Modèle murin de rejet vasculaire allo-induite et Transplant artériosclérose
Summary
We describe a protocol for aortic interposition grafting in mice. The goal of the protocol is to provide a model with which to study pathological processes and therapeutic strategies relevant to alloimmune reactions in arteries and the resultant arterial changes that contribute to organ transplant failure.
Abstract
Vascular rejection that leads to transplant arteriosclerosis (TA) is the leading representation of chronic heart transplant failure. In TA, the immune system of the recipient causes damage of the arterial wall and dysfunction of endothelial cells and smooth muscle cells. This triggers a pathological repair response that is characterized by intimal thickening and luminal occlusion. Understanding the mechanisms by which the immune system causes vasculature rejection and TA may inform the development of novel ways to manage graft failure. Here, we describe a mouse aortic interposition model that can be used to study the pathogenic mechanisms of vascular rejection and TA. The model involves grafting of an aortic segment from a donor animal into an allogeneic recipient. Rejection of the artery segment involves alloimmune reactions and results in arterial changes that resemble vascular rejection. The basic technical approach we describe can be used with different mouse strains and targeted interventions to answer specific questions related to vascular rejection and TA.
Introduction
Au cours des 30+ dernières années, les progrès dans les médicaments immunosuppresseurs ont diminué rejet de greffe en raison de rejet aigu, mais le rejet chronique reste un défi majeur. La principale manifestation de rejet de greffe cardiaque chronique est l'artériosclérose de transplantation (TA) 1,2. Cette condition est caractérisée par une hyperplasie de l'intima et la dysfonction vasomotrice des artères d'allogreffe et se développe en raison de ciblage immunologique des cellules musculaires lisses et endotheliales par le système immunitaire du receveur. Le ciblage spécifique de la vascularisation du greffon due à la reconnaissance du complexe d'histocompatibilité majeur de peptide étranger (MHC) est mise en évidence par le développement de l'AT dans les artères exclusivement greffés tout en épargnant les navires hôtes 3. En accord avec ceci est l'observation que TA ne se produit pas expérimentalement lorsque le destinataire est génétiquement identique au donneur ou lorsque le destinataire n'a pas les cellules B et T 4. Blessures et dysfunctio vasculaire à médiation immunitairen provoque le développement de l'épaississement de l'intima et la fibrose, ainsi que l'accumulation aberrante de lipides et de protéines de la MEC, en 5 TA. Épaississement de l'intima a tendance à être concentrique sur l'ensemble du 6/4 de l'arbre artériel. Une perte du greffon et la mort surviennent habituellement à la suite d'une ischémie progressive résultant d'une occlusion luminale des artères d'allogreffes 4.
En 1991, Mennander et al. 7 pionnier d'un modèle d'interposition aortique chez les rats pour modéliser TA. Plusieurs groupes ont ensuite adapté cette procédure pour une utilisation chez les souris. Dans ce modèle, les segments de l'aorte allogreffe développent des lésions qui ont des caractéristiques comparables à TA observés dans les greffes cliniques. Cela comprend l'épaississement de l'intima caractérisée par l'accumulation des cellules des muscles lisses, comme les leucocytes et les bénéficiaires 7. Au cours des deux dernières décennies, ce modèle a été utilisé pour générer des informations importantes sur les mécanismes de la lésion vasculaire, le rejet et la TA. Il peut nous êtreed pour examiner les questions relatives à des réponses immunitaires et vasculaires au cours pathologie artérielle. Le choix des impacts antigène de désadaptation la capacité de répondre de manière appropriée à ces questions.
Transplantation à travers les barrières complètes CMH permet une évaluation complète des réponses immunitaires qui sont connus pour être impliqués dans le rejet de greffe d'organe. Cela inclut la reconnaissance directe de cellules T CD4 et CD8 et le ciblage des étranger peptide-CMH présentés par des cellules greffés dérivés, CD4 indirect (et peut-CD8) la reconnaissance des cellules T et le ciblage des alloantigènes greffés dérivés présentés par antigène destinataire présentant des cellules, et anticorps reconnaissance médiée par des allo-antigènes sur la surface des cellules vasculaires 8. Cependant, la réponse vasculaire à des blessures dans des expériences complètes MHC-incompatibles peut être différente de celle observée cliniquement. Johnson et al. 9 a montré que, dans les greffes d'interposition aortiques transplantés à travers une barrière complète CMH de discordance, la plupart desles cellules néointimales sont d'origine bénéficiaire et non de l'origine des bailleurs de fonds. Ceci est différent de celui observé chez les humains, où la plupart des greffes de cellules musculaires lisses de l'intima sont d'origine donneur 9,10. Pour tenir compte de cette limitation, des modèles expérimentaux alternatifs qui impliquent greffage travers mineures inadéquation des antigènes d'histocompatibilité ont été développés qui déclenchent les réponses vasculaires qui ressemblent davantage à ceux observés dans la transplantation clinique 11. Bien que ces modèles alternatifs permettent de tirer des conclusions importantes à faire en ce qui concerne les réponses vasculaires qui poussent le développement de l'assistance technique, les processus immunologiques qui provoquent un rejet vasculaire en antigène mineur d'histocompatibilité greffes incompatibles ne capituler complètement re-pas celles qui se produisent dans le cadre clinique. Par exemple, les antigènes mineurs d'histocompatibilité sont reconnus mal par greffage des anticorps réagissant 12. Compte tenu des considérations qui précèdent, il est important de considérer la questi pathologiquesur cours d'examen au moment de choisir le type d'antigène décalage utilisé dans un modèle d'interposition aortique. Ici, nous décrivons un protocole détaillé pour murin aortique interposition greffage. Nous décrivons interposition greffage entre les souris MHC-incompatibles complets mais le même protocole est utilisé pour le greffage sur d'autres souches de souris ne correspondent pas à l'antigène.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous avons décrit un protocole de greffe aortique interposition chez les souris qui est utile pour étudier le rejet vasculaire à médiation immunitaire et TA. Ce modèle peut être utilisé pour enquêter sur les causes de la TA ainsi que le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Il a été utilisé dans le passé pour établir un rôle essentiel de l'immunité adaptative, les réponses des lymphocytes T cytotoxiques, les réponses effectrices CD4 des cellules T à médiation par des cytokines, …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par des subventions des Instituts de recherche en santé et Heart and Stroke Foundation of BC & Yukon (JCC) canadiennes.
Materials
| Name | Company | Catalogue | Comments |
| C57BL/6J (H-2b) | Jackson Laboratories, Bar Harbour ME | Strain# 000664 | |
| Balb/cBYJ | Jackson Laboratories, Bar Harbour ME | Strain# 001026 | |
| Ketamine Hydrochloride Injection USP 100 mg/ mL | Ketalean | DIN 00612316 | |
| Xylazine Injection 20 mg/mL | Rompum | DIN 02169592 | |
| Ketoprofen Injection 100 mg/mL | Anafen | DIN 01938126 | |
| Butorphanol Tartrate injection 10 mg/mL | Torbugesic | DIN 008450000 | |
| Buprenorphine Injection 0.3 mg/mL | Reckitt Benckiser | B.N. 5241 | |
| Atipamezole hydrochloride sterile injectable solution | Antisedan | DIN 02237744 | |
| Heparin Sodium Injection, USP, 1000 units/mL | McKesson Distribution | DIN 02264315 | |
| Tears naturale ophthalmic ointment | Alcon | DIN 02082519 | |
| Stereomicroscope | Leica | M80 | |
| 0.9% Sodium Chloride, sterile | Baxter Corporation | ||
| Lactated Ringer’s solution, sterile | Baxter Corporation | ||
| 0.9% Sodium Chloride Injection, sterile, 10 mL | Baxter Corporation | ||
| Alcohol Prep Pads | Loris | ||
| Povidone Iodine | Betadine | ||
| Chlorohexidine Gluconate 4% w/v | Germi-Stat | ||
| Black Polyamide Monofilament | AROSurgical Instruments | T4A10Q07 | |
| Suture, 10-0 suture, 70 microns | Corporation | ||
| Blue monofilament suture 5-0, P3 needle | Ethicon | 8698G | |
| 1 ml Syringe | BD | REF 309659 | |
| 10 ml Syringe | BD | REF 309604 | |
| 1cc TB insulin syringe with 28G 1/2 | BD | REF 309309 | |
| 25G 7/8, hypodermic needle | BD | REF 305124 | |
| 27G 1/2, hypodermic needle | BD | REF 305109 | |
| Colibri Retractor- 1.5cm spread 4cm | Fine Science Tools | 17000-04 | |
| S&T CAF-4 Clip applying forceps, without lock | Fine Science Tools | 00072-14 | |
| Supergrip forceps, S&T | Fine Science Tools | 00632-11 | |
| Medical No.5 forceps | Fine Science Tools | 11253-20 | |
| Lexer Baby Scissors | Fine Science Tools | 14078-10 | |
| Micro Adson forceps serrated | Fine Science Tools | 11018-12 | |
| Vannas-Tubingen microscissors | Fine Science Tools | 15003-08 | |
| Micro clamps, b-1; 3.5mm x 1mm; 7mm length | Fine Science Tools | 00396-01 | |
| Graefe-forceps, 10cm 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11054-10 | |
| Castroviejo with lock and tungsten jaws | Fine Science Tools | 12565-14 | |
| Hot glass bead sterilizer | Inotech 250 | IS-250 – Steri-250 | |
| Non-woven gauzes | Progene | ||
| Cotton Tipped Applicators | Puritan | ||
| Beard Trimmer | Wahl | ||
| Heating pad | Sunbeam |
References
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