Experimental animal research plays a pivotal role in the development of clinical transplantation practice. The porcine orthotopic liver transplantation model (OLTx) closely resembles human conditions and is frequently used in clinically oriented research. The following protocol contains all information for a reliable porcine OLTx model using an active porto-caval-jugular shunt.
The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. Each year, a considerable number of patients on the liver transplantation waiting list die without receiving an organ transplant or are delisted due to disease progression. Even after a successful transplantation, rejection and side effects of immunosuppression remain major concerns for graft survival and patient morbidity.
Experimental animal research has been essential to the success of liver transplantation and still plays a pivotal role in the development of clinical transplantation practice. In particular, the porcine orthotopic liver transplantation model (OLTx) is optimal for clinically oriented research for its close resemblance to human size, anatomy, and physiology.
Decompression of intestinal congestion during the anhepatic phase of porcine OLTx is important to guarantee reliable animal survival. The use of an active porto-caval-jugular shunt achieves excellent intestinal decompression. The system can be used for short-term as well as long-term survival experiments. The following protocol contains all technical information for a stable and reproducible liver transplantation model in pigs including post-operative animal care.
Orthotopic के जिगर प्रत्यारोपण (OLTx) अंतिम चरण जिगर की बीमारी या उन्नत हेपैटोसेलुलर कार्सिनोमा के साथ रोगियों के लिए ही उपचार विकल्प है। पिछले 25 वर्षों के लिए, प्रतीक्षा सूची में उम्मीदवारों की संख्या धीरे-धीरे वृद्धि हुई है और अब तक उपलब्ध ग्राफ्ट की संख्या से अधिक हो गया है। सबसे प्रत्यारोपण क्षेत्रों में, यकृत प्रत्यारोपण के लिए प्रतीक्षा सूची में रोगियों का 20 से 30% एक अंग प्रत्यारोपण प्राप्त करने के बिना मर जाते हैं या होने के कारण रोग की प्रगति को delisted कर रहे हैं। रणनीतियाँ इस प्रकार, उपलब्ध ग्राफ्ट की संख्या, सख्त आवश्यकता है, दाता पूल बढ़ाने के लिए और करने के लिए। विस्तारित मापदंड अंग आवंटन, लंबे समय तक भ्रष्टाचार के संरक्षण, और प्रतिरक्षक सहिष्णुता की प्रेरण अभी भी प्रमुख नैदानिक चुनौतियों 1-3 प्रतिनिधित्व करते हैं। इसलिए, प्रयोगात्मक OLTx अनुसंधान नैदानिक OLTx अभ्यास अनुकूलन करने के क्रम में निर्णायक है।
सुअर OLTx एल सहित कई मायनों में मानव OLTx जैसा दिखता है कि एक अच्छी तरह से स्थापित प्रयोगात्मक मॉडल हैIver आकार, शरीर रचना विज्ञान, शरीर विज्ञान और 4-6। इस प्रकार, यह इस तरह की शल्य चिकित्सा तकनीक, शरीर क्रिया विज्ञान, इम्यूनोलॉजी, संरक्षण, और ischemia-reperfusion की चोट के रूप में अनुसंधान के क्षेत्र में एक मानक प्रयोगात्मक तरीका बन गया है। भ्रष्टाचार की खरीद, प्राप्तकर्ता hepatectomy, और, विशेष रूप से, नाड़ी पुनर्निर्माण के कई तकनीकों साहित्य 5 में वर्णित किया गया है। उपयुक्त तकनीक का विकल्प शोधकर्ता वरीयता और तकनीकी क्षमता के अनुसार बदलता रहता है।
मानव परिदृश्य के विपरीत, anhepatic चरण के दौरान आंत-संबंधी की भीड़ सुअर का OLTx में एक महत्वपूर्ण समस्या का प्रतिनिधित्व करता है। इसके बाद आंतों ischemia और कांगेस्तिवे संवहनी नुकसान है, इस प्रकार, प्रयोग 7-9 की सफलता सुअर अस्तित्व को खतरे में डाले, गंभीर hemodynamic अस्थिरता का कारण बन सकता है। इसलिए, पर्याप्त आंतों decompression के विशेष रूप से कम तकनीकी रूप से परिष्कृत प्रयोगात्मक सेटिंग में, अनिवार्य है।
हमेंanhepatic चरण की अवधि के लिए एक सक्रिय पोर्टो-caval-कंठ अलग धकेलना आईएनजी आंतों की भीड़ से बचने के लिए एक विश्वसनीय विकल्प है। प्रणाली जल्दी reperfusion के प्रयोगों के साथ-साथ लंबे समय तक जीवित रहने के परिदृश्यों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। निम्नलिखित प्रोटोकॉल hepatectomy और अंत करने के लिए अंत पोत पुनर्निर्माण तकनीक, और पोस्ट ऑपरेटिव केयर सहित दाता जिगर की खरीद, प्राप्तकर्ता आपरेशन सहित सूअरों में एक स्थिर और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य जिगर प्रत्यारोपण मॉडल, के लिए सभी जानकारी शामिल हैं।
प्रायोगिक सुअर का OLTx एक नैदानिक परिदृश्य के गहन चिकित्सा संसाधनों के बिना एक शोध स्थापित करने के लिए एक चुनौतीपूर्ण प्रक्रिया है। संभावित जटिलताओं hemodynamic अस्थिरता, नकसीर, अंग ischemia, हाइपोथर्मिया, और चयापचय, साथ ही श्वसन, decompensation शामिल हैं। किसी भी शोध समूह के लिए, सर्जिकल तकनीक 5 के साथ-साथ सुअर संज्ञाहरण 14,15 की पर्याप्त प्रक्रियात्मक प्रशिक्षण प्रतिनिधि और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के क्रम में अनिवार्य है।
कई तकनीकी बारीकियों विशेष रूप से संवहनी पुनर्निर्माण चरण 5 के बारे में, साहित्य में वर्णित किया गया है। ऊपर वर्णित OLTx प्रोटोकॉल मानव OLTx जैसी कावा-जगह मॉडल के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करता है। उपलब्ध कराए गए परिणामों दोनों HBD और DCD मॉडल में विश्वसनीय पशु अस्तित्व और भ्रष्टाचार वसूली प्रदर्शित करता है। प्रोटोकॉल भ्रष्टाचार reperfusion के अनुभव में इस्तेमाल अल्पकालिक अस्तित्व स्थितियों में लागू हैriments, उदाहरण के लिए, साथ ही इस तरह के सहिष्णुता के अध्ययन के रूप में लंबे समय तक जीवित रहने के मॉडल में।
सुअर का OLTx में से एक महान बाधा कावा और पोर्टल शिरा पार क्लेम्पिंग के अपेक्षाकृत गरीब सहिष्णुता है। Anhepatic चरण के दौरान आंत-संबंधी की भीड़ भी अंग reperfusion की 7 के बाद एक अपरिवर्तनीय सदमे से बात करने के लिए प्रमुख आंतों ischemia और hemodynamic अस्थिरता पैदा कर सकते हैं कि शिरापरक उच्च रक्तचाप और केशिका क्षति का कारण बनता है। वेना कावा पूरी तरह से जिगर पैरेन्काइमा में एम्बेडेड है के बाद से, एक कावा के संरक्षण सूअर का बच्चा वापस प्रक्रिया संभव नहीं है। कावा पुनर्निर्माण के चरण के दौरान रग कावा की कुल रोड़ा सुअर की hemodynamic स्थिरता impairs। कुछ रिपोर्टों सुअर का OLTx कम से कम 25 मिनट 16,17 की कुल कावा और पोर्टल नस रोड़ा के दौरान पूरा किया जा सकता बताते हैं कि हालांकि, नाड़ी पुनर्निर्माण के समय के लिए एक पोर्टो-कावा-कंठ बाईपास तकनीक सुरक्षित और अधिक व्यावहारिक विकल्प 7- है 9,18। वें मेंई 'लेखक का अनुभव है, एक निष्क्रिय पोर्टो-कंठ बाईपास anhepatic चरण के दौरान स्थिर सुअर hemodynamically रखने के लिए इष्टतम नहीं है। infrahepatic कावा और पोर्टल शिरा दोनों के सक्रिय decompression के सहित बाईपास मॉडल, कारण अप्रत्याशित जटिलताओं को भी बढ़ाया क्लेम्पिंग समय के साथ suprahepatic caval और पोर्टल anastomoses के एक शांत पुनर्निर्माण चरण की अनुमति देता है। पोर्टल बाईपास कैथेटर हटा दिया जाता है जब इससे पहले खबरों में 7 के विपरीत, एक स्प्लेनेक्टोमी अनिवार्य नहीं है। दोनों प्लीहा धमनी और शिरा तिल्ली की लंबाई पर्याप्त perfused समीपस्थ आधा छोड़ने के साथ आधे रास्ते के बारे में बंद हो जाती हैं। कारण बाईपास वियोग के लिए खून बह रहा है या हवा के दिल का आवेश जैसी जटिलताओं बाईपास सावधानी से रखा जाता है और ठीक से सुरक्षित है यह सुनिश्चित करना कि से परहेज कर रहे हैं।
लंबे समय तक जीवित रहने OLTx प्रयोगों में, पित्त नली सम्मिलन की वजह से अपनी उच्च जटिलता की दर से 19 एक कमजोर जगह माना जाता है। पित्त ऊतक बहुत ही कमजोर और पूर्वोत्तर हैएड्स विशेष देखभाल जब संभाला जा रहा है। कई अलग अलग सम्मिलन तकनीक 5,19 वर्णित किया गया है। एक को समाप्त करने के लिए अंत सम्मिलन तकनीकी रूप से आसान और कम से कम जटिलताओं 19 के साथ जुड़ा हुआ है। Peribiliary संयोजी ऊतक के बड़े वर्गों सहित एक गैर काटने सुई के साथ एक सतत सीवन एक बाधित सिवनी से बेहतर प्रतीत होता है। बाधित सीवन के एकल टांके knotted कर रहे हैं जब पित्त नली अनावश्यक तनाव के तहत रखा गया है। इस ऊतक आँसू और लगातार पित्त लीक में हो सकता है। सिवनी सामग्री – अवशोषित या गैर absorbable – सुअर समाप्त होता है जब तक अपने सीमित जीवन दिया है, आम तौर पर महत्वपूर्ण नहीं है। कई महीनों से अधिक लंबे समय तक जीवित रहने के मॉडलों के लिए, absorbable sutures – मानव OLTx में तरह – बेहतर कर रहे हैं।
विशिष्ट देखभाल पोस्ट ऑपरेटिव अनुवर्ती के साथ लिया जाना चाहिए। पर्याप्त पोषण और तरल पदार्थ की आपूर्ति, एक विश्वसनीय दर्द से राहत प्रोटोकॉल, और एक उचित प्रतिरक्षादमनशासन अनिवार्य कर रहे हैं। लंबी अवधि के प्रयोगों के लिए, प्रतिरक्षादमन विशेष रूप से महत्वपूर्ण प्रतीत होता है। अन्य स्तनधारियों की तुलना में, सूअरों OLTx 20,21 के बाद एक आश्चर्यजनक कम प्रतिरक्षात्मक अस्वीकृति दर दिखा। राउंड सेल घुसपैठ प्रत्यारोपण के बाद दूसरे सप्ताह के दौरान अधिक से अधिक कर रहे हैं और यहां तक कि प्रतिरक्षादमन बिना अनायास कम हो जाना। अस्वीकृति शायद ही कभी सुअर का OLTx 22 के बाद मौत का कारण है। हालांकि, यहां तक प्रतिरक्षादमन प्रोटोकॉल यहाँ उल्लेख किया है, प्रशासन स्टेरॉयड चतुर्थ और calcineurin अवरोधकों पीओ को शामिल के साथ, भ्रष्टाचार अस्वीकृति OLTx के बाद के बारे में 4 दिन से शुरू होने ट्रांसएमिनेस के एक हल्के वृद्धि ने संकेत दिया है और स्पष्ट पोर्टल क्षेत्र दौर सेल घुसपैठ से इसकी पुष्टि की। Calcineurin अवरोधकों दिया या तो पीओ 23,24 या चतुर्थ 25,26 जा सकता है; दोनों तरीकों का नुकसान है। यहां तक कि मौखिक आवेदन एड्स के साथ, गैस्ट्रो आंत्र पथ तक पहुँचने वास्तविक राशि मायावी बनी हुई है। दूसरी ओर, निरंतर चतुर्थ संचार मेंएक सक्रिय जानवर के साथ एक सुअर की कलम मुश्किल है। इसलिए, चतुर्थ आवेदन संभावित विषाक्त प्रभाव के साथ उच्च दवा एकाग्रता चोटियों में जो परिणाम एक सांस में, के रूप में किया जाना चाहिए। बहरहाल, आवेदन के दोनों तरीकों में लंबे समय तक जीवित रहने की अनुमति के लिए दिखाई देते हैं।
एक नैदानिक सेटिंग के लिए इसी प्रकार, पोस्ट ऑपरेटिव तनाव अल्सर प्रोफिलैक्सिस सिफारिश की है। पेप्टिक अल्सर से पोस्ट-ऑपरेटिव खून बह रहा है एक लगातार समस्या है और एक बिगड़ा जिगर समारोह 27 से संबंधित हो सकता है। दोनों OLTx समूहों में जठरांत्र रक्तस्राव के कुछ मामलों के बाद, लेखकों pantoprazole साथ नियमित रूप से प्रोफिलैक्सिस शुरू किया और तब से किसी भी जठरांत्र रक्तस्राव का अनुभव नहीं था।
एक नैदानिक ऑपरेटिंग कमरे में स्थितियों के लिए तुलनीय intraoperatively बाँझ शर्तों, और फलस्वरूप एंटीबायोटिक प्रोफिलैक्सिस के सख्त रखरखाव, संक्रामक जटिलताओं का खतरा कम हो जाती है।
अंत में, इस लेख Provides एक शोध सेटिंग में एक सुअर का OLTx कार्यक्रम की स्थापना के लिए व्यावहारिक जानकारी। पर्याप्त मात्रा में समर्पण, अभ्यास, और टीम वर्क आर्डर, सीखने की अवधि कम करने के लिए विश्वसनीय परिणाम का उत्पादन करने के लिए, और लागत और अनुसंधान जानवरों की संख्या कम करने में महत्वपूर्ण है।
The authors have nothing to disclose.
The study was supported by research grants from the Roche Organ Transplant Research Foundation (ROTRF) and Astellas. Markus Selzner was supported by an ASTS Career Development Award. Matthias Knaak was supported by the Astellas Research Scholarship. We thank Uwe Mummenhoff and the Birmingham family for their generous support.
Atropine Sulphate 15mg/30mL | Rafter 8 Products | 238481 | |
Buprenorphine 0.3mg/mL | RB Pharmaceuticals LDT | N/A | |
Cefazolin 1g | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2237138 | |
Cyclosporin Oral Solution 5000mg/50mL | Novartis Pharmaceuticals Canada Inc. | 2150697 | |
Fentanyl Citrate 0.25mg/5mL | Sandoz Canada Inc. | 2240434 | |
Heparin 10,000iU/10mL | Leo Pharma A/S | 453811 | |
Isoflurane 99.9%, 250mL | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2231929 | |
Ketamine Hydrochloride 5000mg/50mL | Bimeda-MTC Animal Health Inc. | 612316 | |
Lactated Ringer’s + 5% Dextrose, 0.5L | Baxter Corporation | 61131 | |
Lacteted Ringer’s, 1L | Baxter Corporation | 61085 | |
Metronidazole 500mg/100mL | Baxter Corporation | 870420 | |
Midazolame 50mg/10mL | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2242905 | |
Pantoprazole 40mg | Sandoz Canada Inc. | 2306727 | |
Potassium Chloride 40mEq/20mL | Hospira Healthcare Corporation | 37869 | |
Propofol 1000mg/100mL | Pharmascience Inc. | 2244379 | |
Protamine Sulfate 50mg/5mL | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2139537 | |
Saline 0.9%, 1L | Baxter Corporation | 60208 | |
Sodium Bicarbonate 50 mEq/50mL | Hospira Healthcare Corporation | 261998 | |
Solu-Medrol 500mg | Pfizer Canada Inc. | 2367963 | |
Tranexamic Acid 1000mg/10mL | Pfizer Canada Inc. | 2064413 | |
University of Wisconsin Solution, SPS-1 | Organ Recovery Systms | SPS-1 | |
Xylocaine Endotracheal 10mg/50mL | AstraZeneca | 2003767 | |
Appose ULC 35W skin stapler | Covidien Canada | 803712 | |
Maxon, 1 | Covidien Canada | 606173 | |
Sofsilk, 0 | Covidien Canada | S606 | |
Sofsilk, 2-0 | Covidien Canada | S405 | |
Sofsilk, 3-0 | Covidien Canada | S404 | |
Surgipro II, 4-0 | Covidien Canada | VP581X | |
Surgipro II, 5-0 | Covidien Canada | VP725X | |
Surgipro II, 6-0 | Covidien Canada | VP733X | |
Catheter i.v, 18 G | BD Canada | 381147 | |
Cook TPN catheter, 9.5Fr | Cook Medical Company | C-TPNS-9.5-90 | |
PSI Kit for sheath catheter, 8.5Fr | Arrow International | ASK-09803-UHN | |
Infusion Pump Line | Smith Medical ASD Inc. | 21-0442-25 | |
Liver Admin Set (flush line) | CardioMed Supplies Inc | 17175 | |
Mallinckrodt, Tracheal Tube, 6.5mm | Covidien Canada | 86449 | |
Med-Rx Suction Connecting Tube | Benlan Inc. | 70-8120 | |
Organ Bag | CardioMed Supplies Inc | 2990 | |
Suction Tip | Tyco Healthcare Group LP | 8888501023 | |
Valleylab, Cautery Pencil | Covidien Canada | E2515H | |
Valleylab, Patient Return Electrode | Covidien Canada | E7507 | |
Bypass Connector 3/8” x 1/4“ | Raumedic AG | 955083-001 | |
Bypass Connector 3/8” x 3/8” Luer Lock | Raumedic AG | 955163-001 | |
Bypass Connector Y 3/8” x 3/8” x 1/4” | Raumedic AG | 961360-002 | |
Bypass Tubing 1/4” x 1/16” | Raumedic AG | 039505-010 | |
Bypass Tubing 3/8” x 3/32” | Raumedic AG | 039535-005 | |
Rotaflow Cenrtifugal Pump | Maquet-Dynamed | HC 2821 | |
Stainless Steel Hose Clamp Ring, 5mm | Oetiker | 16700007 | |
Abdominal Retractor | Medite GmbH | N/A | |
De Bakey – Beck, Infrahepatic Cava Clamp | Aesculap Inc. | FB519R | |
Diethrich, Atraumaitc Clamp (Portal Vein) | Aesculap Inc. | FB525R | |
Gregory Bull Dog Clamp, curved | Aesculap Inc. | FB382R | |
Gregory Bull Dog Clamp, straight | Aesculap Inc. | FB381R | |
Potts – De Martel, Scissors | Aesculap Inc. | BC648R | |
Satinsky, Suprahepatic Cava Clamp | Aesculap Inc. | FB605R | |
Symetrical Tubing Clamp | Codman Instruments | 198010 | |
Anesthesia Machine, Optimax | Moduflex Anesthesia Equipment | SN5180 | |
Bypass Flow meter, HT 110 | Transonic Systems Inc. | HT110B11106 | |
Flow meter probe, H6XL | Transonic Systems Inc. | H6Xl689 | |
Heat Therapy Pump, T/Pump | Gaymar Industries Inc | TP500-G89D19 | |
Infusion Pump 3000 | SIMS Graseby LTD. | SN300050447 | |
Isoflurane Vapor 19.1 | Draeger Medical Canada Inc. | N/A | |
Monitor, Datex AS 3 | Instrumentarium Corp./ Hitachi | D-VHC14-23-02 | |
Rotaflow Centrifugal Drive Unit | Marquet-Dynamed | 952301 | |
Rotaflow Console | Marquet-Dynamed | 706035 | |
Temperature Therapy Pad | Gaymar Industries Inc | TP26E | |
Valleylab Force Tx | Valleylab Inc. | 216151480 | |
Ventilator, AV 800 | DRE Medical Equipment | 40800AVV | |
Warm Touch, Patient Warming System | Nellcor/ Covidien Canada | 5015300A |