Compleet thymectomie bij volwassen ratten met niet-invasieve Luchtpijpintubatie

Summary

Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.

Abstract

Thymectomie in neonatale knaagdieren is een gevestigde en betrouwbare werkwijze voor immunologische studies. Echter, bij volwassen ratten, complicaties van bloeding en pneumothorax van pleurale verstoring kunnen leiden tot een aanzienlijke mortaliteit. Dit protocol is een eenvoudige methode rat thymectomie een mini-sternotomie en endotracheale intubatie gebruikt. Intubatie wordt bij een niet-invasieve en gemakkelijk reproduceerbare werkwijze en maakt beademing pneumothorax te voorkomen en een gecontroleerd luchtweg voldoende tijd voor zorgvuldige thymus dissectie pleurale verstoring te minimaliseren maakt. Een 1,5 cm borstbeen incisie vermindert het contact met mediastinale schepen en borstvlies, maar met behoud van volledige visualisatie van de thymus. Na blootstelling van het mediastinum, wordt de thymus verwijderd door stompe dissectie onder vergroting. De pleurale ruimte wordt vervolgens afgedicht door hechtdraad sluiting van de pre-tracheale spieren gevolgd door het aanbrengen van chirurgische lijm. Dethorax wordt vervolgens gesloten door hechting sluiting van het borstbeen, gevolgd door hechting sluiten van de huid. Alle thymectomies waren voltooid blijkens immunohistochemische (IHC) kleuring van mediastinale weefsel, en afwezigheid van naïeve T-cellen door flowcytometrie en de procedure had een 96% overlevingspercentage. Deze methode is geschikt voor het compleet thymectomie met minimale complicaties is gewenst voor verdere immunologische studies in athymic volwassen ratten.

Introduction

Sinds de vroege jaren 1960, is de thymus is erkend voor zijn cruciale rol in de ontwikkeling van het centrale immunologische tolerantie. Knaagdier thymectomie blijkt een essentiële procedure definiëren van de rol van de thymus lymfocyten differentiatie, zelf-tolerantie en immuuntolerantie in de omgeving van allograft transplantatie en tumor metastase. Verwijdering van de thymus rat zorgt voor studies met T-cel depletie of de adoptieve overdracht van bepaalde T-cel populatie zonder dat de hernieuwde opkomst van inheemse naïeve T-cellen.

Thymectomies in neonatale knaagdieren kan worden bewerkstelligd met behulp van een zuigtechniek met betrouwbare resultaten ^1. Bij volwassen ratten, wordt deze techniek gepaard met een geschatte 20% sterfte en vaak resulteert in een incomplete thymectomie ^2. Om consequent te bereiken volledige thymectomie bij volwassen ratten, wordt geopend blootstelling van het mediastinum via een mediane sternotomie vereist. Echterprocedure is geassocieerd met complicaties tracheale letsel, bloedingen en pneumothorax leidt tot een algemene mortaliteit van 1,5 omvatten – 6% ^{2- 4.}

In de afgelopen twee decennia verbeteringen in thymectomie technieken perioperatieve complicaties zijn gedaald en zijn overlevingskansen verbeterd. Luchtpijpintubatie waardoor voor positieve druk ventilatie heeft pneumothorax tarieven ⁵ verminderd. Methoden van intubatie eerder beschreven bereik van open blootstelling aan de luchtpijp naar minder invasieve methoden met behulp van directe stembanden visualisatie. Complicaties in verband met de intubatie procedure onder tracheale verwonding, stembanden breuk, onbedoelde oesofageale intubatie en bloedingen als gevolg van cardiale punctie of scheuring van de vena cava superior. Bovendien kan nabijheid van de onderste thymus lobben aan de pleurale voering gevolg pneumothorax.

Hier beschrijven we een techniekthymectomie via een minimaal invasieve 2 cm incisie in de huid na een eenvoudige methode van endotracheale intubatie met behulp van een afgestompte-end angiocatheter en transcutane tracheale verlichting. De thymectomie omvat een 1,5 cm sternotomie en een drielaags sluiting met chirurgische lijm aanbrengen op het mediastinum verzegelen en het minimaliseren van de incidentie van bloeding en ademhalingsproblemen. Deze werkwijze methode stelselmatig volledige thymectomie zoals blijkt uit het verdwijnen van CD4 ⁺ en CD8 ⁺ naïeve T-cellen na thymectomie en het ontbreken van thymusweefsel op IHC kleuring. Operatieve tijden en peri-procedurele mortaliteit worden tot een minimum beperkt.

Protocol

OPMERKING: Alle experimentele procedures die het gebruik van ratten werden uitgevoerd in overeenstemming met protocollen door de Animal Care en gebruik Comite van Duke University goedgekeurd. 1. Voorbereiding van de tracheale intubatie canule Snijd de naald einde van een 2 inch 14 G angiocathether naald met kniptang. Knijp het lumen van de naald gesloten met naald-nosed tang. Snijd de kneep gedeelte neer aan de rand van het open lumen gedeelte met kniptang, en …

Representative Results

Deze procedure werd uitgevoerd op volwassen Lewis-ratten (n = 26). De gemiddelde operatietijd was 15 ± 3 min. Er was geen intra-operatieve mortaliteit. De gemiddelde intubatie tijd – van de plaatsing van de rat op de intubatie apparaat voor de vestiging van de ventilatie – was 45 ± 5 sec. 24 ratten hadden een volledig herstel van de operatie met geen bewijs van ademhalingsmoeilijkheden of bloeding door postoperatieve dag (POD) 14. Een rat ontwikkeld ademhalingsmoeilijkheden op POD 4 en onderging re-operatie om het med…

Discussion

Het huidige protocol voor volledige thymectomie biedt een minimaal invasieve benadering met een drie lagen incisie sluiting met chirurgische lijm applicatie ontworpen om complicaties te beperken. Volledige verwijdering van de thymus werd aangetoond door het verlies van naïeve T-cellen en door IHC kleuring van mediastinale lymfoïde weefsel voor cytokeratine.

De procedure van volwassen ratten thymectomie wordt bemoeilijkt door sterfte variërend 1,5-20% door peri-operatieve complicaties, waa…

Materials

Name of Reagent/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
2" 14-gauge angiocatheter
Operating microscope	Zeiss
Warming pad
Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors	Harvard Apparatus	ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor)
Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top)			See Figure 2
Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank	Harvard Apparatus	ST1 72-6420
Small animal ventilator with tubing	CWE	12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats)
High-intensity Fiber-Optic Illuminator	Dolan Jenner	EEG 2823M
Student standard pattern forceps	Fine Science Tools	91100-16
Fine straight scissors	Fine Science Tools	14060-09
Blunt-tipped Shea scissors	Fine Science Tools	14105-12
Small Alm retractor (for sternum)	Fine Science Tools	17008-07
Blunt Graefe forceps	Fine Science Tools	11050-10
Fine Dumont forceps	Fine Science Tools	11254-20
5-0 Maxon sutures	Ethicon
4-0 Silk sutures (with cutting needle)	Ethicon
6-0 Nylon suture	Ethicon
Cyanoacrylate glue (Endermil)
Lubrication gel	Akorn Animal Health	NDC 17478-162-35