelser og potensielle terapeutiske strategier for å hindre deres forekomst.

Abstract

Vascularized Composite allografting (VCA) er et relativt nytt felt i rekonstruktiv kirurgi. Kliniske prestasjoner i humant VCA inkluderer hånd og ansikt transplantasjon og, mer nylig, bukvegg, livmor, og urogenitale transplantasjon. Funksjonelle resultater har overgått de første forventningene, og de fleste mottakerne nyter en bedre livskvalitet. Men, som klinisk erfaring akkumuleres, kronisk avvisning og komplikasjoner fra immunsuppresjon må tas opp. I mange tilfeller der det har vært feil på vasculopathy, har den utløsende patologi blitt iskemiske. De biologiske mekanismene ved akutt og kronisk avvisning forbundet med VCA, spesielt iskemiske vasculopathy, er viktige forskningsområder. Men på grunn av svært lite antall VCA-pasienter er evalueringen av foreslåtte mekanismer bedre adressert i en eksperimentell modell. Flere grupper har brukt dyremodeller for å løse noen av de relevante uløste spørsmålene i VCA-avvisning og vasculopathy. Flere modell design som involverer en rekke arter er beskrevet i litteraturen. Her presenterer vi en reproduserbar modell av VCA heterotopic hindlimb bentap osteomyocutaneous klaff i rotte som kan benyttes for translational VCA forskning. Denne modellen gjør det mulig for den serielle evalueringen av pode, inkludert biopsier og ulike Imaging modaliteter, og samtidig opprettholde et lavt nivå av sykelighet.

Introduction

Rekonstruktiv kirurgi for katastrofale vevs tap fra amputasjon, blast skader, ondartet og medfødte defekter er begrenset av tilgjengeligheten av vev fra pasienten og den ekstra sykelighet forårsaket på donor stedet. I noen tilfeller, for eksempel brenne ofrene eller firkant amputerte, levedyktig vev for gjenoppbygging er ikke tilgjengelig fra pasienten. I 1964 ble den første moderne hånd transplantasjon utført i Ecuador. Selv om dette var en teknisk suksess, immunsuppresjon tilgjengelig på den tiden var utilstrekkelig for å hindre avvisning, og pode gikk tapt på mindre enn 3 uker¹. I 1998 og 1999, ble den første hånden transplantasjon i den moderne æra av immunsuppresjon utført i Lyon, France² og Louisville, KENTUCKY, USA³. For første gang, rekonstruktiv kirurger kunne erstatte like med like. Ansikt transplantasjon ble først utført i 2005⁴, og en rekke andre VCA-er er nå rutinemessig utført, slik som bukveggen⁵, livmor og urogenitale transplantasjon⁶.

I motsetning til fast organ transplantasjon, involverer de fleste VCA-teknikker tilstedeværelsen av den svært antigen donor huden. Klinisk erfaring har fastslått at den akutte avvisningen av huden er relativt lett å kontrollere, men kan bidra til kronisk avvisning av underliggende vev og fartøy, som ikke reagerer godt på behandling⁷. Den vaskulære dysfunksjon forbundet med en alloimmune respons er en mer faretruende hindring for feltet VCA⁷. Macrovasculopathies fører til et bruks underskudd, forsinket helbredelse og proinflammatoriske forhold. Både confluent aggressive stor-fartøy vasculopathy og fokal intimal er forekomme i hånden transplantasjon mottakere⁷. I tillegg microvasculopathies trolig bidra til VCA komplikasjoner også, og kan også føre til avvisning hendelser. Mens både immun og nonimmune faktorer trolig spille en rolle i vasculopathy av hånden transplantasjon mottakere, er de spesifikke mekanismer fremme flate fartøy dysfunksjon i VCA ikke kjent, spesielt i sammenheng med lav kvalitet, kronisk avvisning. Disse ubesvarte spørsmålene nødvendiggjør utviklingen av et dyr VCA-modell som vil muliggjøre den serielle vurderingen av pode under klinisk løpet av VCA-avvisning/vedlikehold og vasculopathy. En slik modell vil gi innsikt i avvisningen og vasculopathy i møte med immunsuppresjon, smittsomme Challenge, og/eller annen postoperativ traumatisk skade^8,9.

Presentert her er en allogene rotte VCA heterotopic hindlimb bentap osteomyocutaneous klaff modell. Basert på tidligere publiserte VCA-modeller, er denne prosedyren teknisk lett å utføre, reproduseres i et stort antall, og utstillinger minimal sykelighet og ubehag til mottakeren dyret. Denne modellen er utformet for å muliggjøre kliniske og histopathological vurderinger av VCA-aksept kontra avvisning, og gir en mulighet til å evaluere underliggende immun-og nonimmune mekanismer som er involvert i avvisning.

Protocol

Alle dyr operasjoner ble utført i samsvar med protokoller godkjent av University of Louisville institusjonelle Animal Care og use Committee (IACUC-godkjent protokoll 18198) og National Institutes of Health (NIH) guide for omsorg og bruk av Laboratory dyr10. Fire måneder gammel mann brun-Norge (RT1. An) og 4-måneders-gamle mannlige LEWIS (RT1. Al) rotter ble brukt som henholdsvis VCA donor og mottakere. 1. donor Allograft Harvest <…

Representative Results

Rotta VCA heterotopic hindlimb bentap osteomyocutaneous klaff modellen gir mulighet for langsiktig allograft overlevelse under immunsuppresjon. Modellen er pålitelig, reproduserbar og enkel å utføre. Klaffen er godt gjemt i lyske området og utgjør minimal sykelighet og ubehag til dyret. Huden presentasjonen er en klinisk manifestasjon av allograft overlevelse og avvisning (figur 1). Klaffen design gjør det mulig for brutto klinisk overvåking og skaper en mulighet for ulike Imaging tek…

Discussion

I utviklingen av denne modellen av VCA, ble flere viktige spørsmål vurdert. Først var det viktig å inkludere intakt bein (Tibia og fibula), benmarg, og huden i pode. Mens klinisk hånd transplantasjon fra voksne donorer ikke overføre betydelige mengder aktivt blodkreft marg, studier av rollen til benmargen nisje er bedre speilet ved hjelp av en intakt, vascularized bein i stedet for et kutt lange bein, noe som resulterer i fibrose i den eksponerte margen. Videre reduserer den lukkede Ben osteomyocutaneous klaff desi…

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