Доклинальная свиная модель ортотопической трансплантации сердца
Summary
Здесь мы описываем доклиническую модель ортотопической трансплантации сердца, которая была прочно установлена и использована для исследования новых стратегий кардиопротекторной защиты.
Abstract
Пятьдесят лет после первого успешного доклада, пересадка сердца остается золотым стандартом лечения для пациентов с прогрессирующей сердечной недостаточностью. Для изучения острых и долгосрочных последствий новых методов лечения были использованы несколько малых животных, связанных с трансплантацией сердца. Тем не менее, лишь немногие из них проверены и продемонстрировали успех в клинических испытаниях. Крайне важно оценить новые методы лечения в клинически релевантной модели крупного животного для эффективного и надежного перевода выводов базовых исследований. Здесь мы описываем доклиническую модель ортотопической трансплантации сердца, которая была прочно установлена и ранее использовалась для исследования новых стратегий кардиопротекторной защиты. Эта процедура фокусируется на острой травме ишемии и реперфузии и является надежным методом для исследования новых вмешательств, которые были протестированы и проверены в небольших экспериментальных моделях, таких как модель мурин. Мы демонстрируем его полезность в оценке сердечной деятельности в ранний посттрансплантационный период и другие потенциальные возможности, связанные с моделью.
Introduction
Пятьдесят лет после первого успешного доклада, пересадка сердца остается золотым стандартом лечения для пациентов с прогрессирующей сердечной недостаточностью1. Хотя ишемическое время до четырех часов допускается адекватно, ишемическое время более шести часов связано с низкими исходами2. Первичная дисфункция трансплантата остается основной причиной ранней заболеваемости и смертности после трансплантации2,3. Причины первичной дисфункции трансплантата являются многофакторными и включают в себя использование маргинальных органов, реципиента легочных сосудистых заболеваний, гиперострый отказ, и ишемия-реперфузионтравмы, полученные во время трансплантации3.
Многочисленные исследования исследовали новые методы сохранения донорского сердца, чтобы уменьшить частоту первичной дисфункции трансплантата4,5,6,7. Это обычная практика для оценки новых методов и методов лечения в моделях ишемии-реперфузии травмы или гетеротопической трансплантации сердца. Кроме того, небольшие модели животных позволяют модели выживания и долгосрочного наблюдения, чтобы исследовать развитие отторжения и сердечного аллотрансплантата васкулопатии11,12,13. Тем не менее, большинство из этих стратегий не первоначальные клинические экспериментальные испытания или никогда не достигают этой стадии. Чрезвычайно важно оценить новые методы лечения в клинически релевантной модели крупного животного для эффективного и надежного перевода выводов базовых исследований.
Свиное сердце часто считается наиболее анатомически похожим на сердце человека при использовании моделей большого животного. Таким образом, это идеальная платформа для проведения кардиологических хирургических исследований. Тем не менее, Есть несколько важных факторов, чтобы рассмотреть при использовании свиной модели. Во-первых, ткани, как правило, описывается как хрупкие и рыхлые, особенно в правом предсердии и легочной артерии, будучи склонны к слезам14. Кроме того, свиное сердце считается чувствительным к манипуляциям и склонным к аритмии, поэтому в начале эксперимента нужно регулярно вводить антиартметик каждому животному. Важным анатомическим различием между свиной моделью и клинической трансплантацией сердца является левая гемазигосная вена в свиней, которая стекает непосредственно в коронарную синус. Это должно быть ligated во время процедуры реципиента, чтобы избежать непрерывного кровотечения. Наконец, свиная модель очень чувствительна к ишемии, но она по-прежнему подходит для острых исследований при пересадке сердца15.
Данная рукопись описывает доклиническую модель ортотопической трансплантации сердца, которая была прочно установлена и использована для исследования новых кардиопротекторов5,6,8 ,9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Данная рукопись описывает доклиническую модель ортотопической трансплантации сердца. Различные малые животные модели гетеротопической трансплантации сердца были успешно использованы для изучения влияния новых методов лечения для улучшения сохранения органов и уменьшения ишемии-р…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы не имеют подтверждений.
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).
