زراعة قلب البطن غير المتجانسة المعدلة ونموذج قلس الأبهر الجديد في الفئران
Summary
توضح هذه الدراسة تقنية زرع قلب البطن غير المتجانسة القابلة للتكرار في الفئران والتي يمكن للمبتدئين تعلمها وأدائها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء نموذج جديد لقلس الأبهر في الفئران عن طريق إجراء عملية زرع قلب بطني غير متجانسة وإتلاف الصمام الأبهري للمتبرع باستخدام سلك توجيه بعد الحصاد.
Abstract
على مدى السنوات ال 50 الماضية ، أبلغ العديد من الباحثين عن زرع قلب البطن غير المتجانس في الفئران والجرذان ، مع بعض الاختلافات في التقنية الجراحية. يمكن أن يؤدي تعديل إجراء الزرع لتعزيز حماية عضلة القلب إلى إطالة وقت نقص التروية مع الحفاظ على وظيفة القلب للمتبرع. النقاط الرئيسية لهذه التقنية هي كما يلي: عبور الشريان الأورطي البطني للمتبرع قبل الحصاد لتفريغ قلب المتبرع. تعطير الشرايين التاجية للمتبرع بمحلول شلل القلب البارد ؛ والتبريد الموضعي لقلب المتبرع أثناء إجراء المفاغرة. وبالتالي ، نظرا لأن هذا الإجراء يطيل وقت نقص التروية المقبول ، يمكن للمبتدئين القيام به بسهولة وتحقيق معدل نجاح مرتفع.
علاوة على ذلك ، تم إنشاء نموذج جديد لقلس الأبهر (AR) في هذا العمل باستخدام تقنية مختلفة عن التقنية الحالية ، والتي يتم إنشاؤها عن طريق إدخال قسطرة من الشريان السباتي الأيمن وثقب الصمام الأبهري الأصلي تحت توجيه تخطيط صدى القلب المستمر. تم إجراء عملية زرع قلب بطني غير متجانسة باستخدام نموذج AR الجديد. في البروتوكول ، بعد حصاد قلب المتبرع ، يتم إدخال سلك توجيه صلب في الشريان العضدي الرأسي للمتبرع ويتقدم نحو جذر الأبهر. يتم ثقب الصمام الأبهري عن طريق دفع سلك التوجيه أكثر حتى بعد الشعور بالمقاومة ، وبالتالي تحفيز AR. من الأسهل إتلاف الصمام الأبهري باستخدام هذه الطريقة مقارنة بالإجراء الموضح في نموذج AR التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، لا يساهم نموذج AR الجديد هذا في تداول المتلقي. لذلك ، من المتوقع أن تنتج هذه الطريقة نموذج AR أكثر شدة من الإجراء التقليدي.
Introduction
تم الإبلاغ عن زرع القلب البطني غير المتجانس في الفئران لأول مرة في عام 1964 من قبل Abbott et al.1 وتم استخدامه لدراسة رفض الطعم الخيفي الحاد والمزمن ، واعتلال الأوعية الدموية في الطعم الخيفي القلبي ، وإصابة نقص التروية ، وإعادة تشكيل القلب2،3،4،5،6،7،8،9،10،11 . تمت إضافة بعض التعديلات على الإجراء على مدى السنوات ال 50 الماضية. أساسيات الإجراء الحالي هي كما يلي. يتم مفاغرة الشريان الأورطي الصاعد والشريان الرئوي (PA) للمتبرع من طرف إلى جانب إلى الشريان الأورطي البطني للمتلقي والوريد الأجوف السفلي ، على التوالي. على الرغم من أن الأذين الأيسر للمتبرع والبطين لا يتلقيان أي تدفق داخل الأجواف ، يتدفق الدم إلى الجهاز التاجي للمتبرع. لذلك ، يبدأ قلب المتبرع في النبض مرة أخرى بعد إزالة التثبيت.
أبلغ بعض الخبراء ذوي الخبرة في مئات أو آلاف العمليات عن معدل نجاح مرتفع مع وقت نقص التروية القصير لزراعة القلب البطنيغير المتجانس 2،3،4،5 ؛ ومع ذلك ، يصعب على المبتدئين تحقيق وقت نقص التروية القصير منذ البداية. تعد حماية القلب الكافية عاملا مهما للحصول على انقباض قلبي جيد لقلب المتبرع. يمكن أن تؤدي الحماية غير الكافية لعضلة القلب إلى تصلب قلب المتبرع. لذلك ، قمنا بتعديل إجراء الزرع لتعزيز حماية قلب المتبرع. أحد أهداف هذه الدراسة هو إظهار إجراء زرع قلب بطني غير متجانس قابل للتكرار يمكن للمبتدئين القيام به بسهولة لأنه يطيل وقت نقص التروية المقبول.
بالإضافة إلى ذلك ، أبلغ بعض الباحثين عن نموذج قلس الأبهر (AR) في الفئران ، والذي تم استخدامه لفحص آثار العوامل على إعادة تشكيل البطين الأيسر (LV)12،13،14،15. يشمل الإجراء التقليدي ما يلي: (1) يتم إجراء شق جانبي في الرقبة اليمنى لفضح الشريان السباتي الأيمن بعد التخدير. (2) يتم تقنية القسطرة من هذا الوعاء وتتقدم نحو جذر الأبهر ؛ و (3) يحدث AR عن طريق ثقب الصمام الأبهري الأصلي تحت توجيه تخطيط صدى القلب المستمر.
ومع ذلك ، فإن ثقب الصمام الأبهري أثناء حمل مسبار تخطيط صدى القلب والحصول على رؤية جيدة للشريان الأورطي الصاعد والصمام الأبهري والقسطرة باستخدام مخطط صدى القلب يمثل تحديا. علاوة على ذلك ، فإن فشل القلب بعد AR الحاد هو اختلاط آخر. لذلك ، تم إنشاء نموذج AR جديد ، يمكن إنشاؤه بسهولة ولا يساهم في تداول المتلقي ، في هذا العمل لحل هذه التحديات. الهدف الآخر من هذه الدراسة هو إنشاء نموذج AR باستخدام زرع قلب البطن غير المتجانس وإتلاف الصمام الأبهري للمتبرع باستخدام سلك توجيه بعد الحصاد.
Protocol
Representative Results
Discussion
تم اكتشاف خطوات رئيسية لمنع قلب المتبرع من التصلب أثناء الزرع. أولا ، من الضروري عبور الشريان الأورطي البطني للمتبرع قبل الحصاد لتفريغ قلب المتبرع 4,7. إذا تم إجراء العملية الجراحية للمتبرع دون التنبيب الرغامي ، يتوقف التنفس بعد بضع الصدر ، مما يعيق الدورة ا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر Editage (www.editage.com) على تحرير اللغة الإنجليزية.
Materials
| Antisedan (atipamezole) | Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd. | ||
| Domitor (medetomidine) | Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd. | ||
| Dormicum (midazolam) | Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd. | ||
| heparin | AY Pharmaceuticals Co.,Ltd. | ||
| Jcl:Wistar rats | CLEA Japan, Inc. | ||
| microscope | Orinpas Co., Ltd. | SZ61 | |
| modified Krebs-Henseleit cardioplegic solution | Merck KGaA | ||
| sevoflurane | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | ||
| SURGICEL FIBRILLAR | Johnson & Johnson K.K. | ||
| Vetorphale (butorphanol) | Meiji Animal Health Co., Ltd. |
References
- Abbott, C. P., Lindsey, E. S., Creech, O., Dewitt, C. W. A technique for heart transplantation in the rat. Archives of Surgery. 89, 645-652 (1964).
- 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).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Westhofen, S., et al. The heterotopic heart transplantation in mice as a small animal model to study mechanical unloading – Establishment of the procedure, perioperative management and postoperative scoring. PLoS One. 14 (4), 0214513 (2019).
- Hasegawa, T., et al. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A modified method for heterotopic mouse heart transplantation. Journal of Visualized Experiments. (88), e51423 (2014).
- Weigle, C. A., et al. An immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats. Journal of Visualized Experiments. (159), e60956 (2020).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. (6), e238 (2007).
- 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).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).
- Plenter, R. J., Grazia, T. J. Murine heterotopic heart transplant technique. Journal of Visualized Experiments. (89), e51511 (2014).
- Munakata, H., et al. Aortic conduit valve model with controlled moderate aortic regurgitation in rats: A technical modification to improve short- and long-term outcome and to increase the functional results. Circulation Journal. 77 (9), 2295-2302 (2013).
- Eskesen, K., et al. Sildenafil treatment attenuates ventricular remodeling in an experimental model of aortic regurgitation. Springerplus. 4, 592 (2015).
- Plante, E., et al. Effectiveness of beta-blockade in experimental chronic aortic regurgitation. Circulation. 110 (11), 1477-1483 (2004).
- Plante, E., et al. Left ventricular response to sustained volume overload from chronic aortic valve regurgitation in rats. Journal of Cardiac Failure. 9 (2), 128-140 (2003).
- An Outline of the Act on Welfare and Management of Animals. Ministry of the Environment, Government of Japan Available from: https://www.care.nagoya-u.ac.jp/statute/public/02OutlineAct.pdf (2007)
- Standards Relating to the Care and Keeping and Reducing Pain of Laboratory Animals. Ministry of the Environment, Government of Japan Available from: https://www.env.go.jp/nature/dobutsu/aigo/2_data/laws/nt_h25_84_en.pdf (2013)
- Guidelines for Proper Conduct of Animal Experiment. Science Council of Japan Available from: https://www.scj.go.jp/ja/info/kohyo/pdf/kohyo-20-k16-23.pdf (2006)
- Shimada, S., et al. Distention of the immature left ventricle triggers development of endocardial fibroelastosis: An animal model of endocardial fibroelastosis introducing morphopathological features of evolving fetal hypoplastic left heart syndrome. Biomed Research International. 2015, 462469 (2015).
- Shimada, S., et al. Development of a vascularized heterotopic neonatal rat heart transplantation model. European Surgical Research. 57 (3-4), 240-251 (2016).
