Renal Allogreft Rejeksiyonu için Sıçan Ortotopik Böbrek Transplantasyonu Modeli
Summary
Sıçan ortotopik renal transplantasyon modeli, renal allogreft reddinin mekanizmasının araştırılmasına katkıda bulunur. Mevcut model, böbrek implantasyonunun uçtan uca anastomozu ve üreter-mesane anastomozunun uçtan uca “tünel” yöntemini kullanarak kan akımına ve alt vücudun venöz reflüsüne müdahale etmeden alıcıların sağkalımını arttırmaktadır.
Abstract
Renal allogreft reddi, böbrek nakli sonrası hastaların uzun dönem sağkalımını sınırlar. Sıçan ortotopik renal transplantasyonu, klinik öncesi çalışmalarda renal allogreft reddinin mekanizmasını araştırmak için gerekli bir modeldir ve renal allogreftlerin uzun süreli sağkalımını iyileştirmek için yeni yaklaşımların geliştirilmesine yardımcı olabilir. Sıçan ortotopik böbrek transplantasyonunda donör böbrek implantasyonu genellikle alıcıların aort ve inferior vena kavasına uçtan uca anastomoz ile yapılır. Bu modelde, donörün böbreği, alıcının renal arterine ve renal venine uçtan uca anastomoz kullanılarak implante edildi. Donörün üreteri, alıcının mesanesine uçtan uca bir ‘tünel’ yöntemiyle anastomoz edildi. Bu model, üreter-mesane anastomozunun daha iyi iyileşmesine katkıda bulunur ve alt vücudun kan akımı ve venöz reflüsü ile etkileşime girmekten kaçınarak alıcıların sağkalımını arttırır. Bu model, renal allogreftlerin akut ve kronik immün ve patolojik reddedilme mekanizmalarını araştırmak için kullanılabilir. Burada, çalışma sıçanlar arasındaki bu ortopik böbrek transplantasyonunun ayrıntılı protokollerini açıklamaktadır.
Introduction
Böbrek transplantasyonu, son dönem böbrek fonksiyon yetmezliği olan hastalarda en etkili tedavi yaklaşımı haline gelmiştir. Ancak T hücre aracılı akut rejeksiyon ve alloantikor aracılı humoral immün rejeksiyon, renal allogreftlerin patolojik hasarına neden olmakta ve böbrek nakli sonrası hastaların kısa ve uzun dönem sağkalımını sınırlamaktadır 1,2,3. Ne yazık ki, renal allogreftlerin reddedilmesini önleyen etkili ilaçlar hala eksiktir, çünkü renal allogreftlerin immün ve patolojik reddinin kesin mekanizmaları net değildir. Sonuç olarak, renal allogreftlerin immün ve patolojik rejeksiyon mekanizmalarını aydınlatan preklinik çalışmalar, renal allogreftlerin reddedilmesini önlemek ve nihayetinde hastaların sağkalımını uzatmak için yeni hedeflerin bulunmasına ve ilgili etkili ilaçların geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.
Son zamanlarda ortotopik renal transplantasyon 4,5,6,7,8 sıçan modeli çalışmalarında renal allogreft reddinin birçok potansiyel immünolojik ve patofizyolojik mekanizması önerilmiştir. Bu bulgular, renal allogreft rejeksiyonunu baskılamak için umut verici terapötikler olarak kompleman düzenleyici faktörler ve anti-CD59 antikorları6, immünoproteazom ve epoksiketon inhibitörleri 7,8 gibi çeşitli yeni hedefler ve ilgili müdahale edici yaklaşımlar önermektedir. Bu nedenle, sıçan ortopik renal transplantasyonu, böbrek nakli sonrası renal allogreftlerin immün rejeksiyon ve patolojik hasar mekanizmalarını araştırmak için ideal bir preklinik modeldir.
Sıçan böbrek transplantasyonu, donörün böbreklerinin heterotopik implantasyonundan 9, damarların uçtan uca anastomozu kullanılarak veya manşet yöntemi10,11,12 kullanılarak üreterin uçtan uca anastomozu kullanılarak ortopik renalimplantasyona kademeli olarak kaymıştır. Bu çalışmada, alıcıların renal arter ve renal venine uçtan uca anastomoz kullanılarak sıçanlar arasında ortopik böbrek transplantasyonunun ayrıntılı protokolleri ve alt vücudun iskemisini ve inferior vena kava trombozunu önleyen ve postoperatif idrar sızıntısını ve üreterin bükülmesini azaltan uçtan uca bir “tünel” üreter-mesane anastomozu yöntemi açıklanmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sıçanda böbrek nakli, yüksek düzeyde mikro cerrahi teknikleri gerektiren zorlu bir iştir ve ameliyat teknikleri birkaç kez optimize edilmiştir. Başlangıçtan itibaren, Gonzalez ve ark. donör böbreğini alıcının boynuna implante ettiler ve donör üreterini cilde anastomoz ettiler9. Ancak idrar yolu enfeksiyonu insidansının yüksek olması ve donör üreterin darlığı nedeniyle kısa sürede operasyondan vazgeçilmiştir. Daha sonra, donörün sağ böbreğinin implant operasyonu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81870304) tarafından Jun Li’ye ve Else Kröner-Fresenius-Stiftung (Nr. 2017_A28) tarafından Marcus Groettrup’a desteklenmiştir.
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).
