Summary

Um método modificado para heterotópico Rato coração transplante

Published: June 23, 2014
doi:

Summary

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

Abstract

Ratos são muitas vezes utilizados como doadores de transplante de coração e receptores em estudos de imunologia do transplante devido à ampla gama de camundongos transgênicos e reagentes disponíveis. A dificuldade é apresentada devido ao pequeno tamanho do animal e os desafios técnicos consideráveis ​​da microcirurgia envolvidos no transplante de coração. Em particular, uma alta taxa de falha técnica logo após o transplante pode resultar da morte do destinatário e complicações pós-operatórias, como a paralisia dos membros posteriores ou um coração sem bater. Aqui, a técnica completa para o coração transplante heterotópico rato é demonstrado, envolvendo a colheita do coração do doador e sua posterior implantação em um rato destinatário. O coração de dador é colhido imediatamente após perfusão in situ com solução salina heparinizada a frio e a transecção da aorta ascendente e da artéria pulmonar. A operação envolve a preparação de receptor a aorta abdominal e veia cava inferior (IVC), seguido pelaanastomose término-lateral da aorta do doador com a aorta do receptor através de um único corredor 10-0 microsuture e uma anastomose semelhante da artéria pulmonar do dador com o destinatário da VCI. Na sequência da operação, o animal é injectado com 0,6 ml de solução salina normal subcutaneamente e deixados a recuperar numa almofada de aquecimento de 37 ° C. Os resultados de 227 transplantes de coração do rato são resumidas com uma taxa de sucesso de 48 horas de 86,8%. Das falhas 13,2% dentro de 48 horas, 5 (2,2%) apresentaram paralisia dos membros posteriores, 10 (4,4%) tinha um coração não bater devido ao enxertar lesão isquêmica e / ou trombose, enquanto 15 (6,6%) morreram dentro de 48 horas .

Introduction

Os modelos animais de transplante de órgãos pode fornecer informações valiosas para melhorar o tratamento de pacientes transplantados clínicos. Modelos de mouse são particularmente úteis para o estudo do mecanismo imunológico da rejeição de transplantes de órgãos ou de aceitação, devido à ampla gama de ratos e reagentes específicos para os ratos que não estão disponíveis para outros modelos animais geneticamente modificados 1-3. Um desafio com modelos do rato do transplante é a pequena dimensão dos doadores e receptores que requer habilidade técnica considerável para alcançar resultados satisfatórios.

A técnica foi descrita pela primeira vez para o transplante heterotópico de coração de ratos 4, que foi posteriormente adaptado para transplante cardíaco do rato por Corry et al 5. Esta técnica envolveu a preparação do receptor antes da operação de dador e sem perfusão do coração de dador, ambos os quais são de natureza a comprometer a sobrevivência do transplante cardíaco ou tele destinatário. O procedimento tem sido amplamente utilizado como descrito originalmente para examinar os mecanismos de rejeição de transplantes e de tolerância de 6-8. Outros têm adaptado o procedimento original coração de rato transplante de Ono e Lindsey para transplantes cardíacos em ratos 9,10. Mais recentemente, uma técnica foi publicada por transplante de coração rato que superou alguns dos problemas associados com o método de Corry et al 11. O protocolo aqui descrito incorpora nossas modificações, com base no método de Mottram et al, 12, os quais incluem: perfusão in situ com solução salina heparinizada a frio imediatamente após toracotomia e realizar a operação de dador antes da operação de receptor para receptor minimizar o tempo de operação. Além disso, podemos usar grampos embarcação atraumáticas pequenas em vez de gravatas de seda 6-0. Embora grampos vasos têm a desvantagem de tomar mais espaço que eles são mais fáceis de controlar do que os laços, que não deve ser muito apertado ou soltoe são menos fáceis de remover do que as braçadeiras. O nosso método utiliza um único fio de sutura de corrida para a anastomose navio, embora na aprendizagem inicial estágios uma alternativa é a utilização de suturas de ancoragem na extremidade proximal e cantos distais para assegurar uniformidade de suturas e, portanto, a permeabilidade da anastomose.

Protocol

Antes do início das experiências, obter aprovação do Comitê de Ética Animal Care da instituição relevante para os experimentos planejados. Manter os ratos na conformidade com os requisitos da sua instituição. O protocolo a seguir foi aprovado pelos comitês Universidade de Sydney e Royal Prince Alfred Hospital. Antes de iniciar a cirurgia, todos os instrumentos devem ser cuidadosamente limpos e esterilizados por imersão em etanol 80%. Algumas instituições estipular autoclavagem …

Representative Results

Depois de um período de formação inicial, foram analisados ​​227 casos de rato transplante cardíaco heterotópico em nosso grupo. A taxa de sucesso nas primeiras 24 horas foi de 90,3% e em 48 horas foi de 86,8%. Dos 30 (13,2%) falhas dentro de 48 horas, 5 (2,2%) apresentaram paralisia dos membros posteriores e teve que ser sacrificado, 10 (4,4%) tinha um coração não bater devido a lesão de isquemia do enxerto e / ou trombose, enquanto 15 (6,6%) morreram dentro de 48 horas. Alguns sobreviventes de enxertos ex…

Discussion

Transplante cardíaco Mouse é um método de microcirurgia exigente, que requer habilidade cirúrgica considerável para dominar. O aspecto mais difícil é o pequeno diâmetro dos vasos. Além disso, é necessário limitar o tempo de funcionamento do destinatário e sangramento. A técnica de transplante cardíaco do rato foi primeiramente descrita por Corry et al. em 1973 e, posteriormente, por Mottram et al 12. Nossos modificações incluem os seguintes pontos. Em primeiro lugar, a perfus…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado pelo Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica (NHMRC) da Austrália Projeto Grant 1029205, pela Fundação Microsearch da Austrália, e pela Fundação Myee Codrington Pesquisa Médica.

Materials

Operating microscope  Leica, Heerbrugg, Switzerland M651 10x – 25x magnification
Anesthetic machine  Vet Quip Pty Ltd, Sydney, Australia Vett3 Capable of delivering a mixture of isoflurane and oxygen in air 
Operating board  Hardware store or office supplier Dense cork or synthetic capable of taking pins
Heparinised saline (5 U/ml, 4oC) Pfizer, USA FW25 In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Normal saline (37oC) AstraZeneca Pty Ltd, Australia 4538 In 1ml syringe with 23 gauge needle on warm pad
Sutures 10- nylon, 5-0 Vicryl Ethicon, Inc. NJ, USA 2870G/J421H
Buprenorphine (0.05mg/kg in 0.1ml saline) Reckitt Benckiser, Sydney, Australia In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Ampcillin (5mg/kg in 0.1 ml saline)  Aspen, Sydney, Australia In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Gel Foam  Pharmacia & Upjohn Co. USA 801289304 Cut into small pieces
High temperature cautery device  Medtronic, USA 8444000
Microsurgery instruments: Shanghai Medical Instruments Co. Ltd.,  
        micro-needleholders Shanghai, China WT2020
        micro scissors      "          "             " WT1020
        micro-forceps (straight tip)      "          "             " WA3010
        micro-forceps (curved tip)      "          "             " WA3020
        micro-mosquito clamps (1 pair)      "          "             " W40350
        micro-vessel atraumatic clamps (1 pair)      "          "             " W40130/W40150
Heating Pad/Right Temp Kent Scientific Corporation, Turrington, CT 06790

Referências

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  3. Poulin, L. F., et al. Interleukin-9 promotes eosinophilic rejection of mouse heart allografts. Transplantation. 76, 572-577 (2003).
  4. Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 57, 225-229 (1969).
  5. Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
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  7. Saitovitch, D., Bushell, A., Mabbs, D. W., Morris, P. J., Wood, K. J. Kinetics of induction of transplantation tolerance with a nondepleting anti-Cd4 monoclonal antibody and donor-specific transfusion before transplantation. A critical period of time is required for development of immunological unresponsiveness. Transplantation. 61, 1642-1647 (1996).
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  12. Mottram, P. L., et al. Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice. Cardiovasc. Res. 22, 315-321 (1988).
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Citar este artigo
Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion. J. Vis. Exp. (88), e51423, doi:10.3791/51423 (2014).

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