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Methodenartikel

Entwicklung eines Schweinemodells zur Untersuchung der dynamischen Erhaltung und Transplantation ganzer Augentransplantationen

610 Ansichten

DOI:

10.3791/69179

25. November 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ein detailliertes und reproduzierbares Ganz-Augen-Transplantationsmodell (WET) wird beschrieben, von der chirurgischen Beschaffung bis zur Einleitung der maschinellen Perfusion, was die Untersuchung der dynamischen WET-Erhaltung bei der Transplantation ermöglicht.

Zusammenfassung

Die allererste menschliche Whole Eye Transplantation (WET) hat neue Hoffnung für Patienten geweckt, die durch schwere Augenschäden das Sehvermögen verloren haben, doch bleiben erhebliche Herausforderungen zu bewältigen, bevor die Sehwiederherstellung durch WET möglich werden kann. Unter diesen ist eine der größten Herausforderungen die ex vivo Erhaltung. Der Augapfel, insbesondere seine neuronalen Komponenten wie Netzhaut und Sehnerv, unterliegt innerhalb von Minuten eine schnelle und irreversible Degeneration, sofern nicht eine ordnungsgemäße Erhaltung gewährleistet ist. Statische Kaltspeicherung (SCS) bleibt der Goldstandard für die vaskularisierte Verbundallotransplantation (VCA), eignet sich jedoch nicht für die VET-ex-vivo-Erhaltung , da sie den Stoffwechsel nicht ausreichend unterdrücken oder unterstützen kann, was zum Verlust der Vitalität und Funktion des Transplantats führt. Die Subnormotherme Machine Perfusion (SNMP) hat sich als vielversprechende Alternative zu SCS etabliert und bietet das Potenzial, nicht nur Transplantate zu erhalten, sondern auch deren Wiederkonditionierung zu erhalten. Unsere Gruppe hat SNMP erfolgreich von der Festorgantransplantation in mehrere VCA-Modelle übersetzt und so seine Machbarkeit und Vorteile demonstriert. Darin berichten wir über die Anwendung von SNMP zur Erhaltung eines WET bei Schweinen und erläutern das anatomische Modell und das Erhaltungsprotokoll. Dieser Ansatz stellt einen bedeutenden Fortschritt bei der Optimierung von VET-Erhaltungs- und Transplantationstechniken dar.

Einleitung

Vaskularisierte Kompositallotransplantationen (VCAs) stellen einen bedeutenden Fortschritt in der rekonstruktiven Chirurgie dar und bieten unvergleichliche ästhetische und funktionelle Ergebnisse für Patienten mit komplexen Läsionen 1,2. Der augäpfelbedingte Sehverlust bleibt jedoch eine Hauptursache für Beeinträchtigungen bei Gesichtsverletzungen. Die kürzliche erste vollständige Augentransplantation (WET) hat den Patienten 3,4 neue Hoffnung geweckt. Obwohl das Sehen nicht wiederhergestellt wurde, zeigte die funktione....

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Protokoll

Die institutionelle Genehmigung für diese Studie wurde vom örtlichen Institutional Animal Care and Use Committee (Protokoll #2024N000205) eingeholt. Alle Tierarbeiten folgten den Richtlinien31 von Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments und entsprachen den Empfehlungen des US Army Animal Care and Use Review Office (ACURO)32. Alle WETs wurden von Schweinen beschafft, die terminale Organbeschaffungsverfahren nach den "3-R"-Prinzipien33 durchlaufen. Tiere mit einem Gewicht zwischen 30 kg und 50 kg wurden nach Erhalt von 100 IU/kg Heparin durch Exsb....

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Ergebnisse

Ein vorläufiger Machbarkeitstest wurde über einen 6-stündigen SNMP-Zeitraum durchgeführt, gefolgt von 2 Stunden normothermer maschineller Perfusion (NMP) mit Vollblut, um die korrekte Reperfusion des gesamten Transplantats zu prüfen und die Repflanzung zu simulieren. Während der SNMP-Phase wurde ein stetiger Ausfluss beobachtet, und die anschließende Vollblut-Reperfusionssimulation zeigte eine erfolgreiche Neufärbung des gesamten Transplantats. Die Perfusionsparameter bestätigten die Mac.......

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Diskussion

Mehr als zwei Jahrzehnte nach den ersten klinischen Fällen steht VCA weiterhin vor erheblichen immunologischen und ex-vivo-Erhaltungsproblemen , was seine breite Verfügbarkeitum 37 einschränkt. Diese Herausforderungen sind im Fall von WET noch ausgeprägter, das spannende Perspektiven für die Sehwiederherstellung bietet, aber einzigartige Herausforderungen mit sich bringt, wie etwa die erfolgreiche Neuverbindung des Sehnervs, die Erhaltung der Funktionalit.......

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Offenlegungen

Einige Autoren deklarieren konkurrierende Interessen. Dr. Uygun, Lellouch und Dr. Cetrulo haben Patentanmeldungen, die für diese Studie relevant sind. Dr. Korkut Uygun und Dr. Basak Uygun haben ein finanzielles Interesse an und sind Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats von Sylvatica Biotech Inc., einem Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Organkonservierungstechnologien mit hohem Grad unter Nullgrad spezialisiert hat. Konkurrierende Interessen der MGH-Ermittler werden vom MGB gemäß deren Interessenkonfliktrichtlinien verwaltet. Alle übrigen Autoren geben keinen Interessenkonflikt an.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde teilweise von den National Institutes of Health im Rahmen der Auszeichnung Nr. R01AR082825 (BEU), R01EB028782 (KU), DoD RTRP RT240044 (KU, AGL, CLC), Shriners Children's 84308 (YB) und dem ARPA-H Unterzuschuss FY25.1065.001 (CLC) sowie von der National Science Foundation im Rahmen der Zuschussnummer EEC 1941543 (KU). HO und YB erhielten Fördermittel von der Fondation des Gueules Cassées. Die Unterstützung der Société Française de Chirurgie Plastique, Reconstructrice et Esthétique (SOFCPRE, Frankreich) an HO und YB wird sehr geschätzt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Adson-ZangeFeine wissenschaftliche Werkzeuge11019-12Chirurgisches Werkzeug
Affinity Pixie OxygenierungssystemMedtronicBBP241Oxygenator
Angiocath (24 G)Becton Dickinson381112Kanulationskatheter
Bovin-SerumalbuminSigma-AldrichA9647Perfusate-Komponente
CalciumchloriddihydratSigma-Aldrich223506Perfusate-Komponente
Kohlendioxid-SauerstoffLuftgasUN3156Kohlendioxid-Sauerstoff-Mix  gas 
Katheter 24 GDutscher921048Arteriekanulation
D-(+)-GlukosemonohydratSigma-Aldrich49159Perfusate-Komponente
DexamethasonSigma-AldrichD2915Perfusate-Komponente
DextranThermowissenschaftlich406271000Perfusate-Komponente
Dilatator-ZangeAROSurgisch11.946.1102Chirurgisches Werkzeug
Excel MicrosoftTabelle
Heparin-Natrium-InjektionEugia Pharma63739-953-25Perfusate-Komponente
Humulin Regular Insulin HumanLilly0002-8215-01Perfusate-Komponente
Hydrocortison-NatriumsuccinatPfizer0009-0011-03Perfusate-Komponente
LigaclipEthiconMCS20Chirurgische Gefäßclips
Liston-KnochenschneiderFeine wissenschaftliche Werkzeuge16104-19Chirurgisches Werkzeug
MagnesiumchloridhexahydratSigma-AldrichM9272Perfusate-Komponente
MasterFlex L/SCole-Parmer77200-32Walzenpumpe
Mikrochirurgische PinzetteFeine wissenschaftliche Werkzeuge11253-20Chirurgisches Werkzeug
Periostale AufzugAROSurgisch46.415.18Chirurgisches Werkzeug
Polyethylenglykol 35000Sigma-Aldrich25322-68-3Perfusate-Komponente
KaliumchloridSigma-Aldrich7447-40-7Perfusate-Komponente
Druckmesser, tragbar, PM-P-1Instrumentierung von lebendigen SystemenPM-P-1Drucksensor
Prism GraphPadv. 10.1.1Statistische Analysesoftware
Radnoti  Blasenfallen-Compliance-KammerRadnoti130149Blasenfalle
RAPIDPoint 500Siemens500Blutgassystem
Reiprocating SägeStryker5100-37Chirurgisches Werkzeug
RongeurFeine wissenschaftliche Werkzeuge16002-18Chirurgisches Werkzeug
Skalpellklinge (n15)Feine wissenschaftliche Werkzeuge10015-00Chirurgisches Werkzeug
Skalpellklinge (n23)Feine wissenschaftliche Werkzeuge10023-00Chirurgisches Werkzeug
Seidennaht 3-0EthiconP683HNaht
NatriumbicarbonatSigma-AldrichS5761Perfusate-Komponente
NatriumchloridSigma-AldrichS9888Perfusate-Komponente
NatriumhydroxidSigma-Aldrich72068Perfusate-Komponente
Natriumphosphat-Monobasique-Dihydrat  Sigma-Aldrich71505Perfusate-Komponente
Stevens-SchereAROSurgisch07.367.13Chirurgisches Werkzeug
Spritze 1 mLBD309659Probenbeschaffung
Spritze 10 mLDutscher300912Transplantatspülung
WärmebildkameraFlir Onehttps://www.flir.fr/products/flir-one-gen-3/?vertical=condition+monitoring&segment=solutionsPerfusionstemperaturüberwachung
Tubing (n° 16)Masterflex13-310-282Maschinelle Perfusionseinrichtung
Vancomycin-HydrochloridSlate Run Pharmaceuticals70436-021-82Perfusate-Komponente

Referenzen

  1. Lellouch, A. G., Lantieri, L. A second chance at life. Camb Q Healthc Ethics. 28 (3), 463-467 (2019).
  2. Tchiloemba, B., et al. Long-term outcomes after facial allotransplantation: Systematic review of the literature. Transplantation. 105 (8), 1869-1880 (2....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Ex vivo KonservierungMaschinenperfusionstatische KaltlagerungSehnervNetzhautkonservierungvaskularisierte zusammengesetzte AllotransplantationTransplantatviabilit tTransplantationstechniken