Um modelo pré-clínico porcino de transplante cardíaco ortotópico
Summary
Aqui, nós descrevemos um modelo pré-clínico do grande-animal (porcine) da transplantação transplantação orthotopic do do coração que foi estabelecida firmemente e utilizada para investigar estratégias cardioprotetores novas.
Abstract
50-anos após o primeiro relato bem-sucedido, o transplante cardíaco continua sendo o tratamento padrão-ouro para pacientes elegíveis com insuficiência cardíaca avançada. Vários modelos de pequenos animais de transplante cardíaco têm sido utilizados para estudar os efeitos agudos e a longo prazo de novas terapias. No entanto, poucos são testados e demonstraram sucesso em ensaios clínicos. É de fundamental importância avaliar novas terapias em um modelo de grande animal clinicamente relevante para a tradução eficiente e confiável dos achados de estudos básicos. Aqui, nós descrevemos um modelo pré-clínico do grande-animal (porcine) da transplantação transplantação orthotopic do do coração que foi estabelecida firmemente e usada previamente para investigar estratégias cardioprotetores novas. Este procedimento centra-se na lesão aguda de isquemia-reperfusão e é um método confiável para investigar novas intervenções que foram testadas e validadas em modelos experimentais menores, como o modelo murino. Demonstramos sua utilidade na avaliação do desempenho cardíaco durante o período pós-transplante precoce e outras possibilidades potenciais possibiliadas pelo modelo.
Introduction
50-anos após o primeiro relato bem-sucedido, o transplante cardíaco continua sendo o tratamento padrão-ouro para pacientes elegíveis com insuficiência cardíaca avançada1. Embora os tempos isquêmicos de até quatro horas sejam tolerados adequadamente, um tempo isquêmico superior a seis horas está associado a desfechos inferiores2. A disfunção primária do enxerto continua sendo a principal causa de morbidade e mortalidade precoce após o transplante2,3. As causas da disfunção primária do enxerto são multifatoriais e incluem o uso de órgãos marginais, doença vascular pulmonar destinatária, rejeição hiperaguda e lesão de isquemia-reperfusão sustentada no momento do transplante3.
Vários estudos têm investigado novos métodos de preservação do coração do doador para reduzir a incidência de disfunção primária do enxerto4,5,6,7. É prática comum avaliar novas técnicas e tratamentos em modelos murinos de lesão de isquemia-reperfusão ou transplante cardíaco heterotópico. Adicionalmente, modelos animais pequenos permitem modelos de sobrevida e seguimento a longo prazo para investigar o desenvolvimento da rejeição e do aloenxerto cardíaco vasculopatia11,12,13. No entanto, a maioria dessas estratégias falham em ensaios clínicos iniciais de piloto ou nunca chegam a este estágio. É de suma importância avaliar novas terapias em um modelo de grande animal clinicamente relevante para uma tradução eficiente e confiável dos achados de estudos básicos.
O coração de suínos é muitas vezes considerado o mais anatomicamente semelhante ao coração humano ao usar modelos de animais grandes. Como tal, é uma plataforma ideal para realizar a pesquisa cirúrgica cardíaca. No entanto, há vários fatores importantes a serem considerados ao usar um modelo porcino. Em primeiro lugar, o tecido é tipicamente descrito como frágil e friável, especialmente no átrio direito e na artéria pulmonar, sendo propenso a lágrimas14. Adicionalmente, o coração de porco é considerado sensível à manipulação e propenso a arritmias, razão pela qual se deve administrar rotineiramente um antiarrythmetic para cada animal no início do experimento. Uma importante diferença anatômica entre o modelo porcino e o transplante cardíaco clínico é a veia hemiázima esquerda nos suínos que drena diretamente para o seio coronariano. Isto tem de ser ligado durante o procedimento de receptor para evitar hemorragias contínuas. Finalmente, o modelo porcino é muito sensível à isquemia, mas ainda é apropriado para estudos agudos no transplante cardíaco15.
Este manuscrito descreve um modelo pré-clínico de grande animal (porcina) de transplante cardíaco ortotópico que tem sido firmemente estabelecido e utilizado para investigar novas estratégias cardioprotetoras5,6,8 ,9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este manuscrito descreve um modelo pré-clínico grande-animal da transplantação transplantação orthotopic do do coração. Vários modelos animais pequenos da transplantação Heterotopic do coração foram usados com sucesso para estudar os efeitos de tratamentos novos para melhorar a preservação do órgão e para diminuir ferimento da isquemia-reperfusão11,12, 13. Adicionalmente, os modelos animais pequenos permitem m…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores não têm agradecimentos.
Materials
| Amiodarone | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Angiocath 20G | BD | 381704 | |
| Calcium Chloride 1g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Cardioplegia solution | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
| Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
| CPB pack | Medtronic | Custom-made cardiopulmonary bypass perfusion circuit. | |
| D5W 5% 250ml | Baxter | JB1064 | |
| DLP Aortic Root Cannula/stabber | Medtronic | 12218 | |
| DLP single-lumen venous cannula (24F or 28F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Dobutamine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
| EOPA arterial cannula (17F or 21F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Epinephrine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Eppendorf Tubes, 1.5 mL | Sarstedt | 72.690.001 | |
| Gloves, nitrile, medium | Fischer | 27-058-52 | |
| Heparin 1000 IU/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Ketalean (Ketamine) inj. 100mg/ml, 50ml/vial | Health Canada | Requires health canada approval | |
| Lidocaine/Xylocaine 1% | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Magnesium Sulfate 5g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Midazolam inj. USP 5mg/ml vial/10ml | Health Canada | Requires Health canada approval | |
| MPS Quest delivery disposable pack | Quest medical | 5001102-AS | |
| NACL 0.9% 1L | Baxter | JB1324 | |
| Organ Bag | CardioMed | 2990 | |
| Pipette Tips, 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
| Propofol 1mg/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Rocuronium | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Set Admin Prim NF PB W/Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | Intravenous infusion pump line. Researchers should choose infusion lines compatible with the infusion pump available at their facilities |
| Set Intro Sheath 8.5FRx 10CM | Arrow | SI-09880 | |
| Sofsilk 0 wax coated | Covidien | S316 | |
| Solumedrol 500mg/5ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Suction tip | Covidien | 8888501023 | |
| Suction Tubing 1/4" x 120" | Med-Rx | 70-8120 | |
| Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
| Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
| Sutures 2.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
| Sutures BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
| Tracheal Tube, 6.5mm | Mallinckrodt | 86449 | |
Referências
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-third Adult Heart Transplantation Report-2016; Focus Theme: Primary Diagnostic Indications for Transplant. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (10), 1158-1169 (2016).
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation_ Thirty-first Official Adult Heart Transplant Report-2014; Focus Theme_ Retransplantation. The. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (10), 996-1008 (2014).
- Cosío Carmena, M. D. G., Gómez Bueno, M., et al. Primary graft failure after heart transplantation: characteristics in a contemporary cohort and performance of the RADIAL risk score. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (12), 1187-1195 (2013).
- Fedak, P. W. M., Rao, V., et al. Combined endothelial and myocardial protection by endothelin antagonism enhances transplant allograft preservation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 129 (2), 407-415 (2005).
- Ramzy, D., Rao, V., et al. Cardiac allograft preservation using donor-shed blood supplemented with L-arginine. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (10), 1665-1672 (2005).
- Rao, V., Feindel, C. M., Weisel, R. D., Boylen, P., Cohen, G. Donor blood perfusion improves myocardial recovery after heart transplantation. Journal of Heart and Lung Transplantation. 16 (6), 667-673 (1997).
- Wicomb, W. N., Cooper, D. K., Barnard, C. N. Twenty-four-hour preservation of the pig heart by a portable hypothermic perfusion system. Transplantation. 34 (5), 246-250 (1982).
- Badiwala, M. V., Ramzy, D., et al. Donor pretreatment with hypertonic saline attenuates primary allograft dysfunction: a pilot study in a porcine model. Circulation. 120, 206-214 (2009).
- Ribeiro, R. V. P., Badiwala, M. V., Ramzy, D., Tumiati, L. C., Rao, V. Recipient Hypertonic Saline Infusion Prevents Cardiac Allograft Dysfunction. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. , (2018).
- Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. Journal of Visualized Experiments. (111), e53810 (2016).
- Ratschiller, T., Deutsch, M. -. A., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 1, (2018).
- Gong, W. Mouse Heterotopic Abdominal Heart Transplant Model. Rodent Transplant Medicine. , 107-118 (2014).
- Robinson, N., Souslian, L., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Dalmasso, A. P., Bianco, R. W. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 469-491 (2015).
- Bianco, R. W., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Voight, J., Dalmasso, A. P. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 393-410 (2009).
