Модифицированная гетеротопическая трансплантация брюшной полости сердца и новая модель аортальной регургитации у крыс
Summary
Это исследование демонстрирует воспроизводимую гетеротопическую технику трансплантации брюшной полости сердца у крыс, которую новички могут изучить и выполнить. Кроме того, новая модель аортальной регургитации у крыс создается путем выполнения гетеротопической трансплантации брюшной полости сердца и повреждения аортального клапана донора с использованием проводника после забора.
Abstract
За последние 50 лет многие исследователи сообщали о гетеротопической трансплантации брюшной полости сердца у мышей и крыс с некоторыми вариациями в хирургической технике. Модификация процедуры трансплантации для усиления защиты миокарда может продлить время ишемии при сохранении сердечной функции донора. Ключевые моменты этого метода заключаются в следующем: пересечение брюшной аорты донора перед сбором для разгрузки сердца донора; перфузия коронарных артерий донора холодным кардиоплегическим раствором; и местное охлаждение донорского сердца во время процедуры анастомоза. Следовательно, поскольку эта процедура продлевает приемлемое время ишемии, новички могут легко выполнить ее и добиться высокого успеха.
Более того, в этой работе была создана новая модель аортальной регургитации (АР) с использованием методики, отличной от существующей, которая создается путем введения катетера из правой сонной артерии и прокалывания нативного аортального клапана под непрерывным эхокардиографическим контролем. Гетеротопическая трансплантация брюшной полости сердца была выполнена с использованием новой модели AR. В протоколе после забора донорского сердца жесткая направляющая проволока вставляется в брахиоцефальную артерию донора и продвигается к корню аорты. Аортальный клапан прокалывается, проталкивая направляющую проволоку дальше даже после того, как ощущается сопротивление, тем самым вызывая AR. С помощью этого метода легче повредить аортальный клапан, чем при процедуре, описанной в обычной модели AR. Кроме того, эта новая модель дополненной реальности не способствует тиражу реципиента; следовательно, ожидается, что этот метод даст более серьезную модель AR, чем обычная процедура.
Introduction
Гетеротопическая трансплантация брюшной полости сердца у крыс была впервые описана в 1964 году Abbott et al.1 и использовалась для изучения острого и хронического отторжения аллотрансплантата, васкулопатии сердечного аллотрансплантата, ишемии-реперфузионного повреждения и ремоделирования сердца 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . За последние 50 лет в процедуру были внесены некоторые изменения. Основы нынешней процедуры заключаются в следующем. Восходящая аорта и легочная артерия донора (ПА) анастомозируются встык брюшной аорты и нижней полой вены реципиента соответственно. Хотя левое предсердие и желудочек донора не получают внутриполостного потока, кровь поступает в коронарную систему донора; Таким образом, сердце донора снова начинает биться после снятия зажима.
Некоторые эксперты, имеющие опыт проведения сотен или тысяч операций, сообщают о высокой успешности при коротком времени ишемии при гетеротопической трансплантации брюшной полости сердца 2,3,4,5; Тем не менее, новичкам трудно достичь короткого времени ишемии с самого начала. Достаточная кардиопротекция является важным фактором для получения хорошего сердечного сокращения донорского сердца. Недостаточная защита миокарда может затруднить донорское сердце. Поэтому мы модифицировали процедуру трансплантации, чтобы усилить защиту донорского сердца. Одной из целей этого исследования является демонстрация воспроизводимой гетеротопической процедуры трансплантации брюшной полости, которую могут легко выполнить новички, поскольку она продлевает приемлемое время ишемии.
Кроме того, некоторые исследователи сообщили о модели аортальной регургитации (AR) у крыс, которая использовалась для изучения влияния агентов на ремоделирование левого желудочка (ЛЖ)12,13,14,15. Традиционная процедура включает в себя следующее: (1) делается правый боковой разрез шеи, чтобы обнажить правую сонную артерию после анестезии; (2) катетер канюлируется из этого сосуда и продвигается к корню аорты; и (3) AR индуцируется прокалыванием нативного аортального клапана под непрерывным эхокардиографическим контролем.
Однако прокалывание аортального клапана с помощью эхокардиографического зонда и получение хорошего обзора восходящей аорты, аортального клапана и катетера с помощью эхокардиограммы является сложной задачей. Кроме того, сердечная недостаточность после острой АР является еще одним осложнением. Таким образом, для решения этих проблем в этой работе была создана новая модель дополненной реальности, которая может быть легко создана и не способствует тиражу реципиента. Другой целью этого исследования является создание модели дополненной реальности с использованием гетеротопической трансплантации брюшной полости сердца и повреждения аортального клапана донора с помощью проводника после забора.
Protocol
Representative Results
Discussion
Были обнаружены ключевые шаги для предотвращения затвердевания донорского сердца во время имплантации. Во-первых, жизненно важно пересечь брюшную аорту донора перед забором, чтобы разгрузить сердце донора 4,7. Если хирургическая процедура донора выполн?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы хотели бы поблагодарить Editage (www.editage.com) за редактирование на английском языке.
Materials
| Antisedan (atipamezole) | Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd. | ||
| Domitor (medetomidine) | Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd. | ||
| Dormicum (midazolam) | Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd. | ||
| heparin | AY Pharmaceuticals Co.,Ltd. | ||
| Jcl:Wistar rats | CLEA Japan, Inc. | ||
| microscope | Orinpas Co., Ltd. | SZ61 | |
| modified Krebs-Henseleit cardioplegic solution | Merck KGaA | ||
| sevoflurane | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | ||
| SURGICEL FIBRILLAR | Johnson & Johnson K.K. | ||
| Vetorphale (butorphanol) | Meiji Animal Health Co., Ltd. |
Referências
- Abbott, C. P., Lindsey, E. S., Creech, O., Dewitt, C. W. A technique for heart transplantation in the rat. Archives of Surgery. 89, 645-652 (1964).
- Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Westhofen, S., et al. The heterotopic heart transplantation in mice as a small animal model to study mechanical unloading – Establishment of the procedure, perioperative management and postoperative scoring. PLoS One. 14 (4), 0214513 (2019).
- Hasegawa, T., et al. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A modified method for heterotopic mouse heart transplantation. Journal of Visualized Experiments. (88), e51423 (2014).
- Weigle, C. A., et al. An immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats. Journal of Visualized Experiments. (159), e60956 (2020).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. (6), e238 (2007).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).
- Plenter, R. J., Grazia, T. J. Murine heterotopic heart transplant technique. Journal of Visualized Experiments. (89), e51511 (2014).
- Munakata, H., et al. Aortic conduit valve model with controlled moderate aortic regurgitation in rats: A technical modification to improve short- and long-term outcome and to increase the functional results. Circulation Journal. 77 (9), 2295-2302 (2013).
- Eskesen, K., et al. Sildenafil treatment attenuates ventricular remodeling in an experimental model of aortic regurgitation. Springerplus. 4, 592 (2015).
- Plante, E., et al. Effectiveness of beta-blockade in experimental chronic aortic regurgitation. Circulation. 110 (11), 1477-1483 (2004).
- Plante, E., et al. Left ventricular response to sustained volume overload from chronic aortic valve regurgitation in rats. Journal of Cardiac Failure. 9 (2), 128-140 (2003).
- An Outline of the Act on Welfare and Management of Animals. Ministry of the Environment, Government of Japan Available from: https://www.care.nagoya-u.ac.jp/statute/public/02OutlineAct.pdf (2007)
- Standards Relating to the Care and Keeping and Reducing Pain of Laboratory Animals. Ministry of the Environment, Government of Japan Available from: https://www.env.go.jp/nature/dobutsu/aigo/2_data/laws/nt_h25_84_en.pdf (2013)
- Guidelines for Proper Conduct of Animal Experiment. Science Council of Japan Available from: https://www.scj.go.jp/ja/info/kohyo/pdf/kohyo-20-k16-23.pdf (2006)
- Shimada, S., et al. Distention of the immature left ventricle triggers development of endocardial fibroelastosis: An animal model of endocardial fibroelastosis introducing morphopathological features of evolving fetal hypoplastic left heart syndrome. Biomed Research International. 2015, 462469 (2015).
- Shimada, S., et al. Development of a vascularized heterotopic neonatal rat heart transplantation model. European Surgical Research. 57 (3-4), 240-251 (2016).
