Kirurgiske tips og triks for å utføre transplantasjon av svin bukspyttkjertel

Summary

Videoartikkelen oppsummerer teknikken for pankreatektomi og bukspyttkjertelallotransplantasjon i en 3-dagers overlevelsesmodell for svin med en trinnvis beskrivelse av metoden og vekt på kirurgiske tips og triks for å håndtere den usikre og delikate viscerale anatomien til svin.

Abstract

Til tross for de lovende resultatene av bukspyttkjerteltransplantasjon i type 1 diabetes mellitus og metabolsk syndrom, er den største bekymringen rundt denne toppmoderne teknikken fortsatt mangelen på organer som anses egnet for transplantasjon. Høy intravaskulær motstand, delikat intraparenkymal kapillærramme og kompleks lobulær anatomi rundt mesenterisk vaskulatur er det som gjør dette organet mer utsatt for skade og mindre tolerant mot trivielle traumer sammenlignet med organer som lever og nyre. Nitid kirurgisk disseksjon og fornuftig vevshåndtering danner hjørnesteinen i hele utøvelsen av bukspyttkjerteltransplantasjon. På grunn av morfologisk likhet mellom anatomien til svinebukspyttkjertelen til de omkringliggende mesenteriske karene og organene sammenlignet med den menneskelige anatomien, kan demonstrasjon av teknikken i svinemodellen bidra til å ekstrapolere dette mest nøyaktig til en menneskelig setting. Denne artikkelen tar sikte på å skissere de essensielle kirurgiske tipsene og triksene som må følges for å sikre en høyere suksessrate for transplantasjon av dette svært mottakelige organet i en 3-dagers overlevelsesmodell for svin.

Introduction

I løpet av de siste tiårene har det vært betydelig fremgang i perioperative styringsstrategier og kirurgiske teknikker som har ført til utviklingen av bukspyttkjerteltransplantasjon til en av de mest lovende strategiene for behandling av diabetes mellitus med nyresykdom i sluttstadiet (vanligvis i forbindelse med nyretransplantasjon)¹ . Imidlertid er komplikasjoner som graftpankreatitt, iskemi-reperfusjonsskade og vaskulær trombose fortsatt de største utfordringene å overvinne for å sikre vellykkede resultater, mer i de mer skadede utvidede kriteriene grafts². I tillegg er bukspyttkjerteltransplantater de mest kasserte transplantatene fra innkjøp og har de laveste utnyttelsesratene (9%) for noe organ³. Derfor har maskinperfusjon som mål å gi et optimalt homeostatisk miljø til bukspyttkjerteltransplantatet med mål om å øke transplantatutnyttelsesgraden, lik det som er oppnådd ved lever-, nyre- og lungetransplantasjon⁴. Porcine pancreatic anatomy er kompleks når det gjelder sin lobulære arkitektur (bestående av tre lober), dens utvidelser rundt mesenterico-portalaksen, dens mesenteriske vaskulære variasjoner (i 40% -50%), og dens delikate vaskulære kanaler langs C-sløyfen i tolvfingertarmen⁵. Disse anatomiske egenskapene bidrar til en utfordrende disseksjon i både uthenting av pankreatoduodenalt transplantat og mottakerpankreatektomi for å indusere en iatrogen apankreasdiabetestilstand, dvs. kirurgisk indusert tilstand av diabetes mellitus med et fastende glukosenivå over 8 mmol / L. Basert på disse funksjonene gir svinepankreatektomi med transplantasjon nærmest mulig replikasjon av teknikken som kan utføres hos mennesker som en definitiv behandling mot sluttstadiet diabetes mellitus. Denne artikkelen tar sikte på å dekke følgende aspekter: (i) oversikt over perioperativ svinepleie under mottakerpankreatektomi og bukspyttkjerteltransplantatimplantasjon; (ii) tekniske trinnvise detaljer om mottakerens pankreatektomi og implantasjon av pancreato-duodenal graft og (iii) tips og triks for donor og mottaker bukspyttkjerteloperasjon i svinemodeller for å minimere transplantat og mottakerskade.

Protocol

Protokollen fikk etisk godkjenning fra Animal Care Committee, Toronto General Research Institute. Dyr mottok human omsorg i samsvar med National Society of Medical Research and Guide for omsorg for forsøksdyr, National Institute of Health (NIH), Ontario, Canada. For denne studien ble 15 uker gamle ubeslektede Yorkshire hannsvin som veide 40-50 kg brukt.

MERK: Hele protokollen for studien er delt inn i følgende hovedtrinn: (i) Orgelhenting og bakbordsforberedelse; (ii) Mottakerens totale pankreatektomi og (iii) transplantatimplantasjon. Hele operasjonen av donor og mottaker er ferdig på 1 dag.

1. Henting av donororganer og forberedelse av bakbordet

MERK: Metoden for organuthenting er beskrevet i egen protokoll⁶. Imidlertid er protokollen kort beskrevet her sammen med noen ekstra hjemmepunkter som er spesifikke for kirurgisk teknikk (kirurgiske tips som er relevante for donoroperasjon).

1. Kort sagt, bedøv donorgrisen, og sikre luftveiene og det sentrale venekateteret (beskrevet nedenfor i mottakerpankreatektomi-delen). Snitt og utsett innvollene. Utføre aortocaval disseksjon og mobilisering til bifurkasjonen i iliac fartøy.
2. Tarmhåndtering: Svinetynn tynntarm er lang og kronglete, og tykktarmen er for det meste oppblåst. Sørg for å flytte tarmsløyfene i deres anatomiske posisjon etter hvert trinn av donoroperasjonen for å sikre tilstrekkelig perfusjon og unngå muligheten for mesenterisk vridning.
3. Hilar disseksjon: Ligate og dele arterielle grener og gallegang for å eksponere portalvenen. Dissekere hilum (hepato-duodenalt ligament) så høyt / distalt som mulig for å unngå risiko for å skade de små vaskulære kanalene som perfuserer det overlegne aspektet av pancreato-duodenal regionen. Begynn å skjelettisere fartøyene i en høyre til venstre sekvens, til den fremre overflaten av portalvenen ligger naken.
4. Aorto-kaval disseksjon: Eksponer den supra-hepatiske infrafragmatiske delen av aorta ved å dele den diafragmatiske crura. Unngå disseksjon av den dårligere vena cava rundt pancreato-duodenal grove. Bruk nyrearteriene på begge sider som markert øvre grense for disseksjon.
5. Utsett bukspyttkjertelen ved å åpne den mindre sekken. Ligat og del nyrearteriene. Kanylere den infrarenale aorta og koble til University of Wisconsin (UW) løsning for spyling.
6. Ligate supra-hepatisk aorta og klemme. Skyll med 1,5 L-2 l UW-oppløsning for å sikre tilstrekkelig skylling av tarm og bukspyttkjertel (tydelig ved det visuelle utseendet av blekhet). Under in situ spyling av orgelet, flytt tynntarmen og tykktarmen i rekkefølge til midtlinjen og sikrer ingen mesenterisk vridning. Dette trinnet sikrer jevn spyling av tarmen og bukspyttkjertelen med UW (University of Wisconsin) -løsningen og er viktig å huske.
7. Snitt portvenen og infrahepatisk vena cava samtidig etter at du har startet spylingen for å slippe ut det venøse avløpet. Dekk magen med is for å sikre kald perfusjon. Dissekere orgelet (pancreatoduodenal graft med deler av retroperitoneum, psoas, milt og binyre) en masse.
8. Kalddisseksjon: Start mobilisering av transplantatet fra lateral til medialretning, fra halen av bukspyttkjertelen til overgangen mellom hodet og korpuset, ved skarp disseksjon av fascia mellom bukspyttkjertel og tykktarm. Mens du utfører dette trinnet, hold bukspyttkjertelen ved sin retroperitoneale dekning med tang og be assistenten om å gi mottrekk på tykktarmen mot foten.
9. Mesenterisk klemme: Etter å ha delt det tynne vevet rundt bukspyttkjertelen, duodenojejunal sløyfe og tykktarmen, be assistenten om å sløyfe rundt mesenterisk pedicle og trekke den store tarmsløyfen kaudalt. Dette vil sikre avgrensning av mesenteri og sikker plassering av klemmen for å dele de mesenteriske hovedkarene i rekkefølge uten å skade bukspyttkjertelparenkymet.
10. Fullstendig ekstraperitoneal disseksjon av transplantatet: Etter å ha delt de mesenteriske karene, begynner du å hente transplantatet ved disseksjon fra medialt til lateralt i retning mot klokken, og deler ekstrapankreatisk vev, inkludert pararenal fascia, binyrene, mansjetten av IVC, psoasmuskel og diafragmatiske crus. Sørg for et tilstrekkelig plan vekk fra aorta for å unngå å skade de øvre mesenteriske og cøliakiarteriene.
11. Utfør forberedelse av bakbordet på is. Oppbevar orgelet i en isboks (kald iskemitid på 5 timer).

2. Mottaker pankreatektomi

1. Preoperativ forberedelse
   1. Fast dyret i minst 6 timer før den fastsatte induksjonstiden. Gi en injeksjon som inneholder midazolam (0,15 mg/kg), atropin (0,04 mg/kg) og ketamin (25 mg/kg) subkutant (s.c.), 15 minutter før transporten til operasjonsstuen (OR). Administrer buprenorfin 0,3 mg depotinjeksjon subkutant 15 minutter før transport til operasjonssalen.
   2. Posisjonering: Plasser ryggdyret på operasjonsbordet og sel forbenene for å sikre en stabil posisjon under operasjonen.
   3. Luftveier og induksjon: Ventiler dyret med en pose og maske med 3% -5% isofluran og 2-3 L oksygen per min, mens du kobler til pulsoksymetersonden og overvåker hjertefrekvensen og O₂ metning.
   4. Etter tilstrekkelig avslapning, bekreftet ved avslapning av kjever og stabil oksygenmetning og hjertefrekvens, be assistenten om å holde åpen munnen med tilstrekkelig trekkraft på dyrets avslappede øvre og nedre kjever, og visualisere vokalledninger ved hjelp av laryngoskopet. Spray 2% lidokain for å slappe av stemmebåndene for å forhindre spasmer indusert av intubasjon (stemmebåndene til svin er svært vaskulære og skjøre!).
   5. Intuber med et 7 mm endotrakealrør og blås opp mansjetten med 3-5 ml luft. Forsikre deg om posisjonen til røret ved hjelp av endetidal CO 2 (ETCO₂) sonden og koble røret til ventilatoren, med 14-16 pust per minutt for å oppnå et tidevannsvolum på 10-15 ml / kg. Senk isofluran til 2,5 % som en vedlikeholdsdose av inhalasjonsanestesi.
   6. Intravenøs linje: Forbered operasjonsstedet aseptisk med betadin og legg en steril drapering. Deretter identifiserer landemerket for å plassere det sentrale venekateteret, som er sentroiden av trekanten dannet mellom mastoidprosessen, akromionprosessen og kragebenets hode. Bruk en 16 G kanyle til å punktere venen; Etter å ha sikret fri flyt av venøst blod, tydelig av fargen og mangelen på pulsatilitet, introduser en guidewire ved hjelp av Seldinger-teknikken.
   7. Utvid kanalen ved hjelp av den medfølgende dilatatoren. Bytt ut styretråden og dilatatoren med et 8,5 x 10 Fr kateter og fest det på plass ved suturering med en 0-0 skjærenål for silkesutsutur. Koble IV-slangen til intravenøse antibiotika som inneholder cefazolin (1 gm) og metronidazol (500 mg) etterfulgt av intravenøs anestesi utført ved propofolinfusjon med en hastighet på 10 ml / time.
   8. Invasiv blodtrykksovervåking: Etter aseptisk klargjøring av operasjonsstedet med betadin, plasser en steril drapering og gjør et snitt parallelt med luftrøret 2 cm fra midtlinjen. Dissekere fibrene i sternomastoid muskel og paratrakeal fascia ved stump disseksjon ved hjelp av Laheys rettvinklede tang og hemostatiske tang.
   9. Identifiser jugularvenen lateral til fibrene i stroppemusklene og dissekere langs muskelen som compartmentaliserer den fra halspulsåren medialt ved hjelp av stump disseksjon som beskrevet ovenfor. Identifiser arterien ved sin pulsering, tekstur (ledningslignende) og perivaskulær plexus. Mobiliser fartøyet og slynge det med to silke 2-0 bånd.
   10. Punkter beholderen med et 16 G angiokateter med en skrå spiss pekende oppover og trekk ut den indre stilten når den er inne i karet. Skyv den ytre kateterhylsen ved hjelp av Seldinger-teknikken og koble utløpet til målesystemet for arterielt blodtrykk (BP). Før du kobler til den invasive BP-monitoren, må du kalibrere avlesningen til null for å sikre nøyaktig registrering og feste kateteret på plass ved hjelp av silkebåndene på tvers.
   11. Temperaturovervåking og oppvarming: Plasser temperaturopptakssonden oralt. Dekk dyret med Bair-hugger varmedyne og sørg for en temperatur på 37-38 °C. Smør øynene med en nøytral øye smøremiddelgel. Mal og draper det kirurgiske feltet
2. Kirurgisk prosedyre
   MERK: Huden er aseptisk forberedt for alle kirurgiske prosedyrer ved bruk av betadinskrubb etterfulgt av plassering av sterile gardiner.
   1. Incisjon og eksponering: Lag et midtlinjesnitt fra xiphisternum til symfysepubis ved hjelp av den rene skjæringsmodusen til Bovies elektrokauterisering. Sørg for å holde lateral til urinrøret i den nedre delen av snittet utover fallos for å unngå skade. Plasser den selvholdende bukveggsretraktoren, pass på at du ikke skader milten og leveren for å optimalisere eksponeringen av det kirurgiske feltet.
   2. Mobilisering av bukspyttkjertelen: Med assistenten som gir mottrekk til pancreato-duodenal grove, start med å dissekere langs det avaskulære fascialplanet mellom bukspyttkjertelen parenchyma (duodenal lobe) og infra-hepatisk IVC.
   3. Mobilisering av bukspyttkjertelen: Svinepankreasen danner en ring rundt mesenterico-portal-aksen (forbindelseslappen). Dissekere langs fascia på begge aspekter av portalvenen (PV) for å sikre fullstendig mobilisering av forbindelseslappen fra den overliggende PV. Den sikreste måten er å starte disseksjonen langs hver side av portalvenen og skille vevet cirkumferentielt med eller mot klokken.
   4. Mobilisering av bukspyttkjertelhale: Deretter identifiserer du krysset mellom bukspyttkjertelen og pararenale vev (sett på som en hvit linje) og begynner å dissekere halen av den underliggende miltvenen som holder seg nær parenkymen. Ligat og del de små venøse sideelvene til parenkymen, pass på at du ikke skader miltvenen ved hjelp av silke 3/0-bånd.
   5. Mobilisering av bukspyttkjertelkorpus: Dissekere langs det tynne lag av vev som skiller parenkymet fra tykktarmen og magen, og pass på å bevare den tynne vaskulære arkaden langs den infra-pyloriske regionen.
   6. Pancreato-duodenal mobilisering: Deretter skiller du parenkymet fra C-sløyfen i tolvfingertarmen ved skarp disseksjon i pancreato-duodenallunden ved trekkraft-tellertrekk, og pass på å bevare den tynne vaskulære arkaden langs C-sløyfen i tolvfingertarmen.
   7. Deling av bukspyttkjertelen: Identifiser bukspyttkjertelkanalen, liger med silke 2-0 bånd og del holde rundt 3-5 mm stubb av kanalen på duodenal C-sløyfe, holde seg borte fra duodenal vaskulær arkade (i nært forhold til kanalen).
   8. Fjerning av prøven: Fullfør den siste delen av mobiliseringen ved å dissekere parenkymet fra krysset mellom forbindelseslappen, tolvfingertarmen og tykktarmen på hver side av portalvenen. Trekk ut prøven en-masse (figur 1) ved å dele forbindelseslappen på det fremre aspektet av PV. Deling av parenkymet er nødvendig for å trekke prøven ut på grunn av dens omkretsplassering rundt PV.
   9. Sørg for hemostase langs disseksjonsområdene og inspiser duodenum for eventuelle skader og vaskulær stuvning (figur 2).
3. Implantasjon av pancreato-duodenal graft
   1. Klargjøring av transplantatet: Forbered transplantatets PV og den proksimale aortaenden ved å trimme kantene for anastomose. Legg det tilberedte transplantatet i organposen med UW-oppløsning på et isbad. Ta kjernenålbiopsier fra bukspyttkjertelhalen -lagre i formalin, snap fryse og trekke ut RNA på et senere tidspunkt. Sutur biopsistedet ved hjelp av Prolene 6-0 i en figur på 8 mote.
   2. Aorto-kaval disseksjon: Begynn med å identifisere høyre ureter og dissekere langs fascia som skiller ureter fra retroperitoneal dekker over den nedre vena cava. Dissekere langs sidegrensen til aorta for å avsløre den fra den underliggende psoasmuskelen. Deretter dissekerer du langs interaortocaval-lunden for å skille aorta fra IVC.
   3. Klemmetest: Sørg for tilstrekkelig mobilisering av aorta og IVC ved en prøve av Satinskys vaskulære klemmeplassering. Bytt posisjon med førsteassistenten og forbered det kirurgiske feltet ved å trekke tarmsløyfene på venstre side for å eksponere de store karene for anastomose. Plasser prøveklemmene på IVC og aorta for å revurdere en tilstrekkelig mobilisering av begge karene for anastomose.
   4. Venøs anastomose: Etter å ha plassert den vaskulære sidebitende klemmen i IVC, lag en liten åpning i karets fremre vegg og utvid den til en tilstrekkelig størrelse (matchet med graftkaret) kranialt og kaudalt ved hjelp av Potts saks. Skyll lumen med heparinisert saltvann ved hjelp av den fleksible kappen av en IV-kanyle.
   5. Bruk Prolene 6-0 dobbelnål, lag hjørnesuturer på IVC (innsiden ut) og graftportalvenen (innvendig ut). Fest den kaudale hjørnesuturen og kjør en av nålene langs bakre vegg av transplantatet og mottakervenen på en kontinuerlig måte. Fest den fremre veggen på en lignende (utvendig kontinuerlig) måte og fest knuten i midten av den fremre veggen etter å ha spylt anastomosens lumen med heparinisert saltvann.
   6. De-klemme venen: Plasser en Bulldogs vaskulære klemme på graftportalvenen, vekk fra anastomosen, og slipp sakte sidebitende klemme fra mottakerens IVC. Sjekk for venøs påfylling og eventuelle større blødninger fra anastomosen.
   7. Arteriell anastomose: Plasser den sidebitende klemmen på aorta, pass på at du ikke skader lumbale grener langs karets posteromediale vegg. Instruer anestesilegen om å injisere heparin (100 E / kg BW) og metylprednisolon (500 mg) gjennom det sentrale venekateteret.
   8. Lag en åpning på fartøyets fremre vegg og forleng den kranialt og kaudalt, pass på at du ikke dissekerer langs fartøyets vegg. Skyll lumen med heparinisert saltvann og bruk Prolene 6-0 dobbeltnål, sutur den proksimale enden av graft aorta til mottakerens aortaåpning på en kontinuerlig måte ved fallskjermteknikken. Skyll lumen med heparinisert saltvann før du binder den siste knuten på karets fremre vegg.
   9. Reperfusjon: Ta vare på følgende to aspekter mens du utfører dette trinnet. Først de hemodynamiske endringene der et drastisk fall i gjennomsnittlig BP oppstår. Overvåk invasiv BP minutt til minutt og utfør en dosetitrering av vasopressoren (noradrenalininfusjon) og væskeforbelastning for å holde målet gjennomsnittlig BP mellom 45-50 mmHg.
   10. For det andre, opprettholde hemostasen. Etter fjerning av bulldogklemmen fra venen, vurder for enhver større blødning fra parenkymen, para-aortaområdet og peri-portalområdet; Slipp deretter aortaklemmen og sjekk for blødning fra arteriell anastomotisk sted. Sikre blødningspunktene med ligaturer og hemostatisk suturering. Be anestesilegen om å injisere et hetteglass med traneksamsyre gjennom det sentrale venekateteret.
       MERK: En viktig regel er å minimere aggressiv håndtering av bukspyttkjertelen i denne fasen av reperfusjon (for å unngå transplantatødem og hematom).
   11. Tarmanastomose: Etter å ha sikret ingen mesenterisk torsjon, isoler en jejunumsløyfe, 40-50 cm fra duodenojeunalovergangen, og bring den nær transplantatet. Anastomose transplantatduodenum til mottakeren jejunum på en kontinuerlig måte fra side til side ved bruk av polydioksanon 4-0 sutur, og pass på å sikre en tilstrekkelig luminaldiameter på 1,5-2 cm.
   12. Hemostase og postreperfusjonsbiopsi: Sørg for hemostase rundt transplantatet og på anastomosestedene. Ta tre kjernenålebiopsier fra bukspyttkjertelhalen1 timer etter reperfusjonslagring i formalin, snapfrys og ekstraher RNA på et senere tidspunkt. Sutur biopsistedet med Prolene 6-0 i en figur på 8 måter.
   13. Lukking av bukveggen: Etter å ha vurdert for tilbakeholdte mopper og sikret hemostase, sutur rectus abdominis på en kontinuerlig måte ved hjelp av polydioksanon 0-nålen og pass på i nedre midtlinje for å holde seg borte fra urinrøret. Lukk huden med silke 0 sutur på en kontinuerlig måte.
       MERK: Ideelt sett anbefales monofilamentsuturer (Nylon); Men siden dette er en 3-dagers overlevelsesmodell, er silke akseptabelt i disse eksperimentelle modellene.
   14. Stropping av det sentrale venekateteret: Lag en subkutan tunnel på halsen og fest det sentrale venekateteret ved å begrave det under tunnelen og suturere den overliggende huden med en silke 0-0 skjærenål.
   15. Fjerning av arterielt kateter: Etter å ha sikret et stabilt gjennomsnittlig BP (40-50 mmHg) og en forbedret trend av pH- og laktatnivåer på blodgassanalysen, fjern arterielt kateter og ligere karet for å sikre hemostase i nakken. Lukk den overliggende huden med silke 0 sutur på en kontinuerlig måte.
   16. Plasser dyret og ekstubasjon: Under alle nødvendige forholdsregler, snu dyret sternal på en transportvogn. Vær oppmerksom på O 2-metning og reversering av anestesi (bevegelse av lemmer, spontan pusteinnsats, SpO 2 >95% av O ₂ og ventilatorstøtte) og ekstubere dyret. Transport til merden og plasser dyret akterut og overvåk hemodynamisk status til det er stabilt.

Figur 1: Pankreatektomiprøve resektert en masse. Legg merke til ringen av bukspyttkjertelvev som omgir portalvenen in vivo. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 2 Bilde av duodenum. C-sløyfen i duodenum med bevart vaskulær arkade (pilspiss) sammenliknet med omkringliggende jejunalløkke og vurdert for overbelastning. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Representative Results

De perioperative og postoperative, opptil 3-dagers biokjemiske parametrene fra de fem overlevelsesmodellene for pankreastransplantasjon er oppsummert nedenfor (nummerert som PTX 1 til 5 i kronologi). Av de fem totale pankreastransplantasjonene gikk alle bra i løpet av 3-dagers overlevelsesperioden, noe som fremgår av deres generelle trivsel og bukspyttkjertelskaden og endokrine funksjonstester. Resultatene som er avbildet nedenfor er representative for erfaringene fra en 3-dagers overlevelsesmodell for mottakerpankreatektomi etterfulgt av pankreasallotransplantasjon etter statisk kjølelagring av transplantatet.

Gjennomsnittlig driftstid for pankreatektomi var 52 min (45-64 min). Siden dette var en hjernedød hjertebankende modell, var det ingen asystolisk varm iskemifase i donoren. Gjennomsnittlig mottakers varme iskemitid fra påføring av sidebitende cava-klemme til reperfusjon av transplantatet var 49,5 min (40-55 min). Alle de fem transplantatene hadde en kald iskemitid på 5 timer (300 minutter) i henhold til studieprotokollen. Alle dyrene fikk immunsuppresjon i form av 300 mg Syp ciklosporin, to ganger daglig.

Peri-operative kliniske og biokjemiske parametere
Gjennomsnittlig hjertefrekvens 1 time etter reperfusjon var 135 slag/min (120-170 slag/min). Gjennomsnittlig blodtrykk var 37 mmHg (30-55 mmHg), vanligvis opprettholdt under dekke av en høy dose noradrenalininfusjon. I alle fem tilfellene kunne noradrenalin trappes ned og seponeres før dyret skiftes tilbake til merden. Laktatnivåene ble overvåket i operasjonssalen i 3 timer etter reperfusjon. Trenden er representert i figur 3.

Figur 3: Serumlaktatnivåer etter reperfusjon av transplantat. Trenden ble målt for de første 3 timene med reperfusjon. Y-aksen representerer laktatverdiene (i mmol/L). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Postoperative kliniske og bukspyttkjertelskader biokjemiske parametere
Alle fem dyrene var klinisk våkne, tydelig ved aktiv bevegelse av lemmer og pustemønstre, innen 5-6 timer etter reperfusjon. Alle var aktive, aksepterte perorale fôr og medisiner, og urin og avføring om morgenen på postoperativ dag 1.

De postoperative amylasenivåene de første 3 dagene er oppsummert i figur 4.

Figur 4: Serumamylasenivåer etter reperfusjon av transplantat. Trenden ble målt de første 3 dagene etter transplantasjonen. Y-aksen representerer amylasenivåene (U / L). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Postoperativ serumlipase de første 3 dagene er oppsummert i figur 5.

Figur 5: Serumlipasenivåer etter reperfusjon av transplantat. Trenden ble målt de første 3 dagene etter transplantasjonen. Y-aksen representerer lipasenivåene (U / L). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Postoperativ serumlaktatdehydrogenase (LDH) er oppsummert nedenfor i figur 6.

Figur 6: LDH-nivåer i serum etter reperfusjon av transplantat. Trenden ble målt for de første3 dagene etter transplantasjonen. Y-aksen representerer LDH-nivåene (U/L). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Postoperativ glukosetoleranse test
En 120 min IV glukosetoleransetest ble utført på den tredje postoperative dagen. En 50 ml dose inneholdende 50 % glukose ble injisert gjennom det sentrale venekateteret og tiden ble registrert som 0 min. Blodprøver ble tatt ut deretter på 2 min, 5 min, 10 min, 20 min, 30 min, 60 min, 90 min og 120 min og behandlet for glukosenivå. Resten av prøven ble sentrifugert ved 8000 x g i 10 minutter og supernatanten ble lagret i tre mikrosentrifugerør ved -80 °C. Figur 7 representerer trenden for glukosetoleransetesten for de fem tilfellene (PTX 1-5).

Figur 7: Serumglukosenivåer vurdert ved IV glukosetoleransetest. Serumglukosenivået ble vurdert 0-120 min ved bruk av IV glukosetoleransetest og ble sammenlignet mellom PTX 1-5. Y-aksen representerer glukosenivåene (mmol/L). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Discussion

Den nåværende protokollen er utført for å demonstrere teknikken og gjennomførbarheten av pankreatektomi og bukspyttkjertelallotransplantasjon i svinemodeller. Dyrene ble observert i en periode på 3 dager etter transplantasjon for å demonstrere påliteligheten av pankreatektomiteknikken og allotransplantasjonen. Alle dyrene ble overvåket og ammet i 3 dager etter operasjonen ved hjelp av en standardisert dyrepleieprotokoll for antibiotika, væsker, smertestillende midler, supplerende ernæring og immunosuppressiva (dvs. ciklosporin). De ble ofret på den tredje postoperative dagen (etter 72 timer eller tidligere hvis pålagt av klinisk forverring) ved etisk godkjent human teknikk. Biopsier ble tatt fra hale, korpus, hode og duodenum og sendt til histopatologisk analyse, og de resterende snittene ble lagret i RNA-isolasjonsbuffer og snap-fryst (- 80 °C) for senere bruk.

Et av de tidligste forsøkene på å lykkes med å demonstrere induksjon av iatrogen diabetes mellitus i svinemodellen ved pankreatektomi ble publisert av Chaiba et al. i 2011 i en kohorte på 10 hvite mannlige svin som veier 27-33 kg⁷. Gruppen demonstrerte de anatomiske planene og landemerkene, og etablerte et veikart for vellykket pankreatektomi i svinemodeller. Prudhomme et al. i 2020 demonstrerte muligheten for diabetesinduksjon og bukspyttkjertelallotransplantasjon i sin kohort på tre mannlige Susscrofa-griser⁸. Induksjon av diabetes ble vurdert ved C-peptidnivåer 3 timer etter total pankreatektomi. Medisinsk induksjon av diabetes mellitus hos Yorkshire-griser ble vellykket demonstrert av Grussner et al. i 1993 med en dødelighet på 0% i en kohort på 67 Yorkshire landrace griser⁹. Vellykket induksjon av diabetes ved pankreatektomi ble vurdert ved hjelp av serumglukosenivåer, styrt av dyrets kliniske velvære av vår gruppe (Mazilescu et al.) i 2022¹⁰. Etter etablering av vellykket induksjon gikk vår gruppe videre med pancreasallotransplantasjon etter pankreatektomi i protokollens påfølgende fase.

En viktig begrensning ved studien er å sikre ensartet reproduserbarhet i alle dyrekohorter. Dette skyldes hovedsakelig skjørheten til svinemodellen når det gjelder å være utsatt for sesonginfluensa, zoonose, etc. Disse faktorene kan bidra til negativ forvrengning av resultatene uavhengig av teknikken som brukes til kirurgi.

Faktorer som påvirker utfallet av pankreastransplantasjon inkluderer preoperative tilstander som generell trivsel, kardiopulmonal status, sesonginfeksjon og perioperative tilstander som status for transplantatet ved slutten av maskinperfusjon, transplantathåndtering under kirurgi, hemodynamiske endringer ved reperfusjon¹¹. Fra et kirurgisk synspunkt spiller minimering av transplantathåndtering in vivo og ex situ en viktig rolle for å sikre implantasjon av et minimalt skadet transplantat transplantat i denne svært usikre transplantasjonsmodellen¹². Modifikasjoner i sammensetningen av perfusjonsoppløsningen, dialyseringsløsningen og fysiologiske parametere under maskinperfusjon kan også bestemme utfallet av transplantasjonen og er for tiden under evaluering av gruppen. Etableringen av en vellykket allotransplantasjonsmodell i maskinperfuserte transplantater kan ytterligere bane vei for utvidede kriterier som donasjon etter hjertedød (DCD) og utvidet kjølelager (ECS) av bukspyttkjerteler i fremtiden.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Belzer UW Cold storage solution	Bridge to life Ltd (Columbia, SC, USA)	4055
Calcium gluconate (10%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C360019
Composelect (blood collection bags)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	PQ31555
Heparin (10000 IU/10 ml)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C504710
Lactated Ringer's	Baxter (Mississauga, ON, Canada)	JB2324
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters	Arrow International LLC	SI-09880
Sodium bicarbonate (8.4%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C908950
Solu-Medrol	Pfizer Canada Inc.	52246-14-2
Surgical retreival and transplant instrument set