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Methodenartikel

Orthotope Transplantation der linken Lunge in einem juvenilen Schweinemodell für ESLP

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DOI:

10.3791/62979

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14. Februar 2022

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein juveniles Schweinemodell der orthotopen Allotransplantation der linken Lunge, das für die ESLP-Forschung entwickelt wurde. Der Fokus liegt auf Anästhesie- und Operationstechniken sowie kritischen Schritten und der Fehlerbehebung.

Zusammenfassung

Die Lungentransplantation ist der Goldstandard bei der Behandlung von Lungenerkrankungen im Endstadium, wobei jährlich weltweit über 4.600 Lungentransplantationen durchgeführt werden. Die Lungentransplantation wird jedoch durch einen Mangel an verfügbaren Spenderorganen eingeschränkt. Daher gibt es eine hohe Sterblichkeit auf der Warteliste. Die Ex-situ-Lungenperfusion (ESLP) hat die Auslastung der Spenderlunge in einigen Zentren um 15 % bis 20 % erhöht. Die ESLP wurde als Methode zur Beurteilung und Rekonditionierung von marginalen Spenderlungen eingesetzt und hat akzeptable kurz- und langfristige Ergebnisse nach der Transplantation von Extended-Criteria-Spenderlungen (ECD) gezeigt. Großtiertransplantationsmodelle (in vivo) sind erforderlich, um laufende In-vitro-Forschungsergebnisse zu validieren. Anatomische und physiologische Unterschiede zwischen Mensch und Schwein stellen erhebliche technische und anästhetische Herausforderungen dar. Ein leicht reproduzierbares Transplantationsmodell würde die In-vivo-Validierung aktueller ESLP-Strategien und die präklinische Bewertung verschiedener Interventionen zur Verbesserung der Spenderlungenfunktion ermöglichen. Dieses Protokoll beschreibt ein porcines Modell der orthotopen Allotransplantation der linken Lunge. Dazu gehören Anästhesie- und Operationstechniken, eine maßgeschneiderte chirurgische Checkliste, Fehlerbehebung, Modifikationen sowie die Vorteile und Grenzen des Ansatzes.

Einleitung

Die Lungentransplantation ist die wichtigste Langzeitbehandlung für Lungenerkrankungen im Endstadium. Weltweit werden jährlich über 4.600 Lungentransplantationendurchgeführt1. Allerdings ist die Lungentransplantation derzeit mit erheblichen Einschränkungen verbunden. Zum einen stellt der Bedarf an Organen die verfügbaren Spender immer mehr in den Schatten. Obwohl die Raten von Lungentransplantationen seit 2012 jedes Jahr gestiegen sind, was auf die kombinierten Auswirkungen von mehr Kandidaten für eine Transplantation, einer Zunahme der Anzahl von Spendern und einer verbesserten Verwendung von geborgenen Organen zurückzuführen ist, ist die Ster....

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Protokoll

Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Canadian Council on Animal Care und dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durchgeführt. Die Protokolle wurden vom Institutional Animal Care Committee der University of Alberta genehmigt. Dieses Protokoll wurde bei weiblichen jungen Yorkshire-Schweinen zwischen 35 und 50 kg angewendet. Schweine sind keimfreie, lebensmitteltaugliche Exemplare. Sie werden vom Swine Research and Technology Centre in Edmonton, AB, Kanada (https://srtc.ualberta.ca) bezogen. Alle Personen, die an ESLP-Verfahren beteiligt waren, hatten eine angemessene Schulung zur biologischen Sicherheit erhalten.

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Ergebnisse

Alle Ergebnisse beziehen sich auf eine 4-stündige Reperfusion nach 12 stündiger NPV-ESLP16. Während der Lungenexplantation sind mehrere klinische Ergebnisse zu erwarten (Abbildung 3). In der Regel bleibt das Schwein nach einer erfolgreichen Explantation der linken Lunge hämodynamisch stabil, kann aber aufgrund einer gefäßerweiternden Reaktion auf die Operation eine niedrig dosierte Infusion von Phenylephrin (Dosisbereich: 2-10 mg/h) benötigen. Die Herzfrequenz sollte .......

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Diskussion

Dieses Protokoll umfasst mehrere kritische chirurgische Schritte, und eine Fehlerbehebung ist erforderlich, um eine erfolgreiche Transplantation und Lungenbeurteilung zu gewährleisten. Juvenile Schweinelungen sind im Vergleich zu erwachsenen menschlichen Lungen unglaublich empfindlich, so dass der operierende Chirurg beim Umgang mit Schweinelungen vorsichtig sein muss. Dies gilt insbesondere nach einem 12-stündigen ESLP-Lauf, da das Organ Flüssigkeitsvolumen angenommen hat und anfällig für Verletzungen durch übermäßige M.......

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Offenlegungen

DHF hält Patente auf Ex-situ-Organperfusionstechnologien und -methoden. DHF und JN sind Gründer und Hauptaktionäre von Tevosol, Inc.

Danksagungen

Diese Forschung wird im Auftrag der Universitätsklinikstiftung gefördert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ABL 800 FLEX BlutgasanalysatorRadiometer989-963
Elektrostatischer Filter für Erwachsene und Kinder HME - SmallCovidien352/5877
Allison LungenretraktorPilling341679
arterieller FilterSORIN GROUP01706/03
Backhaus HandtuchklemmePilling454300
Rinderserum AlbuminMP biomedizinisch218057791
Biomedicus PumpeMaquetBPX-80
Bronchoskop
Kabelbinder – Weiß 12"HUASU InternationalHS4830001
CalciumchloridFisher ScientificC69-500G
Cooley Sternal RetraktorPilling341162
CUSHING Gutschdressing PinzettePilling466200
Debakey-Metzenbaum PräparierenPilling342202
ScherePilling342202
DeBakey Periphere GefäßklemmePilling353535
Debakey Gerade GefäßzangePilling351808
D-GlucoseSigma-AldrichG5767-500G
Tropfensauger
Endotrachealtubus 9,0 mm CUFDMallinckrodt9590E
DurchflusswandlerBIO-PROBETX 40
InfusionspumpeBaxterAS50
Inspire 7 m Hohlfaser-MembranoxygenatorSORIN GROUPK190690
Abfangschlauch Verbinder 3/8" x 1/2"Medtronic6013
Abfangschlauch 1/4" x 1/16" x 8'Medtronic3108
Abfangschlauch 3/8" x 3/32" x 6'Medtronic3506
LaryngoskopN/AN/ASonderanfertigung mit 10-Zoll-Klinge
Metzenbaum PräparierscherePilling460420
Medizinischer KohlendioxidtankPraxair5823115
Medizinischer SauerstofftankPraxair2014408
Medizinischer StickstofftankPraxairNI M-K
MoskitoklemmePilling181816
Harken Ohrmuschelklemme
OrgelkammerTevosol
PlasmaLyte ABaxterTB2544
Poole SaugrohrPilling162212
KaliumphosphatFischer ScientificP285-500G
PERFADEX PlusXVIVO19811
Satinsky KlemmePilling354002
WaageTANITAKD4063611
Silikon StützmembranTevosol
NatriumbicarbonatSigma-Aldrich792519-1KG
Natriumchlorid 0,9%BaxterJB1324
Sorin XTRA Cell SaverSORIN GROUP75221
SternumsägeStryker6207
Chirurgisches ElektrokauterisationsgerätKls MartinME411
TruWave DruckwandlerEdwardsVSYPX272
Zwei-Lumen-Zentralvenenkatheter 7fr x2Arrowg+ardCS-12702-E
Vorse SchlauchschellePilling351377
Willauer-Deaver RetraktorPilling341720
Yankauer SaugrohrPilling162300
0 ETHIBOND Grün 1X36" Endoschlaufe 0ETHICOND8573
0 PDS II CP-1 2x27"ETHICONZ467H
1 VICRYL MO-4 1x18"ETHICONJ702D
2-0 SILK Schwarz 12" x 18" SträngeETHICONSA77G
4-0 PROLENE Blau TF 1x24"ETHICON8204H
6-0 PROLENE Blau BV 2x30"ETHICONM8776
21-Gauge-Nadel

Referenzen

  1. Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multi....

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