Denne artikkelen beskriver en modifisert teknikk for heterotopisk vaskularisert hjertetransplantasjon med oppdatert aseptisk teknikk, analgesi og anestesi.
Utviklingen av eksperimentelle modeller for hjertetransplantasjon hos dyr har bidratt til mange fremskritt innen immunologi og solid organtransplantasjon. Mens den heterotopiske murine hjertetransplantasjonsmodellen opprinnelig ble brukt i studier av transplantatavstøtning ved bruk av kombinasjoner av feilmatchede innavlede musestammer, kan tilgang til genetisk modifiserte stammer og terapeutiske modaliteter gi kraftig ny preklinisk innsikt. I utgangspunktet har den kirurgiske metodikken for denne teknikken ikke endret seg siden utviklingen, spesielt med hensyn til viktige faktorer som aseptisk teknikk, anestesi og analgesi, som har materiell innvirkning på postkirurgisk sykelighet og dødelighet. I tillegg forventes forbedringer i perioperativ ledelse å gi forbedringer i både dyrevelferd og eksperimentelle resultater. Denne artikkelen rapporterer om en protokoll utviklet i samarbeid med en fagekspert i veterinær anestesi og beskriver kirurgisk teknikk med vekt på perioperativ ledelse. I tillegg diskuterer vi implikasjonene av disse forbedringene og gir detaljer om feilsøking av kritiske kirurgiske trinn for denne prosedyren.
Vi skylder mye av vår forståelse av immunologi og transplantasjon til forskning basert på eksperimentelle modeller av solid organtransplantasjon ved hjelp av dyreforsøkspersoner. Siden den første beskrivelsen av vaskularisert hjertetransplantasjon hos pattedyr1 har slike modeller bidratt til kunnskap på vidtfavnende områder, inkludert terapeutisk anvendelse av hypotermi2, fordelene ved å bruke spesialiserte suturer3 og teknikker for total lunge- og hjertehomotransplantasjon4. Utviklingen av hjertetransplantasjonsmodeller hos rotter 5,6 ga bredere rom for immunologiske eksperimenter på grunn av tilgjengeligheten av forskjellige avlslinjer. Det betydelig bredere spekteret av tilgjengelige innavlede og mutante musestammer førte Corry et al.7 til å utvikle en teknikk for murine heterotopisk hjertetransplantasjon på grunn av de betydelige fordelene som dette området bringer til transplantasjonsforskning. Denne modellen har vært mye brukt og har bidratt til økt forståelse av transplantatavstøtning8 og terapeutikk9. Siden den første beskrivelsen har imidlertid teknikken stort sett vært uendret, bortsett fra noen mindre tekniske detaljer som justeringer av posisjonen til anastomotiske steder10,11.
Siden integreringen av teknikken til Corry et al.7 i våre eksperimenter, har vi identifisert løfteområder for å forbedre protokollen, nemlig aseptisk teknikk, anestesi og analgesi. Forbedringer på disse områdene ble forventet å gi en positiv innvirkning på eksperimentelle resultater og forbedre dyrevelferden. Dette har tidligere blitt vist når aseptisk teknikk brukes i smådyroperasjoner, da det hjelper til med reduksjon av postoperative infeksjoner12, som ikke bare påvirker sykelighet og dødelighet, men kan også kompromittere eksperimenter designet for å vurdere immunresponsen etter transplantasjonskirurgi. Fra et anestesi og smertestillende synspunkt bidrar bruken av et raffinert diett til å redusere kostnadene for dyr og balansere det etiske argumentet til denne kirurgiske modellen ved å redusere smerten og lidelsen til eksperimentelle. Videre begrenser passende anestesi og analgesi den smerteassosierte stressresponsen, forbedrer kvaliteten på postoperativ utvinning og til slutt øker den kirurgiske suksessraten13.
Med sikte på å forbedre både dyrevelferd og eksperimentelle resultater, ble det utviklet en protokoll med justeringer for å bygge bro over disse gapene. Denne protokollen er tilpasset fra det som opprinnelig ble beskrevet av Corry et al.7 med konsultasjon fra en veterinæranestesilege og med behørig hensyn til både effektene og varigheten av effektene av de farmakologiske inngrepene som brukes i anestesi- og smertestillende behandling. Tilnærmingen var basert på prinsippene om balansert anestesi og multimodal analgesi for å sikre forsvarlig perioperativ behandling14. I tillegg til aseptisk teknikk ble opioidet buprenorfin og lokalanestetikumet bupivakain gitt på forhånd. Narkose ble utført ved bruk av inhalasjonsanestesimiddelet isofluran.
Murine ortotopisk hjertetransplantasjonsmodell er en robust preklinisk modell som primært brukes til å undersøke effekten av MHC-mismatch på nivået og arten av immunologisk avstøtning og, mer nylig, effekten av transplantasjon på retensjon av transplantatvevsresident immunitet16. Mens vi i utgangspunktet fulgte Corry et al.7-protokollen , har vi raffinert protokollen for å innlemme beste praksisstandarder for aseptisk teknikk, analgesi og anestesi. Oppdateringen av …
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne vil gjerne anerkjenne den ypperlige innsatsen til dyrepleiepersonalet ved University of Western Australia og Harry Perkins Institute of Medical Research, hvis engasjement og kompetanse bidro til muligheten og suksessen til disse operasjonene.
2030 Rycroft irrigating cannula 30 G | McFarlane | 56005HU | |
Braided surgical silk 7-0 | |||
Bulldog clamp curved – 35 mm | Roboz | RS-7441-5 | |
Bupivacaine 0.25% | |||
Buprenorphine | |||
Castroviejo needle holder catch curved - 145 mm | Haag-Streit | 11.62.15 | |
Chlorhexidine 5% solution | Ebos | JJ61371 | |
Cotton-tipped applicator – 7.5 cm | Dove | SN109510 | |
Ethanol 70% solution | Ebos | WH130192EE | |
Gauze 5 x 5 cm white | Aero | AGS50 | |
Gelfoam 80 mm x 125 mm | Pfizer | 7481D | |
Hair clipper | Wahl | 9860L | |
Heparin 1,000 IU in 1 mL | |||
Iris SuperCut scissors straight – 11.5 cm | Inka Surgical | 11550.11 | |
Isoflurane vaporiser | Darvall | 9176 | |
Micro bulldog clamp – 3.7 cm | Greman | 14119-G | |
Micro scissors curved 105 mm | |||
Micropore plain paper surgical tape – 2.5 cm wide | Ebos | 7810L | |
Microsurgical scissors – curved tip | |||
Monofilament polyprolene suture – 5/0 | Surgipro | P-205-X | |
Myweigh i101 Precision Scale 100 g x 0.005 g | Myweigh | Kit00053 | |
Needle – 30 G x 0.5 inch | BD | BD304000 | |
Needleholder 15 cm curved "super fine" | Surgical Specialists | ST-B-15-8.2 | |
Nylene 10/0 x 15 cm on 3.8 mm 3/8 circle round bodied taper (diam 0.07mm) CV300 | |||
Round body suture forceps curved 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD281R | |
Round body suture forceps straight 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD280R | |
Round handled vannas spring scissors-str/12.5 cm | 15400-12 | ||
Spring scissors-Cvd Sm blades | 15001-08 | ||
Stevens scissors blunt straight 110 mm | |||
Surgical backboard | Rigid laminated cardboard. 15 x 15 cm | ||
Surgical drapes | Cut into two sizes. 25 cm x 25 cm, and 25 cm x 40 cm | ||
Surgical microscope | |||
Syringe – 1 mL | BD | 592696 | |
Syringe – 3 mL | Leica | M651 | |
Toothed forceps | BD | 309657 | |
University of Wisconsin Solution | |||
Warming pad | Far infrared warming pad 20 x 25 cm | ||
Westcott spring scissors | |||
Yasargil clip applier bayonet | Aesculap | FE582K | |
Yasargil titanium clip perm 6.6 mm | Aesculap | A19FT222T | |
Mouse usage | |||
Strain/SEX/Weight | Donor | Recipent | |
BALB/c, female, 19-23 g | 7 | 21 | |
C57BL/6, female, 17-20 g | 7 | 0 | |
CD45.1 BALB/c, female, 17-21 g | 5 | 0 |