Modifisert heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon og en ny modell for aortaregurgitasjon hos rotter

Summary

Denne studien demonstrerer en reproduserbar heterotopisk abdominal hjertetransplantasjonsteknikk hos rotter som nybegynnere kan lære og utføre. I tillegg genereres en ny aortaregurgitasjonsmodell hos rotter ved å utføre heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon og skade donorens aortaklaffen ved hjelp av en guidewire etter høsting.

Abstract

I løpet av de siste 50 årene har mange forskere rapportert heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon hos mus og rotter, med noen variasjoner i kirurgisk teknikk. Modifisering av transplantasjonsprosedyren for å styrke myokardbeskyttelsen kan forlenge iskemitiden samtidig som donorens hjertefunksjon opprettholdes. Denne teknikkens hovedpunkter er som følger: transekterer donorens abdominal aorta før høsting for å losse donorens hjerte; perfuserende donorens koronararterier med en kald kardioplegisk løsning; og aktuell nedkjøling av donorens hjerte under anastomoseprosedyren. Følgelig, siden denne prosedyren forlenger akseptabel iskemitid, kan nybegynnere enkelt utføre den og oppnå en høy suksessrate.

Videre ble det i dette arbeidet etablert en ny modell for aortaregurgitasjon (AR) ved hjelp av en annen teknikk enn den eksisterende, som lages ved å sette inn et kateter fra høyre halspulsåre og punktere den opprinnelige aortaklaffen under kontinuerlig ekkokardiografisk veiledning. En heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon ble utført ved hjelp av den nye AR-modellen. I protokollen, etter at donorens hjerte er høstet, settes en stiv ledetråd inn i donorens brakiocephalic arterie og avansert mot aortaroten. Aortaklaffen punkteres ved å skyve ledetråden lenger selv etter at motstanden er følt, og dermed indusere AR. Det er lettere å skade aortaklaffen ved hjelp av denne metoden enn med prosedyren beskrevet i den konvensjonelle AR-modellen. I tillegg bidrar ikke denne nye AR-modellen til mottakerens sirkulasjon; Derfor forventes denne metoden å produsere en mer alvorlig AR-modell enn den konvensjonelle prosedyren.

Introduction

Heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon hos rotter ble først rapportert i 1964 av Abbott et ^al.1 og har blitt brukt til å studere akutt og kronisk allotransplantatavstøtning, hjerteallograft vaskulopati, iskemi-reperfusjonsskade og hjerteremodellering 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Noen modifikasjoner har blitt lagt til prosedyren de siste 50 årene. Grunnlaget for den nåværende prosedyren er som følger. Donors ascending aorta og lungearterie (PA) er ende-til-side anastomosert til mottakerens abdominal aorta og inferior vena cava, henholdsvis. Selv om donorens venstre atrium og ventrikkel ikke mottar noen intrakavitær strømning, strømmer blod til donorens koronarsystem; Derfor begynner donorens hjerte å slå igjen etter de-klemming.

Noen eksperter med erfaring i hundrevis eller tusenvis av operasjoner har rapportert en høy suksessrate med kort iskemitid for heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon 2,3,4,5; Det er imidlertid vanskelig for nybegynnere å oppnå den korte iskemitiden fra begynnelsen. Tilstrekkelig kardioproteksjon er en viktig faktor for å oppnå god hjertekontraksjon av donorens hjerte. Utilstrekkelig myokardbeskyttelse kan stive donorens hjerte. Derfor endret vi transplantasjonsprosedyren for å styrke beskyttelsen av donorens hjerte. Et av målene med denne studien er å demonstrere en reproduserbar heterotopisk abdominal hjertetransplantasjonsprosedyre som nybegynnere enkelt kan utføre siden den forlenger akseptabel iskemitid.

I tillegg har noen forskere rapportert en modell for aortaregurgitasjon (AR) hos rotter, som har blitt brukt til å undersøke effekten av midler på remodeling av venstre ventrikkel (LV) 12,13,14,15. Den konvensjonelle prosedyren inkluderer følgende: (1) et høyre lateralt nakkesnitt er laget for å eksponere høyre halspulsåren etter anestesi; (2) et kateter kanyleres fra dette karet og føres mot aortaroten; og (3) AR induseres ved å punktere den opprinnelige aortaklaffen under kontinuerlig ekkokardiografisk veiledning.

Det er imidlertid utfordrende å punktere aortaklaffen mens du holder ekkokardiografisonden og får god oversikt over aorta, aortaklaffen og kateteret med ekkokardiogram. Videre er hjertesvikt etter akutt AR en annen komplikasjon. Derfor er det etablert en ny AR-modell, som enkelt kan lages og ikke bidrar til mottakerens sirkulasjon, i dette arbeidet for å løse disse utfordringene. Det andre målet med denne studien er å lage en AR-modell ved å bruke heterotopisk abdominal hjertetransplantasjon og skade donorens aortaklaffen ved hjelp av en guidewire etter høsting.

Protocol

Alle dyreprosedyrene ble utført i samsvar med “En oversikt over loven om velferd og forvaltning av dyr” og “Standarder for omsorg og hold og reduksjon av smerte hos forsøksdyr” av Miljøverndepartementet, Japans regjering og “Retningslinjer for riktig gjennomføring av dyreforsøk” av Japans vitenskapsråd16, 17,18. Dyreprotokollene ble gjennomgått og godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved University of T…

Representative Results

Når det gjelder den normale modellen, ble god LV-kontraksjon vellykket etablert etter de-klemming. Det transplanterte hjertets iskemitid og mottakerens anestesitid var henholdsvis ca. 60 min og 130 min (tab 1). God LV-kontraksjon ble også oppnådd etter de-klemming i den nye AR-modellen. Den iskemiske tiden til det transplanterte hjertet og mottakerens anestesitid i AR-modellen var ca. 5 min og 10 min lengre enn tidspunktene for normalmodellen (tab 2). AR-mo…

Discussion

Viktige trinn ble oppdaget for å forhindre at donorhjertet stivnet under implantasjonen. For det første er det viktig å transektere donorens abdominal aorta før høsting for å losse donorens hjerte ^4,7. Hvis donorens kirurgiske prosedyre utføres uten endotrakeal intubasjon, opphører pusten etter torakotomien, noe som hindrer donorens lungesirkulasjon. Følgelig blir donorens hjerte overbelastet, og forhindrer god sammentrekning av donorens hjerte etter de-…

Materials

Antisedan (atipamezole)	Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Domitor (medetomidine)	Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Dormicum (midazolam)	Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd.
heparin	AY Pharmaceuticals Co.,Ltd.
Jcl:Wistar rats	CLEA Japan, Inc.
microscope	Orinpas Co., Ltd.	SZ61
modified Krebs-Henseleit cardioplegic solution	Merck KGaA
sevoflurane	FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
SURGICEL FIBRILLAR	Johnson & Johnson K.K.
Vetorphale (butorphanol)	Meiji Animal Health Co., Ltd.