Dando o próximo passo: um modelo de transplante ortotópico ortotópico de coaptation ortotópico para maximizar a recuperação funcional em ratos
Summary
Este protocolo apresenta um modelo robusto e reprodutível de alotransplante composto vascularizado (VCA) voltado para o estudo simultâneo de imunologia e recuperação funcional. O tempo investido em técnica meticulosa em um transplante ortotópico do membro traseiro da coxa direita com anastomoses vasculares costurados à mão e coaptation neural produz a capacidade de estudar a recuperação funcional.
Abstract
O transplante de membros em particular e alotransplante composto vascularizado (VCA) em geral têm ampla promessa terapêutica que foram esticadas por limitações atuais na imunossupressão e recuperação neuromotora funcional. Muitos modelos animais foram desenvolvidos para estudar características únicas do VCA, mas aqui apresentamos um modelo robusto reprodutível de transplante de membros traseiros ortotópicos em ratos projetados para investigar simultaneamente ambos os aspectos da atual limitação do VCA: estratégias de imunossupressão e recuperação neuromotora funcional. No núcleo do modelo está um compromisso com técnicas microcirúrgicas meticulosas e testadas pelo tempo, como anastomoses vasculares costurados à mão e coaptação neural costurada à mão do nervo femoral e do nervo ciático. Essa abordagem produz reconstruções duradouras de membros que permitem animais mais vivos capazes de reabilitação, retomada das atividades diárias e testes funcionais. Com tratamento de curto prazo de agentes imunossupressores convencionais, animais aotransplantados sobreviveram até 70 dias após o transplante, e animais isotransplantados fornecem controles de longa duração além de 200 dias pós-operatórios. Evidências de recuperação neurológica funcional estão presentes por 30 dias após o funcionamento. Este modelo não só fornece uma plataforma útil para interrogar questões imunológicas exclusivas do VCA e da regeneração nervosa, mas também permite testes in vivo de novas estratégias terapêuticas especificamente adaptadas para VCA.
Introduction
O transplante de membros sob a categoria mais ampla de alotransplante vascularizada composta (VCA) ou alotransplante de tecido composto (CTA) ainda não cumpriu sua promessa terapêutica. Desde os primeiros transplantes de mão humana bem sucedidos em Lyon, França e Louisville, Kentucky, em 1998 e 1999, mais de 100 transplantes de extremidade superior foram realizados em todo o mundo em pacientes cuidadosamente selecionados1. A aplicabilidade mais ampla tem sido esticada por imunossupressão substancial e recuperação neuromotora funcional limitada. As estratégias atuais de imunossupressão resultam em 85% de incidência de rejeição aguda diante de 77% de incidência de infecção oportunista2. Por outro lado, ocorre recuperação funcional após transplante de mão; significa que as pontuações de Incapacidade de Ombro e Mão de Braço (DASH) melhoram de 71 para 43, mas esse nível de função ainda pode se qualificar como uma deficiência2. Dada a natureza não-salvação da vida do transplante de membros, as técnicas atuais devem ser refinadas em modelos animais para dar o próximo passo no VCA.
Desde o primeiro modelo de transplante de membros de ratos em 19783, muitos modelos animais inovadores foram desenvolvidos para avançar no campo do VCA4, incorporando anastomosas assarçadas vasculares para minimizar o tempo de operação5,6, heterotópico transplantes osteomicossológicos para minimizar o insulto fisiológico ao animal receptor7,,8,,9,,10,11, e novas abordagens imunológicas7,,12,,13,14. O modelo de rato do transplante ortotópico do membro traseiro direito da coxa apresentada aqui enfatiza técnicas microcirúrgicas meticulosas e testadas pelo tempo, como anastomoses vasculares costurados à mão e coaptação neural como um investimento inicial em uma plataforma modelo robusta e reprodutível para investigar simultaneamente ambos os aspectos da atual limitação do VCA: estratégias de imunossupressão e recuperação neuromotora funcional.
Protocol
Representative Results
Discussion
O transplante de membros, sob a categoria mais ampla de alotransplante de componentes vascularizados (VCA), tem uma promessa terapêutica amplamente aplicável ainda não cumprida. Os principais bloqueios estão em questões imunológicas não resolvidas exclusivas das técnicas de recuperação de VCA e neuromotores utilizadas atualmente. O desenvolvimento de novas técnicas dependerá da modelagem animal flexível, robusta e reprodutível.
Muitos modelos animais foram estabelecidos em VCA, c…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pela Fundação Frankel e pelo Northwestern Memorial Hospital McCormick Grant (Operação RESTORE). A pesquisa relatada nesta publicação foi apoiada pelo Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais dos Institutos Nacionais de Saúde sob o Prêmio Número T32GM008152. Este trabalho foi apoiado pelo Núcleo de Microcirurgia da Universidade northwestern e núcleo de fenotipagem comportamental.
Materials
| Anesthesia machine | Vet Equip | 911103 | |
| 0.5cc syringe | Exel | 26018 | |
| 18-gauge needle | BD | 305196 | |
| 1cc syringe | BD | 309659 | |
| 22-gauge needle | BD | 305156 | |
| 24-gauge angiocatheter | Sur-Vet | SROX2419V | |
| 25-gauge needle | Exel | 26403 | |
| 3 cc syringe | BD | 309657 | |
| 5cc syringe | Exel | 26230 | |
| Alcohol | Fisher Scientific | HC-600-1GAL | |
| Anesthesia induction chamber | Vet Equip | 941443 | |
| Anesthetic gas scavenger system | Vet Equip | 931401 | |
| Bipolar electrocautery | Aura | 26-500 | |
| Bitter Spray Mist | Henry Schein | 5553 | |
| Bone wax | CP Medical | CPB31A | |
| Breathing circuit | Vet Equip | 921413 | |
| Buprenophine | Reckitt Benckiser | 12496075705 | |
| Castro-Viejos needle drivers | Roboz | RS-6416 | |
| Cordless rotary saw | Dremel | 8050-N/18 | |
| Cotton swab stick | Fisher Scientific | 23-400-101 | For hemostasis |
| DigiGait Appparatus and Software | Mouse Specifics | MSI-DIG, DIG-SOFT | |
| Dumont forceps (#4) | Roboz | RS-4972 | |
| Dumont forceps (#5) | Roboz | RS-5035 | |
| Enrofloxacin | Norbrook | ANADA 200-495 | |
| FK-506 | Astellas | 301601 | |
| Gauze | Kendall | 1903 | |
| Gauze | Covidien | 8044 | |
| Gloves | Microflex | DGP-350-M | |
| Hair clippers | Oster | 078005-010-003 | |
| Handheld monopolar electrocautery | Bovie | AA00 | |
| Hargreaves Apparatus | Ugo Basile S.R.L. Gemonio, Italy | 37370 | |
| Heating pad | Walgreens | 126987 | |
| Heparin | Fresenius Kabi | 42592K | |
| Hot plate | Corning | PC-351 | For warming resusscitation fluid |
| Isoflurane | Henry Schein | 29405 | |
| Lactated ringers | Baxter | 2B2074 | |
| Large petri dish | Fisher Scientific | FB0875713 | For donor graft while in chilled saline |
| Meloxicam | Henry Schein | 49755 | |
| micro Collin Hartmann retractor | |||
| Micro dissecting scissors | Roboz | RS-5841 | |
| Microfibrillar collagen powder | BD | 1010590 | For hemostasis |
| Microvascular clips | Roboz | RS-5420 | |
| Normal saline | Baxter | 2F7124 | |
| Opthalmic lube | Dechra | IS4398 | |
| Rapmycin | MedChem Express | HY-10219 | |
| Small petri dish | Fisher Scientific | FB0875713A | For warmed resusscitation fluid |
| Sterile drapes | ProAdvantage | N207100 | |
| Surgical gown | Cardinal Health | 9511 | |
| Surgical mask | 3M | 1805 | |
| Surgical microscope, optic model OPMIMD | Zeiss | 169756 | |
| Surgical microscope, Universal S3 | Zeiss | 243188 | |
| Suture 10-0 nylon | Covidien | N2512 | |
| Suture 5-0 vicryl | Ethicon | J213H | |
| Suture 7-0 silk tie | Teleflex | 103-S | |
| Tape | 3M | 1530-1 | |
| Ultrasonic instrument cleaner | Roboz | RS-9911 | |
| Vessel dilation forceps | Roboz | RS-5047 |
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