Een rat orthotopisch niertransplantatiemodel voor niertransplantaatafstoting
Summary
Het orthotopische niertransplantatiemodel bij ratten draagt bij aan het onderzoek naar het mechanisme van renale allograftafstoting. Het huidige model verhoogt de overleving van de ontvangers zonder interferentie met de bloedtoevoer en veneuze reflux van het onderlichaam met behulp van een end-to-end anastomose van nierimplantatie en een end-to-side “tunnel” -methode van ureter-blaasanastomose.
Abstract
Nierafstoting van allograft beperkt de overleving op lange termijn van patiënten na niertransplantatie. Orthotopische niertransplantatie bij ratten is een essentieel model om het mechanisme van renale allograftafstoting in preklinische studies te onderzoeken en kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe benaderingen om de overleving op lange termijn van niertransplantaten te verbeteren. Donornierimplantatie bij orthotopische niertransplantatie bij ratten wordt vaak uitgevoerd door end-to-side anastomose naar de aorta van ontvangers en inferieure vena cava. In dit model werd de nier van de donor geïmplanteerd met behulp van end-to-end anastomose in de nierslagader en nierader van de ontvangers. De urineleider van de donor werd in een end-to-side ‘tunnel’-methode naar de blaas van de ontvanger geanastomoseerd. Dit model draagt bij aan een betere genezing van ureter-blaas anastomose en verhoogt de overleving van de ontvangers door interferentie met de bloedtoevoer en veneuze reflux van het onderlichaam te voorkomen. Dit model kan worden gebruikt om de mechanismen van acute en chronische immuun- en pathologische afstoting van renale allografts te onderzoeken. Hier beschrijft de studie de gedetailleerde protocollen van deze orthotopische niertransplantatie tussen ratten.
Introduction
Niertransplantatie is de meest effectieve therapeutische aanpak geworden voor patiënten met nierfunctiefalen in het eindstadium. T-cel-gemedieerde acute afstoting en alloantilichaam-gemedieerde humorale immuunafstoting resulteren echter in de pathologische schade van renale allografts en beperken de overleving op korte en lange termijn van patiënten na niertransplantatie 1,2,3. Helaas ontbreken de effectieve geneesmiddelen die de afstoting van renale allografts voorkomen nog steeds, omdat de exacte mechanismen van immuun- en pathologische afstoting van renale allografts niet duidelijk zijn. Bijgevolg dragen de preklinische studies die de mechanismen van immuun- en pathologische afstoting van renale allografts ophelderen bij aan het vinden van nieuwe doelwitten en het ontwikkelen van relevante effectieve geneesmiddelen om de afstoting van renale allografts te voorkomen en uiteindelijk de overleving van patiënten te verlengen.
Veel potentiële immunologische en pathofysiologische mechanismen van renale allograftafstoting zijn onlangs voorgesteld in rattenmodelstudies van orthotopische niertransplantatie 4,5,6,7,8. Deze bevindingen stellen verschillende nieuwe doelen en relevante interfererende benaderingen voor als veelbelovende therapieën om renale allograftafstoting te onderdrukken, zoals complementregulerende factoren en anti-CD59-antilichamen6, immunoproteasoom en epoxyketonremmers 7,8. Orthotopische niertransplantatie bij ratten is dus een ideaal preklinisch model om de mechanismen van immuunafstoting en pathologisch letsel van niertransplantaten na niertransplantatie te onderzoeken.
Niertransplantatie bij ratten is geleidelijk verschoven van heterotope implantatie van donornieren9 naar orthotopische nierimplantatie met behulp van end-to-side anastomose van bloedvaten of met behulp van end-to-end anastomose van de urineleider met behulp van een manchetmethode 10,11,12. De huidige studie beschrijft gedetailleerde protocollen van de orthotopische niertransplantatie tussen ratten met behulp van end-to-end anastomose naar de nierslagader en nierader van ontvangers, en een end-to-side “tunnel” -methode van ureter-blaasanastomose, die de ischemie van het onderlichaam en de trombose van inferieure vena cava vermijdt en postoperatieve urinelekkage en de draaiing van de urineleider vermindert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Niertransplantatie bij de rat is een uitdagend werk dat een hoog niveau van microchirurgische technieken vereist en de operatietechnieken zijn meerdere malen geoptimaliseerd. Vanaf het begin implanteerden Gonzalez et al. de donornier in de nek van de ontvanger en anastomoseerden de donorureter naar de huid9. Vanwege de hoge incidentie van urineweginfectie en stenose van de donorureter, werd de operatie echter in korte tijd gestaakt. Vervolgens werd de implantaatoperatie van de rechternier van de d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81870304) aan Jun Li en door de Else Kröner-Fresenius-Stiftung (Nr. 2017_A28) aan Marcus Groettrup.
Materials
| 10-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | G0090781 | |
| 4-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C1048451 | |
| 8-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C2090880 | |
| Buprenorphine | US Biological life Sciences | 352004 | |
| Electrocoagulator | Electrocoagulator | ZJ1099 | |
| F344 and Lewis rats | Center of Experimental Animals (Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China) | NA | |
| Gauze | Henan piaoan group Co., LTD | 10210402 | |
| Heating pad | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD | DK0032 | |
| Heparin | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| Injection syringe (1 ml and 10 ml) | Shandong weigao group medical polymer Co., LTD | 20211001 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | 21070201 | |
| Penicillin G Sodium | Wuhan HongDe Yuexin pharmatech co.,Ltd | 69-57-8 | |
| Scalp needle (24 G) | Hongyu Medical Group | 20183150210 | |
| Shaver | Beyotime | FS600 | |
| Small animal anesthesia machine | RWD Life Science | R500 | |
| Small Animal Surgery Kit | Beyotime | FS500 | |
| Sodium chloride injection | Southwest pharmaceutical Co., LTD | H50021610 | |
| Surgical operation microscope | Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China | SZX-6745 | |
| Swab | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 | |
| Tape | Minnesota Mining Manufacturing Medical Equipment (Shanghai) Co., LTD | 1911N68 | |
| UW solution | Bristol-Myers Squibb Company | 17HB0002 |
References
- Cooper, J. E., Wiseman, A. C. Novel immunosuppressive agents in kidney transplantation. Clinical Nephrology. 73 (5), 333-343 (2010).
- Colaneri, J. An overview of transplant immunosuppression–history, principles, and current practices in kidney transplantation. Nephrology Nursing Journal. 41 (6), 549-560 (2014).
- Colvin, R. B., Smith, R. N. Antibody-mediated organ-allograft rejection. Nature Reviews Immunology. 5 (10), 807-817 (2005).
- Joosten, S. A., et al. Antibody response against perlecan and collagen types IV and VI in chronic renal allograft rejection in the rat. American Journal of Pathology. 160 (4), 1301-1310 (2002).
- Joosten, S. A., van Ham, V., Borrias, M. C., van Kooten, C., Paul, L. C. Antibodies against mesangial cells in a rat model of chronic renal allograft rejection. Nephrology Dialysis Transplantation. 20 (4), 692-698 (2005).
- Yamanaka, K., et al. Depression of complement regulatory factors in rat and human renal grafts is associated with the progress of acute T-cell mediated rejection. PLoS One. 11 (2), 0148881 (2016).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition prevents chronic antibody-mediated allograft rejection in renal transplantation. Kidney International. 93 (3), 670-680 (2018).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition induces plasma cell apoptosis and preserves kidney allografts by activating the unfolded protein response and suppressing plasma cell survival factors. Kidney International. 95 (3), 611-623 (2019).
- Miller, B. F., Gonzalez, E., Wilchins, L. J., Nathan, P. Kidney transplantation in the rat. Nature. 194, 309-310 (1962).
- Tillou, X., Howden, B. O., Kanellis, J., Nikolic-Paterson, D. J., Ma, F. Y. Methods in renal research: kidney transplantation in the rat. Nephrology. 21 (6), 451-456 (2016).
- Daniller, A., Buchholz, R., Chase, R. A. Renal transplantation in rats with the use of microsurgical techniques: a new method. Surgery. 63 (6), 956-961 (1968).
- Ahmadi, A. R., et al. Orthotopic rat kidney transplantation: A novel and simplified surgical approach. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59403 (2019).
- Günther, E., Walter, L. The major histocompatibility complex of the rat (Rattus norvegicus). Immunogenetics. 53 (7), 520-542 (2001).
- Loupy, A., et al. The Banff 2015 Kidney Meeting Report: Current challenges in rejection classification and prospects for adopting molecular pathology. American Journal of Transplantation. 17 (1), 28-41 (2017).
- Fisher, B., Sun, L. Microvascular surgical techniques in research, with special reference to renal transplantation in the rat. Surgery. 58 (5), 904-914 (1965).
- Kamada, N. A description of cuff techniques for renal transplantation in the rat. Use in studies of tolerance induction during combined liver grafting. Transplantation. 39 (1), 93-95 (1985).
- Grabner, A., et al. Non-invasive imaging of acute allograft rejection after rat renal transplantation using 18F-FDG PET. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (74), e4240 (2013).
