تم وصف نموذج زراعة عين كاملة للخنازير (WET) مفصل وقابل للتكرار، من الشراء الجراحي إلى بدء التروية الآلية، مما يسمح بدراسة الحفاظ الديناميكي على WET في عملية الزراعة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تم وصف نموذج زراعة عين كاملة للخنازير (WET) مفصل وقابل للتكرار، من الشراء الجراحي إلى بدء التروية الآلية، مما يسمح بدراسة الحفاظ الديناميكي على WET في عملية الزراعة.
أول عملية زراعة عين كاملة بشرية (WET) أشعلت أملا جديدا للمرضى الذين فقدوا البصر بسبب إصابات عينية كبيرة، لكن لا تزال هناك تحديات كبيرة يجب معالجتها قبل أن يصبح استعادة الرؤية عبر WET ممكنة. من بين هذه التحديات هو الحفاظ على الخارج من الحي . تخضع كرة العين، وخاصة مكوناتها العصبية مثل الشبكية والعصب البصري، لتدهور سريع وغير رجعي خلال دقائق ما لم يتم ضمان الحفاظ عليها بشكل صحيح. يظل التخزين البارد الثابت (SCS) المعيار الذهبي في زراعة الأعضاء المركبة الوعائية (VCA) لكنه غير مناسب للحفاظ على WET خارج الجسم بسبب عدم قدرته على كبح أو دعم الأيض بشكل كاف، مما يؤدي إلى فقدان صلاحية ووظيفة الطعم. برز التروية الآلية تحت الحرارية (SNMP) كبديل واعد ل SCS، حيث يوفر القدرة ليس فقط على حفظ الطعوم بل أيضا لإعادة تكييفها. نجحت مجموعتنا في ترجمة SNMP من زراعة الأعضاء الصلبة إلى عدة نماذج VCA، مما يثبت جدواها ومزاياها. هنا، نقدم تقريرا عن تطبيق SNMP لحفظ WET في الخنازير، مع تفصيل النموذج التشريحي وبروتوكول الحفظ. يمثل هذا النهج خطوة مهمة إلى الأمام في تحسين تقنيات حفظ وزراعة WET.
تمثل عمليات زرع الأوعية الدموية المركبة (VCAs) تقدما كبيرا في الجراحة الترميمية، حيث تقدم نتائج جمالية ووظيفية لا مثيل لها للمرضى الذين يعانون من آفات معقدة 1,2. ومع ذلك، يظل فقدان الرؤية المرتبط بكرة العين مصدرا رئيسيا لضعف إصابات الوجه. أشعلت أول عملية زراعة عين كاملة مؤخرا (WET) أملا جديدا للمرضى 3,4. على الرغم من أن الرؤية لم تستعد، أظهر التصوير الوظيفي تنشيط القشرة استجابة لتحفيز الضوء، وأظهر تخطيط الشبكية الكهربائية (ERG) استجابة مستقبلات ضوئية ضعيفة لكنها معروفة للضوء5. على الرغم من الإنجازات التقنية الاستثنائية، لا تزال هناك تحديات كبيرة يجب معالجتها لجعل WET الوظيفي واقعا سريريا. كرة العين حساسة جدا لإقفار، ويعاني الشبكية والعصب البصري من تدهور لا رجعة فيه خلال دقائق من وقت نقص التروية الدافئ (WIT) ما لم يتم الحفاظ على الأكسجة ومستويات الحموضة المناسبة6. لذا، يطرح WET تحديات محددة ضمن مجال VCA، ويجب أخذ عوامل متعددة في الاعتبار، بما في ذلك كل من الأجزاء الخلفية والأمامية، بالإضافة إلى المكونات خارج العين. على وجه الخصوص، تعد العضلات ضرورية لتحقيق نتائج وظيفية ناجحة، لأنها شديدة الحساسية لإصابات نقص التروية الدافئ، والتي تتفاقم أكثر بسبب نقص الترويةوإعادة التروية 7,8. نقص الأكسجين يؤدي إلى تلف الخلايا وإطلاق أنماط جزيئية مرتبطة بالضرر (DAMPs). عند إعادة التروية، تنشط هذه الدامب جهاز المناعة لدى المتلقي، مما يسبب الالتهاب وتسرب الخلايا المناعية. هذا البيئة الالتهابية تسرع الرفض من خلال تعزيز عرض المستضداتوتنشيط الخلايا التائية. إلى جانب التغلب على تحديات مثل إعادة توصيل العصب البصري، سيتطلب WET تقنيات تروية خارج الجسم المحسنة لمنع الضرر الناتج عن WIT أو التخزين البارد الساكن (SCS) وتحقيق استعادة الرؤية 5,7,9,10,11.
تروية الجهاز (MP) معروفة جيدا في زراعة الأعضاء الصلبة كطريقة لمنع إصابة نقص التروية وإعادة التروية 12,13,14، حيث أظهر تفريغ التروية الآلية دون الطبيعي (SNMP) نتائج أفضل مقارنة ب SCS في نماذج مختلفة 15,16,17. لقد نجحنا في ترجمة SNMP عبر نماذج حيوانية تتراوح من القوارض18,19 إلى الخنازير 20,21,22، ومؤخرا الرئيسيات غير البشرية23. لم تثبت SNMP فعاليتها في حفظ الطعوم لفترات طويلة فحسب، بل أظهرت أيضا إمكانات في إعادة تأهيل الطعم والتخفيف من إصابات الإقفاري الدافئ، مما أتاح إعادة الزراعة بأمان حتى 24 ساعة بعد الشراء24.25. وبفضل قدرته على الحفاظ جزئيا على استقلاب الخلايا، يفتح SNMP أيضا آفاقا جديدة من خلال تحويل مرحلة الحفظ إلى منصة تشخيصية وعلاجية وتكييف مسبق يمكن دمجها في بروتوكولات إعادة الزراعة والزراعة في VCA. طورنا بروتوكول SNMP محسن مخصص خصيصا لمرضى زراعة العين الافتراضية وطبقناه على هذا السيناريو الصعب لزراعة العين بالكامل.
في هذه الدراسة، يستخدم SNMP للحفاظ على الأعضاء المؤكسجة والديناميكية عند درجة حرارة البيئة (حوالي 20 درجة مئوية). تستخدم هذه التقنية مضخة بيريستالتيكية وأكسجين لتدوير وأكسجين البرفوسيت. يستخدم نموذج الخنزير، وهو ذو صلة كبيرة بالدراسات حول زراعة وحفظ الرطوبة البيضاء بسبب تشابهه الفسيولوجي مع البشر، وحجم الأوعية المماثل، وغياب جدار مداري جانبيفريد 26,27,28. تجعله هذه الخاصية مناسبا بشكل خاص لتجارب خارج الجسم الخلفي ودراسات الزرع الخلفي، حيث أن الشريان السباتي الخارجي والشريان العيني متصلان مباشرة، مما يسمح بالحصول على WET فقط عبر الشريان السباتي الخارجي والأوردة الودادية دون الحاجة إلى تشريح داخل الجمجمة لتجارب خارج الجسم أو في الجسم الحي إعادة زراعة متجانسة أو غير متجانسة. يتم إجراء الشراء بعد الوفاة الدورية، وبما يتماشى مع التبرع بعد بروتوكولات الموت القلبي، مما يتيح تأخير الشراء حتى يتم جمع أعضاء صلبة أخرى. لذلك، يستكشف هذا النموذج بشكل أعمق إمكانات SNMP في إعادة تهيئة الطعوم الحساسة جدا بعد نقص التروية الدافئ، ويدعم تطوير تقنيات حفظ WET ضمن مختبرات زراعة معتمدة تركز بالفعل على أعضاء أخرى، ملتزمة بمبادئ "3-R" للتحسين والتقليل والاستبدال29,30. علاوة على ذلك، لا يزال ذا صلة بالمشتريات المثيرة التي تتبع خطوات مماثلة. الهدف هو إنشاء نموذج حفظ موثوق يعتمد على الساق السباية السباية والوداجة الخارجية وتقييم جدواها للحفاظ الديناميكي. يتم توفير خطوات إجرائية مفصلة تشمل شراء الفشوش، والمحافظة، والجوانب الرئيسية لتنفيذ SNMP.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحصول على الموافقة المؤسسية لهذه الدراسة من لجنة رعاية واستخدام المؤسسية المحلية (بروتوكول #2024N000205). جميع أعمال اتبعت إرشادات أبحاث: الإبلاغ عن التجارب في الجسم الحي 31 ، وكانت متوافقة مع توصيات مكتب مراجعة رعاية واستخدام في الجيش الأمريكي (ACURO)32. تم الحصول على جميع الوولد من الخنازير التي تخضع لإجراءات شراء الأعضاء النهائية، وفقا لمبادئ "3-R"رقم 33. تم إعدام التي تزن بين 30 و50 كجم عن طريق النزيف بعد تلقي 100 وحدة دولية لكل كجم من الهيبارين، واستخدمت طعوم WET اليسرى في التجارب. كانت ال WETs الصحيحة تعمل كأدوات تحكم. تم الحصول على الأعضاء بعد الوفاة مع أقل من 180 دقيقة من نقص التروية الدافئ. راجع جدول المواد لمزيد من التفاصيل حول جميع الكواشف والمعدات المستخدمة في البروتوكول.
ملاحظة: تم تسجيل البيانات في جدول بيانات (مثل Excel)، وأجريت تحليلات إحصائية باستخدام برنامج إحصائي مناسب (مثل GraphPad Prism). تم تحديد خطر ألفا عند 5٪ وكان ذو ذيلين. لكل متغير مراقب، تم تحديد متوسط وخطأ المتوسط القياسي. استخدم اختبار سبيرمان لدراسة الارتباطات بين معايير التروية.
1. تحضير التروية بالآلة (قبل يوم واحد من التجربة)
2. شراء WET بعد الوفاة
ملاحظة: لمحاكاة التبرع بعد وفاة القلب و/أو الحصول على التبرع بعد الوفاة، يجب أن يتم القتل الرحيم للحيوان وفقا لإرشادات IACUC المحلية. أفضل النزيف على حقن البنتوباربيتال الوريدي لتجنب تسمم الأدوية التي قد تتداخل مع الدراسة.
3. التحضير للتروية
4. تروية آلية تحت الحرارة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء اختبار جدوى أولي على مدى 6 ساعات من SNMP، تلاه ساعتان من التروية الآلية الطبيعية (NMP) مع دم كامل لتقييم إعادة تروية الطعم بالكامل ومحاكاة إعادة الزراعة. خلال مرحلة SNMP، لوحظ تدفق مستمر، وأظهرت محاكاة إعادة تروية الدم الكامل نجاحا في إعادة تلوين الطعم بالكامل. أكدت معايير التروية جدوى التقنية بشكل أكبر (الشكل التكميلي 3).
في سلسلة لاحقة من 7 نسخ، أجريت التجارب تحت نظام معدل تدفق منخفض مستقر، يتراوح بين 2 مل/دقيقة و3 ملم/دقيقة، مما أد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بعد أكثر من عقدين من الحالات السريرية الأولى، لا يزال VCA يواجه تحديات مناعية كبيرة وتحديات حفظ خارج الجسم الحي ، مما يحد من توافره الواسع37. تزداد هذه التحديات وضوحا في حالة WET، الذي يقدم آفاقا مثيرة لاستعادة البصر لكنه يواجه عقبات فريدة، مثل تحقيق إعادة اتصال العصب البصري بنجاح، والحفاظ على وظائف كل من الأجزاء الأمامية والخلفية، والحفاظ على سلامة الهياكل حول الحجاج. في حالة VCAs العينية، من الضروري بشكل خاص منع الإصابة الإقفاري للعين قبل الزراعة، حيث ي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بعض المؤلفين يعلنون عن مصالح متنافسة. لدى الدكتورة أويغون، ليللوش، وسيترولو طلبات براءات اختراع ذات صلة بهذه الدراسة. لدى الدكتورة كوركوت أويغون وباساك أويغون مصلحة مالية ويخدمان في المجلس الاستشاري العلمي لشركة سيلفاتيكا بيوتيك، وهي شركة تركز على تطوير تقنيات حفظ الأعضاء في المناطق المنخفضة تحت الصفر. تدار المصالح المتنافسة لمحققي MGH من قبل MGB وفقا لسياسات تضارب المصالح الخاصة بهم. جميع المؤلفين المتبقين يعلنون عدم وجود تضارب مصالح.
تم تمويل هذا العمل جزئيا من قبل المعاهد الوطنية للصحة بموجب الجائزة رقم R01AR082825 (BEU)، R01EB028782 (KU)، وزارة الدفاع RTRP RT240044 (KU، AGL، CLC)، مشروع Shriners Children's 84308 (YB)، وجائزة فرعية من ARPA-H للسنة المالية 25.1065.001 (CLC)، ومن قبل المؤسسة الوطنية للعلوم بموجب منحة رقم. 1941543 EEC (KU). حصلت HO وYB على تمويل من مؤسسة كاسيه الغويل. يحظى الدعم الكبير من الجمعية الفرنسية للجراحة النباتية، وإعادة بناء الزراعة والعلوم (SOFCPRE، فرنسا) ل HO وYB.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| ملقط أدسون | أدوات العلوم الدقيقة | 11019-12 | أداة جراحية |
| نظام أكسجة جنية الألفة | ميدترونيك | BBP241 | أكسجيناتور |
| أنجيوكاث (24 ج) | بيكتون ديكنسون | 381112 | قسطرة القناة |
| ألبومين مصل بوفين | سيغما-ألدرتش | A9647 | مكون البرفيوزات |
| كلوريد الكالسيوم ثنائي هيدرات | سيغما-ألدرتش | 223506 | مكون البرفيوزات |
| ثاني أكسيد الكربون الأكسجين | إيرغاز | UN3156 | خليط ثاني أكسيد الكربون للأكسجين غاز |
| قسطرة 24 G | داتشر | 921048 | القناة الشريانية |
| د-(+)-جلوكوز أحادي الهيدرات | سيغما-ألدرتش | 49159 | مكون البرفيوزات |
| ديكساميثازون | سيغما-ألدرتش | D2915 | مكون البرفيوزات |
| ديكسترن | العلم الحراري | 406271000 | مكون البرفيوزات |
| ملقط الموسع | الجراحة العلاجية | 11.946.1102 | أداة جراحية |
| إكسل | مايكروسوفت | جدول البيانات | |
| حقن الصوديوم بالهيبارين | يوجيا فارما | 63739-953-25 | مكون البرفيوزات |
| هيومولين أنسولين منتظم بشري | ليلي | 0002-8215-01 | مكون البرفيوزات |
| هيدروكورتيزون الصوديوم سوكسينات | فايزر | 0009-0011-03 | مكون البرفيوزات |
| ليغاكليب | إثيكون | MCS20 | مشابك الأوعية الدموية الجراحية |
| قاطع العظام ليستون | أدوات العلوم الدقيقة | 16104-19 | أداة جراحية |
| كلوريد المغنيسيوم سداسي هيدرات | سيغما-ألدرتش | M9272 | مكون البرفيوزات |
| ماستر فليكس L/S | كول-بارمر | 77200-32 | مضخة الأسطوانة |
| الملقط الجراحي الدقيقي | أدوات العلوم الدقيقة | 11253-20 | أداة جراحية |
| مصعد البيريوستيل | الجراحة العلاجية | 46.415.18 | أداة جراحية |
| بولي إيثيلين جليكول 35000 | سيغما-ألدرتش | 25322-68-3 | مكون البرفيوزات |
| كلوريد البوتاسيوم | سيغما-ألدرتش | 7447-40-7 | مكون البرفيوزات |
| جهاز مراقبة الضغط، محمول، PM-P-1 | أجهزة أنظمة العيش | PM-P-1 | حساس الضغط |
| بريزم | جراف باد | الرقم 10.1.1 | برنامج التحليل الإحصائي |
| رادنوتي غرفة الامتثال لفخ الفقاعات | رادنوتي | 130149 | فخ الفقاعات |
| RAPIDPoint 500 | سيمنز | 500 | نظام غازات الدم |
| منشار إعادة التنفس | سترايكر | 5100-37 | أداة جراحية |
| رونجور | أدوات العلوم الدقيقة | 16002-18 | أداة جراحية |
| شفرة المشرط (n15) | أدوات العلوم الدقيقة | 10015-00 | أداة جراحية |
| شفرة المشرط (n23) | أدوات العلوم الدقيقة | 10023-00 | أداة جراحية |
| غرزة حرير 3-0 | إثيكون | P683H | الخياطة |
| بيكربونات الصوديوم | سيغما-ألدرتش | S5761 | مكون البرفيوزات |
| كلوريد الصوديوم | سيغما-ألدرتش | S9888 | مكون البرفيوزات |
| هيدروكسيد الصوديوم | سيغما-ألدرتش | 72068 | مكون البرفيوزات |
| فوسفات الصوديوم مونوبازيك ديهيدرات | سيغما-ألدرتش | 71505 | مكون البرفيوزات |
| مقص ستيفنز | الجراحة العلاجية | 07.367.13 | أداة جراحية |
| الحقنة 1 مل | BD | 309659 | الحصول على العينات |
| الحقنة 10 مل | داتشر | 300912 | غسل الطعم |
| الكاميرا الحرارية | فلير ون | https://www.flir.fr/products/flir-one-gen-3/?vertical=condition+monitoring&segment=solutions | مراقبة درجة حرارة التروية |
| الأنابيب (n°؛ 16) | ماسترفليكس | 13-310-282 | إعداد التروية الآلية |
| هيدروكلوريد فانكومايسين | أدوية تديرها سلايت | 70436-021-82 | مكون البرفيوزات |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.