Modifiye Heterotopik Abdominal Kalp Transplantasyonu ve Sıçanlarda Yeni Bir Aort Yetersizliği Modeli
Summary
Bu çalışma, sıçanlarda yeni başlayanların öğrenebileceği ve uygulayabileceği tekrarlanabilir bir heterotopik abdominal kalp nakli tekniğini göstermektedir. Ek olarak, sıçanlarda yeni bir aort yetersizliği modeli, heterotopik abdominal kalp nakli yapılarak ve hasattan sonra bir kılavuz tel kullanılarak donörün aort kapağına zarar verilerek üretilir.
Abstract
Son 50 yılda, birçok araştırmacı farelerde ve sıçanlarda heterotopik abdominal kalp nakli olduğunu ve cerrahi teknikte bazı farklılıklar olduğunu bildirmiştir. Miyokard korumasını güçlendirmek için transplantasyon prosedürünün değiştirilmesi, donörün kardiyak fonksiyonunu korurken iskemi süresini uzatabilir. Bu tekniğin kilit noktaları şunlardır: donörün kalbini boşaltmak için hasattan önce donörün abdominal aortunu transekte etmek; donörün koroner arterlerinin soğuk bir kardiyoplejik çözelti ile perfüze edilmesi; ve anastomoz prosedürü sırasında donörün kalbinin topikal olarak soğutulması. Sonuç olarak, bu prosedür kabul edilebilir iskemi süresini uzattığından, yeni başlayanlar bunu kolayca yapabilir ve yüksek bir başarı oranı elde edebilir.
Ayrıca, bu çalışmada, sağ karotis arterden bir kateter yerleştirilerek ve sürekli ekokardiyografik kılavuzluk altında doğal aort kapağının delinmesiyle oluşturulan, mevcut olandan farklı bir teknik kullanılarak yeni bir aort yetersizliği (AR) modeli oluşturulmuştur. Yeni AR modeli kullanılarak heterotopik abdominal kalp transplantasyonu yapıldı. Protokolde, donörün kalbi toplandıktan sonra, donörün brakiyosefalik arterine sert bir kılavuz tel yerleştirilir ve aort köküne doğru ilerletilir. Aort kapağı, direnç hissedildikten sonra bile kılavuz teli daha ileri itilerek delinir ve böylece AR indüklenir. Bu yöntemi kullanarak aort kapağına zarar vermek, geleneksel AR modelinde açıklanan prosedürden daha kolaydır. Ek olarak, bu yeni AR modeli alıcının dolaşımına katkıda bulunmaz; bu nedenle, bu yöntemin geleneksel prosedürden daha ciddi bir AR modeli üretmesi beklenmektedir.
Introduction
Sıçanlarda heterotopik abdominal kalp transplantasyonu ilk olarak 1964 yılında Abbott ve ark.1 tarafından bildirilmiştir ve akut ve kronik allogreft rejeksiyonu, kardiyak allogreft vaskülopatisi, iskemi-reperfüzyon hasarı ve kardiyak yeniden şekillenme 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Son 50 yılda prosedüre bazı değişiklikler eklenmiştir. Mevcut prosedürün temelleri aşağıdaki gibidir. Donörün asendan aortu ve pulmoner arteri (PA) sırasıyla alıcının abdominal aortuna ve inferior vena kavaya uçtan yana anastomoz edilir. Donörün sol atriyumu ve ventrikülü herhangi bir intrakaviter akım almamasına rağmen, kan donörün koroner sistemine akar; Bu nedenle, donörün kalbi kelepçeyi çözdükten sonra tekrar atmaya başlar.
Yüzlerce veya binlerce operasyonda tecrübesi olan bazı uzmanlar, heterotopik abdominal kalp nakli için kısa iskemi süresi ile yüksek bir başarı oranı bildirmişlerdir 2,3,4,5; Bununla birlikte, yeni başlayanlar için başlangıçtan itibaren kısa iskemi süresini elde etmek zordur. Yeterli kardiyoproteksiyon, donörün kalbinin iyi kalp kasılmasını sağlamak için önemli bir faktördür. Yetersiz miyokard koruması, donörün kalbini sertleştirebilir. Bu nedenle, donörün kalbinin korunmasını güçlendirmek için nakil prosedürünü değiştirdik. Bu çalışmanın amaçlarından biri, kabul edilebilir iskemi süresini uzattığı için yeni başlayanların kolaylıkla uygulayabileceği, tekrarlanabilir heterotopik abdominal kalp nakli prosedürünü göstermektir.
Ek olarak, bazı araştırmacılar sıçanlarda ajanların sol ventrikül (LV) yeniden şekillenmesi üzerindeki etkilerini incelemek için kullanılan bir aort yetersizliği (AR) modeli bildirmişlerdir 12,13,14,15. Konvansiyonel prosedür aşağıdakileri içerir: (1) anestezi sonrası sağ karotis arteri açığa çıkarmak için sağ lateral boyun insizyonu yapılır; (2) bir kateter bu damardan kanüle edilir ve aort köküne doğru ilerletilir; ve (3) AR, sürekli ekokardiyografik kılavuzluk altında doğal aort kapağının delinmesiyle indüklenir.
Bununla birlikte, ekokardiyografi probunu tutarken aort kapağını delmek ve ekokardiyogram ile yükselen aort, aort kapağı ve kateterin iyi bir görünümünü elde etmek zordur. Ayrıca akut AR sonrası gelişen kardiyak yetmezlik de bir başka komplikasyondur. Bu nedenle, bu zorlukları çözmek için bu çalışmada kolayca oluşturulabilen ve alıcının dolaşımına katkıda bulunmayan yeni bir AR modeli oluşturulmuştur. Bu çalışmanın diğer amacı, hasat sonrası kılavuz tel kullanarak heterotopik abdominal kalp transplantasyonu kullanılarak ve donörün aort kapağına zarar vererek AR modeli oluşturmaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Donör kalbin implantasyon sırasında sertleşmesini önlemek için önemli adımlar keşfedildi. İlk olarak, donörün kalbini boşaltmak için hasattan önce donörün abdominal aortunu transekte etmek hayati önem taşır 4,7. Donörün cerrahi prosedürü endotrakeal entübasyon olmadan gerçekleştirilirse, donörün pulmoner dolaşımını engelleyen torakotomiden sonra solunum durur. Sonuç olarak, donörün kalbi aşırı yüklenir ve kelepçeyi çözd?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
İngilizce dil düzenlemesi için Editage’a (www.editage.com) teşekkür ederiz.
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. |
References
- 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).
