En modifisert kirurgisk teknikk for nyretransplantasjon hos mus

Summary

Denne protokollen presenterer en ny kirurgisk teknikk for nyretransplantasjon med fokus på en modifisert arteriell anastomosestrategi. En vaskulær suturteknikk inkludert en enkel og sikrere anastomosemetode for urinblære presenteres også. Disse modifikasjonene forkorter operasjonstiden og forbedrer suksessraten for musens nyretransplantasjonsprosedyre.

Abstract

Nyretransplantasjon hos mus er en komplisert og utfordrende kirurgiprosedyre. Det er svært få publikasjoner som demonstrerer de viktigste trinnene i denne operasjonen. Derfor introduserer denne artikkelen teknikken og påpeker de kirurgiske forbeholdene knyttet til denne operasjonen. I tillegg er viktige modifikasjoner i forhold til den konvensjonelle prosedyren demonstrert. For det første blir en flekk av bukaorta kuttet og forberedt slik at de proksimale bifurkasjonene i nyrearterien, inkludert ureteral arterien, blir transektert sammen med donor nyre en blokk. Dette reduserer risikoen for en urinrørnekrose og unngår utviklingen av en urinveis okklusjon. For det andre er det demonstrert en ny metode for vaskulær anastomose som gjør at operatøren fleksibelt kan øke eller redusere størrelsen på anastomose etter at nyretransplantasjonsreperfusjon allerede er igangsatt. Dette unngår utvikling av fartøyets striktur og intraabdominal blødning. For det tredje vises en teknikk som muliggjør anastomose av den delikate donorureteren og mottakerblæren som ikke forårsaker traumer. Ved å ta i bruk denne protokollen kan operasjonstiden forkortes og skaden på mottakerens blære reduseres, og dermed øke driftssuksessraten for mottakermusene betydelig.

Introduction

Siden Sakowitz et al. utviklet musemodeller for nyretransplantasjon i 1973 for første gang¹, har det vist seg som et viktig eksperimentelt verktøy for å studere mekanismene for transplantasjons iskemisk skade og alloimmun avvisning, samt for å utvikle nye behandlinger med sikte på å forlenge allograft overlevelse og muligens for å oppnå immunologisk toleranse. Imidlertid har den kirurgiske teknikken vist seg å være kompleks og svært krevende, noen ganger har komplikasjoner som vaskulære anastomotiske striktur som fører til prerenal ikke-immunologisk nyretransplantasjonssvikt², postrenal svikt forårsaket av iskemi og etterfølgende nekrose av den transplanterte urinblæren, strikturene av anastomose av den transplanterte urinlederen og / eller mottakerens urinblære som fører til en forstyrrelse av urinutløpet. Alle disse er grunner til at nyretransplantasjon hos mus ikke er videreutviklet og derfor ikke er mye brukt. Etablering av en effektiv og langsiktig stabil muse nyretransplantasjonsmodell uten vaskulære og urinveiskomplikasjoner har fortsatt uerstattelig betydning for mange studier i transplantasjonsfeltet med fokus på nyreimmunnmedierte, men også smittsomme sykdommer³. I tillegg, sammenlignet med andre organtransplantasjoner i murinmodeller som lunge-, hjerte- og tarmtransplantasjon ^4,5, gir musen nyretransplantasjonsmodellen en sjanse til å studere langsiktig overlevelse selv i innstillingen av store histokompatibilitetsantigenforskjeller ^3,6. Det har også vist seg at i samme setting av donormottakerstammekombinasjoner er forskjellige organtransplantasjoner som hjerte eller nyre preget av forskjellig dynamikk og utbrudd av allograft avvisning³. Videre, fra det nephrologiske synspunktet, er det en mer egnet modell for å studere parenchymale medierte immunregulatoriske mekanismer i sammenheng med akutte og kroniske avvisningshendelser enn enkle hudtransplantasjonsforsøk.

På grunnlag av tidligere rapporter om den kirurgiske teknikken for nyretransplantasjon hos mus 3,7,8,9, demonstrerer vi her følgende pålitelige forbedringer som har blitt brukt i løpet av de siste 10 årene i vår gruppe 10,11,12: For det første er ureteral arterien trygt bevart når nyrearterien blir resected en bloc sammen med den respektive delen av abdominal aorta. For det andre, en ny, enkel og rask teknikk av en knuteløs vaskulær anastomose der den endelige masken av anastomose ikke er bundet med slutten av det øvre slipset som den tradisjonelle tilnærmingen, men forblir fri. Denne teknikken gjør det mulig å øke eller redusere størrelsen på anastomose etter nyrereperfusjon for å unngå karstraff og intraabdominal blødning. For det tredje ble 21 G og 30 G sprøytenåler brukt som et hjelpepunkteringsguideverktøy for å implantere donorureteren i mottakerens blærevegg og redusere skaden på mottakerens blære og lette dannelsen av strengfri anastomose.

I denne rapporten sammenlignet vi også den tradisjonelle, mye brukte teknikken med den modifiserte som er etablert i vårt laboratorium og fant ingen signifikant forskjell i graden av nyrerørformet atrofi og nyretransplantasjon interstitiell vevsfibrose. I tidligere studier sammenlignet vi i tillegg resultatene av denne nye teknikken med den konvensjonelle metoden når det gjelder lokal blødning, trombose, tid for å utføre fartøyets anastomose og overlevelsesrate. Vi fant forbedringer som betydelige reduksjoner av lokale trombosehendelser (1,1 % versus 6,6 %), redusert tid for anastomoseprosedyren og en svært reproduserbar nyretransplanttisk transplantat langtidsoverlevelse (95 % versus 84 % med den klassiske tilnærmingen)¹⁰.

Protocol

Alle dyreforsøk ble utført i henhold til retningslinjene fra Europaparlamentets direktiv 2010/63/EU om beskyttelse av dyr som brukes til vitenskapelige formål (Animalsk etikkkort: Niedersachsens mat- og narkotikadepartement, #33.9-42502-04-11/0492). Utfør prosedyrer ved hjelp av sterile kirurgiske instrumenter og forbruksvarer (autoklavert) og prøv å holde operasjonsområdet så sterilt som mulig. MERK: C57BL/6J mannlige mus fungerte som donorer og mottakere (syngeneisk transplantasjonsm…

Representative Results

Fire uker etter transplantasjon viste både den modifiserte teknikken og den konvensjonelle teknikken moderate tegn på nyrerøratrofi14,15 sammenlignet med den innfødte mottakeren kontralaterale nyrer (figur 1). Graden av nyre tubules atrofi viste ingen signifikant forskjell mellom de to forskjellige teknikkene. Masson Goldners trichrome farging14,15 av nyrene 12 uker etter…

Discussion

Mens hudtransplantasjonsmodellen hos mus er enkel og enkel å utføre for å studere alloimmune avvisningshendelser, har de kirurgiske teknikkene for å undersøke mer spesifikt de alloimmune-relaterte inflammatoriske endringene etter hjerte¹⁶ og nyretransplantasjon¹⁰ vist seg å være komplekse og svært krevende. Fra transplantasjonsnefrologens synspunkt har etableringen av en effektiv og langsiktig stabil nyretransplantasjonsmodell fortsatt en uerstattelig betydning for …

Materials

30G-needles	Braun	456300	–
acepromazine	CP Pharma	Tranquisol P	–
Bepanthen eye ointment	Haus-Apotheke	PZN 01578675	–
Bonn Micro Forceps	FST	11083-07	–
Box for insulation and oxygen supply device	RUSKINN	INVIV	–
C57BL/6J  mice	Charles River. Germany	no catalog number	–
Carprofen	Zoetis	Rimadyl 50 mg/ml	–
CATHETER-FEP 26G	TERUMO	Surflo-W	–
Clip Applicator Forceps Style	FST	18057-14	–
Curved forceps	WPI	14114-G	–
Cutasept skin disinfection	VWR	BODL980365	–
Dehydrator	DIAPATH	Donatello	–
electrosurgical pen	Bovie	CHANGE-A-TIP	–
Embedding machine	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-P5	–
Ethanol	Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD	100092683	–
Frozen platform	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-L5	–
gauze pads, cotton swabs	Lohmann-Rauscher	13353	–
Glass slide	Servicebio	G6004	–
HE dye solution set	Servicebio	G1003	–
Heating mat	THERMO MAT PRO 30W	HTP-30	–
hemostatic sponge	CuraSpon	J1276A	–
heparine-solution	Haus-Apotheke	PZN 03029820	–
ice box	PETZ	No Catalog Number available	–
Imaging system	Nikon	Nikon DS-U3	–
Inhalation anesthesia device	GROPPLER	BKGM 0616	–
isoflurane	CP Pharma	Isofluran CP 1 ml/ml	–
ketamine	Zoetis	no catalog numer	–
Masson dye solution set	Servicebio	G1006	–
metamizole	WDT	no catalog numer	–
Micro scissors	FST	15000-00,15000-10	–
Micro Serrefine ( Clamp ) Angled / 16 mm	FST	18055-06	–
Microscope	Leica	LEICAMZ6	–
Microscope light	SCHOTT	KL2500LED	–
Neutral gum	SCRC	10004160	–
Oven	Tianjin Laibo Rui Instrument Equipment Co., Ltd	GFL-230	–
Pathology slicer	Shanghai Leica Instrument Co., Ltd	RM2016	–
Saline solution (NaCl 0.9 %)	Haus-Apotheke	PZN 06178437	–
scissors	Peha Instruments	991083/4	–
Slides	Servicebio		–
small Petri dish	Sarstedt	8,33,900	–
straight forceps	WPI	14113-G	–
surgical tape	BSN	4120	–
Suture Tying Forceps – 10 cm	FST	18025-10	–
Sutures(10-0)	Medtronic	N2540	–
Sutures(4-0)	ETHILON	V4940H	–
Sutures(7-0)	ETHILON	1647H	–
Syringe (0,3 mL)	BD	324826	–
Syringe (1 mL)	BD	320801	–
Tissue spreader	Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd	KD-P	–
Upright optical microscope	Nikon	Nikon Eclipse E100	–
xylazine	Bayer	Rompun	–
Xylene	Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD	10023418	–