En pre-klinisk svin modell av Orthotopic hjertet transplantasjon
Summary
Her beskriver vi en pre-klinisk stor-dyr (svin) modell av orthotopic hjertet transplantasjon som er godt etablert og utnyttet til å undersøke romanen Kardioprotektive strategier.
Abstract
50-årene etter den første vellykkede rapporten, forblir hjerte transplantasjon gull-standard behandling for kvalifiserte pasienter med avansert hjertesvikt. Flere små-dyr modeller av hjertet transplantasjon har blitt brukt til å studere akutte og langsiktige effekter av romanen terapier. Men få er testet og demonstrert suksess i kliniske studier. Det er av avgjørende betydning å evaluere nye terapier i en klinisk relevant stor-dyr modell for effektiv og pålitelig oversettelse av grunnleggende studier funn. Her beskriver vi en pre-klinisk stor-dyr (svin) modell av orthotopic hjertet transplantasjon som har vært fast etablert og tidligere brukt til å undersøke romanen Kardioprotektive strategier. Denne prosedyren fokuserer på akutt iskemi-reperfusion skade og er en pålitelig metode for å undersøke romanen intervensjoner som har blitt testet og validert i mindre eksperimentelle modeller, for eksempel murine modellen. Vi viser dens nytte i å vurdere CARDIAC ytelse under tidlig post-transplantasjon periode og andre potensielle muligheter aktivert av modellen.
Introduction
50-årene etter den første vellykkede rapporten, forblir hjerte transplantasjon gull-standard behandling for kvalifiserte pasienter med avansert hjertesvikt1. Selv om iskemiske tider på opptil fire timer tolereres tilstrekkelig, en iskemiske tid på større enn seks timer er forbundet med dårligere utfall2. Primære pode dysfunksjon forblir den viktigste årsaken til tidlig sykelighet og dødelighet etter transplantasjon2,3. Årsakene til primære pode dysfunksjon er multifaktoriell og inkluderer bruk av marginale organer, mottaker lunge vaskulær sykdom, hyperacute avvisning, og iskemi-reperfusion skade opprettholdes ved transplantasjon3.
Flere studier har undersøkt romanen metoder for donor hjerte bevaring å redusere forekomsten av primære pode dysfunksjon4,5,6,7. Det er vanlig praksis å vurdere nye teknikker og behandlinger i murine modeller av iskemi-reperfusion skade eller heterotopic hjertet transplantasjon. I tillegg små dyremodeller tillater overlevelse modeller og langsiktig oppfølging for å undersøke utviklingen av avvisning og CARDIAC allograft vasculopathy11,12,13. Men de fleste av disse strategiene mislykkes innledende klinisk pilot forsøk eller aldri nå dette stadiet. Det er av overordnet betydning å evaluere nye terapier i en klinisk relevant stor-dyr modell for effektiv og pålitelig oversettelse av grunnleggende studier funn.
Svin hjerte er ofte betraktet som den mest anatomisk lik den menneskelige hjertet ved bruk av store-dyr modeller. Som sådan, det er en ideell plattform for å utføre hjerte kirurgisk forskning. Det er imidlertid flere viktige faktorer å vurdere når du bruker en svin modell. Først vevet er vanligvis beskrevet som skjøre og friable, spesielt i riktig Atrium og lungearterien, blir utsatt for tårer14. I tillegg er gris hjertet anses følsom for manipulasjon og utsatt for arytmi, som er grunnen til at man bør rutinemessig administrere en anti-arrythmetic til hvert dyr i begynnelsen av eksperimentet. En viktig anatomiske forskjellen mellom svin modellen og klinisk hjerte transplantasjon er venstre hemiazygous vene i svin som drenerer direkte inn i koronar sinus. Dette må ligaturer under mottakerens prosedyre for å unngå kontinuerlig blødning. Endelig er svin modellen svært følsom for iskemi, men det er fortsatt hensiktsmessig for akutte studier i hjertet transplantasjon15.
Dette manuskriptet beskriver en pre-klinisk stor-dyr (svin) modell av orthotopic hjerte transplantasjon som har vært fast etablert og utnyttet til å undersøke romanen Kardioprotektive strategier5,6,8 ,9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dette manuskriptet beskriver en stor-dyr pre-klinisk modell av orthotopic hjertet transplantasjon. Ulike små dyr modeller av heterotopic hjertet transplantasjon har blitt brukt til å studere virkningene av romanen behandlinger for å forbedre organ bevaring og redusere ischemia-reperfusion skade11,12, 13. i tillegg små dyremodeller tillater overlevelse modeller og langsiktig oppfølging for å undersøke utviklingen av avvis…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne har ingen bekreftelser.
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 | |
References
- 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).
