Muis Niertransplantatie: Modellen van transplantaatafstoting

Summary

Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.

Abstract

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.

Introduction

Succesvolle niertransplantatie voor de behandeling van nierfalen werd voor het eerst beschreven in 1955 tussen eeneiige tweelingen ^1, sindsdien is het uitgegroeid tot een revolutionaire behandeling voor patiënten met eindstadium nierfalen in de hele wereld en biedt zowel verbeteringen in de lengte en de kwaliteit van het leven ^2. Maar op lange termijn overleving van het transplantaat is belemmerd door een veelheid van pathologische processen als gevolg chronische transplantaat schade ^3.

Afstoting van de getransplanteerde nier bij de mens blijft een belangrijke oorzaak van morbiditeit, ondanks de aanzienlijke verbeteringen in immunosupporessive regimes. Het doel van het ontwikkelen van een muismodel van niertransplantatie is om nauw samen te repliceren het proces en pathologie aangetroffen in menselijk niertransplantatie ^4. Skoskiewicz e.a.. Eerst beschreven muismodel van renale transplantatie in 1973 ^5. Hoewel advanced microchirurgische vaardigheden vereist, is een waardevol tool om verschillende redenen: de muis genoom is goed gekarakteriseerd en er is een grote verscheidenheid van experimentele methoden en technieken voor muizen studies.

Veel groepen met het muizenmodel van niertransplantatie hebben gemaakt van de getransplanteerde nier als levensbehoudend orgaan, maar in andere studies en in onze beschreven werkwijze een van natieve nieren van de ontvanger muis blijft in situ gedurende de duur van het experiment ^4. Het voordeel is dat de muis ondergaat een anesthesie en operatie waardoor de morbiditeit voor de muis en het risico van overlijden door een tweede procedure verminderen. Bovendien de muis niet lijden onder de negatieve effecten van geleidelijke nierfalen.

Hoewel modellen van allogene afstoting bestaan ​​in andere organen zoals het hart en de huid, deze zijn niet altijd direct relevant niertransplantatie. Er is bewijs dat deze modellen uitlokken verschillende modi en dydynamica van afwijzing, bijvoorbeeld het tijdsverloop van de afwijzing van de cardiale transplantaat en donornier sterk verschilt in bepaalde stam combinaties ^6. We hebben acuut nierfalen allograftafstoting patronen beschreven in BALB / c donoren in niet-transgene FVB / nj muizen, dit model toonde cellulair gemedieerde letsel met accumulatie van T-cellen en macrofagen ^7. Als alternatief hebben we ook beschreven een model van chronische allograft schade die interstitiële fibrose en tubulaire atrofie vertoont, dit uit overplanten een nier van C57BL / 6 ^BM12 donors in C57BL / 6 ontvangers, omdat deze muizen worden gekarakteriseerd door een MHC klasse II loci mis -match ^8.

Meerdere aspecten van transplantatie zijn onderzocht met behulp van de muis-model van niertransplantatie waaronder acute afstoting, cellulaire en humorale afstoting, ischemie-reperfusie letsel en trialing nieuwe therapeutische middelen. We hebben wijzigde de chirurgische technique om bedrijfstijd te verminderen en het verbeteren van het gemak van een operatie. Vooral hebben we gelijktijdig donor en ontvanger opstelling en een vereenvoudigde vasculaire anastomose techniek met behulp van een continue patch aorta anastomose beschreven. Deze video en manuscript zal de belangrijkste punten om te helpen bij de oprichting van deze techniek.

Protocol

Passende nationale en lokale institutionele ethiek zou moeten zijn in plaats voor het uitvoeren van dierproeven. Met name in het Verenigd Koninkrijk werden de volgende experimenten in het kader van de Dieren (Scientific Procedures) Act 1986 Waar twee microchirurgen beschikbaar zijn om tegelijkertijd werken de donor chirurg moet uitvoeren stappen 1,1-1,16 dan 3,1-3,5, terwijl de ontvanger chirurg voert 2,1-2,8 . Voor een enkele operator de stappen sequentieel kan worden gevolgd. 1 Donor Voorber…

Representative Results

Renale allograft afstoting kan worden beoordeeld door histologische analyse van methacarn vaste paraffine ingebedde weefselcoupes van de getransplanteerde nier (figuur 2). Isotransplantaat transplantatie van nieren tussen syngenetische muizen resulteert in renale ischemische reperfusie schade, echter met 4 weken de buisjes hebben zich hersteld en zijn histologisch vergelijkbaar met inheemse nieren. Acute afstoting kan worden gemodelleerd door C57BL / 6 niertransplantatie in BALB / c ontvangers, binnen 1…

Discussion

De meest beschreven wijze bij de arteriële anastomose voeren is de distale aorta van de donor gebruikt, de renale arterie bij voortzetting in een end-to-side wijze de ontvanger aorta. We beschrijven het gebruik van een aorta patch, vergelijkbaar met de "Carrell patch" mirroring die uitgevoerd humane niertransplantatie onze mening handiger zijn. Hoewel rapporten in de literatuur van donor en ontvanger operatietijd schaars zijn wij van mening dat het gebruik van een aorta patch aan ontvanger aorta in plaats van…

Materials

			Surgical Instruments
Blunt Dissecting Scissors	Fine Science Tools	14072-10	For skin cutting
Curved Castoviejo scissors	Fine Science Tools	15017-10	For tissue cutting
Spring Scissors – straight	Fine Science Tools	15000-08	For suture cutting
Toothed forceps 1×2 teeth	Fine Science Tools	11021-12
2 x Fine Tip forceps (Dumont No.5)	Fine Science Tools	11251-20
Angled Fine Tip forceps (Dumont No. 5/45)	Fine Science Tools	11253-25	For blunt dissecting
Curved Fine Tip forcep (Dumont No.7)	Fine Science Tools	11273-22	Useful to pass around vessels
Curved Crile Haemostat	Fine Science Tools	1300-04
Micro clip applicator with lock	Fine Science Tools	18056-14
2 x Micro serrefines spring width 2mm, jaw length 4mm	Fine Science Tools	18055-04	Microvascular clamps
2 x Colibri 3cm wire retractor	Fine Science Tools	17000-03
Castroviejo needle holder with lock	Fine Science Tools	120660-01
Wound clip applicator	Fine Science Tools	12031-07
7mm wound clips	Fine Science Tools	12032-07	Remove 7 to 10 days after surgery
			Equipment
OPMI pico microscope	Carl Zeiss	S100
Thermal cautery unit with fine tip	Geiger	150A
Heat electronic pad	Cozee Cumfort	n/a
Euroklav 23-S	Melag	n/a	Autoclave
			Disposable equipment
7/O Silk braided suture	Pearsall	30514
10/O Dafilon (polyamide) suture	B-Braun	G1118099
6/O Vicryl (plygalectin)	Ethicon	W9537
Regular bevel needle, 1 inch, 21G	Bection, Dickinson and Company	305175	For ureteric anastamosis
Regular bevel needle, 5/8 inch, 25G	Bection, Dickinson and Company	305122
Regular bevel needle, 1/2 inch, 30G	Bection, Dickinson and Company	304000
Insulin needle 1ml, 29G	Bection, Dickinson and Company	324827
Insulin needle 0.3ml, 30G	Bection, Dickinson and Company	324826
1 ml syringe slip tip	Bection, Dickinson and Company	300184
5 ml syringe slip tip	Bection, Dickinson and Company	302187
Wypall paper swabs	Kimberley-Clark	L40	sterilised by autoclave
Cotton wool buds	Johnson and Johnson	n/a	sterilised by autoclave
Plain drapes	Guardian	CB03	sterilised by autoclave
Cell culture dish 60mm x 15mm	Corning Incorporated	430166
Dispensing Pin	B-Braun	DP3500L / 413501	Used with NaCl 0.9%
Re-agents and Drugs
(Lacri-Lube) White soft paraffin 57.3%, mineral oil 42.5% and lanolin alcohols 0.2%	Allergan Ltd	21956GB10X
(Videne) Povidone-iodine 10%	Ecolab Ltd	PL 04509/0041
(Vetalar V) Ketamine hydrochloride	Pfizer Animal Health	Vm 42058/4165	100mg/ml solution (dose 200mg/kg)
(Domitor) Medetomidine hydrochloride	Orion Pharma	Vm 06043/4003	1mg/ml (dose 0.5mg/kg)
(Vetergesic) Bupernorphine hydrochloride	Alsto Animal Health	Vm 00063/4002	0.3mg/ml (dose 0.05mg/kg)
(Antisedan) Atipamezole hydrochoride	Orion Pharma	Vm 06043/4004	5mg/ml (dose 2mg/kg)
University of Wisconsin Solution	Belzer Bridge to Life	n/a	dose approximately 500 microlitres/mouse
NaCl 0.9%	Baxter	FKE1323
Heparin Sulphate	non-proprietary	n/a	5000units/ml (dose 5units/mouse)