Maus-Modell für die Bauchspeicheldrüse Transplantation mit einer modifizierten Manschette-Technik

Mein Name ist Benno Cardini vom Daniel Swarovski Forschungslabor der Abteilung für Visceral-, Transplantations- und Thoraxchirurgie der Medizinischen Universität Innsbruck. Heute zeigen wir Ihnen ein Mausmodell für die Pankastransplantation unter Verwendung einer modifizierten Manschetten-Technik. Betäuben Sie das Spender Tier durch eine intraperitoneale Injektion von Ketamin und Xylazin und rasieren Sie den Bauchbereich.

Bringen Sie dann den Empfänger in Rückenlage auf ein Operationsfeld und desinfizieren Sie den Operationsbereich dreimal mit Chlorhexidin. Führen Sie nun eine mediane Laparotomie von der Schambeinregion bis zum Schwertfortsatz durch und verlängern Sie den Schnitt beidseits subkostal, um eine bessere Sicht auf das Operationsfeld zu erzielen. Anschließend werden die Eingeweide nach links ausgelagert und Heparin in die infrarenale Vena cava injiziert.

Im nächsten Schritt identifizieren Sie die Bauchaorta proximal zum Kreuzungspunkt der linken Nierenvene, unterfrieren die Aorta und ligieren sie an dieser Stelle. Gehen Sie nun zum Leberhilus über, identifizieren und dissezieren Sie den Ductus choledochus nahe der Leber und ligieren Sie ihn in der Nähe der Bauchspeicheldrüse. Schließlich durchtrennen Sie den Ductus choledochus oberhalb der Ligatur.

Als Nächstes dissezieren Sie die Pfortader nahe der Leber, um eine ausreichende Länge für eine venöse Anastomose zu erhalten. Als Tipp: Lassen Sie ein kleines Stück Leber an der Pfortader, um eine spätere Identifizierung zu erleichtern. Danach unterminieren Sie die linke Nierenvene im paraaortalen Gewebe und ligieren sie.

Danach die Nierenvene und das periaortale Gewebe durchtrennen, wobei man auf der rechten Seite der Ligatur bleibt. Anschließend die Bauchaorta stumpf vom Truncus celiacus bis zum Zwerchfell freilegen, die Aorta nahe dem Zwerchfell unterminieren und an dieser Stelle durchtrennen. Danach alle Lendenäste identifizieren, koagulieren und durchtrennen.

Schneiden Sie nun die Aorta unterhalb der zuvor angelegten Ligatur durch. Spülen Sie nun das Pankreas über den aortalen Patch mit eiskalter Perfusionslösung, bis Perfusat aus der Vena portae austritt. Oben sehen Sie die perfundierte Vena portae und darunter die perfundierte Aorta.

Setzen Sie nun die Eingeweide in die Bauchhöhle zurück und trennen Sie schrittweise das Pankreas vom Darm mithilfe von 8-0-Seidenligaturen. Beginnen Sie im postpylorischen Bereich, unterfüttern Sie das Duodenum zweimal und ziehen Sie eine 8-0-Seidenligatur hindurch. Ligieren Sie anschließend und trennen Sie das Pankreas scharf vom Duodenum ab.

Dieser Ansatz wird wiederholt durchgeführt, bis zum Ligamentum de Treitz. Es ist entscheidend, den Duodenum nicht zu beschädigen, da dies das Transplantat aufgrund möglicher Kontamination von den Experimenten ausschließen würde. Nachdem die Bauchspeicheldrüse vollständig vom Duodenum gelöst wurde, wird am Mesenterium fortgefahren, dieses unterminiert, ligiert und anschließend durchtrennt.

In Analogie zu den vorherigen Schritten wird die Bauchspeicheldrüse vom Querkolon durch Unterschneiden, Ligieren und schließlich Durchtrennen abgetrennt. Anschließend wird unter Verwendung desselben Vorgehens die Bauchspeicheldrüse nach Ligatur scharf von der Gallenwege-Region gelöst. Danach wird die Bauchspeicheldrüse stumpf vom Magen abpräpariert.

Identifizieren Sie die Arteria gastrica sinistra, ligieren und durchtrennen Sie sie. Entfernen Sie am Ende das Pankreas zusammen mit der angehefteten Milz und legen Sie es in eiskalte Reperfusionslösung, bis zur weiteren Implantation. Verwenden Sie die Milz als Griff.

Ähnlich wie beim Spender betäuben Sie das Empfängertier durch eine intraperitoneale Injektion von Ketamin und Xylazin und rasieren den zervikalen Bereich. Danach bringen Sie das Spendertier in Rückenlage auf das Operationsfeld und desinfizieren den zervikalen Bereich dreimal mit Chlorhexidin. Führen Sie anschließend einen Hautschnitt von der Jugularregion bis zum rechten Unterkieferwinkel durch.

Als Nächstes identifizieren Sie alle seitlichen Äste der rechten Vena jugularis externa, mobilisieren und unterminieren Sie diese und durchtrennen Sie sie nach bipolaren Koagulation. Danach fassen Sie den unteren Pol der rechten Glandula submandibularis, heben ihn kranial an und dissezieren ihn nach bipolaren Koagulation seiner versorgenden Gefäße. Durchtrennen Sie nun alle medialen Äste der rechten Vena jugularis externa nach bipolaren Koagulation.

Ligieren Sie die Vena jugularis externa so kranial wie möglich doppelt und durchtrennen Sie sie zwischen den Ligaturen. Führen Sie das proximale Ende der Vena jugularis externa durch eine Polyethylenhülse. Dabei ist es wichtig, dass der Griff der Hülse zum operierenden Chirurgen zeigt.

Als nächsten Schritt bringen Sie die mikrovaskuläre venöse Klemme von der lateralen Seite an. Befeuchten Sie nun die Vene mit Heparin, entfernen Sie die Ligatur und ziehen die Vene vorsichtig über die Polyethylenhülse. Befestigen Sie abschließend die Vene mit einer kreisförmigen 8-0-Seidenligatur über der Hülse, wobei ein Knoten hinten und drei vorne angelegt werden.

Um Zugang zur rechten Arteria carotis communis zu erhalten, mobilisieren und durchtrennen Sie den rechten Musculus sternocleidomastoideus nach proximaler und distaler Koagulation. Anschließend wird die Arteria carotis communis vorsichtig mobilisiert, wobei darauf geachtet werden muss, benachbarte Strukturen wie den Nervus vagus nicht zu verletzen. Analog zur Vene ligieren Sie die Arteria carotis communis zweifach so kranial wie möglich und durchtrennen sie zwischen den Ligaturen.

Führen Sie nun das Gefäß durch die arterielle Manschette. Befestigen Sie abschließend die arterielle Manschette mit der mikrovaskulären Klemme, die von der medialen Seite kommt. Entfernen Sie danach die Ligatur und weiten Sie das Lumen der Arterie mithilfe von Gefäßdilatatoren.

Nach ausreichender Erweiterung des Lumens ziehen Sie die Arterie über die arterielle Manschette. Am Ende befestigen Sie die Arterie analog zur Vene mit der 8-0-Seidenligatur. Hier sehen Sie die Vene und die Arterie, die für eine arteriovenöse Anastomose rekonstruiert wurden.

Legen Sie das Transplantat zum Einpflanzen auf ein angefeuchtetes Ace im zervikalen Bereich. Ziehen Sie dann die Pfortader durch eine Schleife aus 8-0-Seidenligatur, verkürzen Sie die Vene für eine spannungsfreie Anastomose und ziehen Sie anschließend die Pfortader über die venöse Manschette. Befestigen Sie die Vene abschließend mit einer kreisförmigen 8-0-Seidenligatur.

Analog zur Vene führen Sie den Aortenstumpf durch eine Ligaturschleife und verkürzen die Aorta. Ziehen Sie dann die Aorta über die arterielle Manschette und fixieren Sie sie abschließend mit einer kreisförmigen 8-0-Seidenligatur. Vor der Reperfusion identifizieren Sie die Milzgefäße, ligieren Sie diese und dissezieren Sie sie schließlich scharf, um die Milz zu entfernen.

Bei der Reperfusion entfernen Sie zuerst die venöse Klemme, gefolgt von der arteriellen Klemme. Eine ausreichende Reperfusion des Transplantats zeigt sich durch eine sichtbare Pulstätigkeit der Arterie und eine rosafarbene Färbung des gesamten Transplantats. Befeuchten Sie das Transplantat mit einer normothermen Kochsalzlösung.

Vor der Wundverschlussentfernung Sie den Griff der venösen Manschette, um eine Knicke des Gefäßes zu vermeiden. Schließen Sie am Ende die Wunde mit einer 6-0-Laufnaht und injizieren Sie 0,5 Milliliter normotherme Kochsalzlösung subkutan. Um das Modell zu validieren, testeten wir die endokrine Funktion des transplantierten Pankreas.

Mäuse wurden durch eine Vorbehandlung mit Streptozotocin vier Tage vor der Operation hypoglykämisch gemacht und galten als hypoglykämisch, wenn die Blutglukosewerte über 300 Milligramm Prozent lagen. Diese Linie zeigt die Blutglukosewerte lebender, nicht-transplantierten Kontrollmäuse in Rot sowie der Empfänger von Transplantaten, die keiner verlängerten kalten Ischämiezeit ausgesetzt waren, in Blau. Zusätzlich sind die Blutglukosewerte der Empfänger von Pankreastransplantaten, die einer kalten Ischämiezeit von 16 Stunden ausgesetzt waren, in Grün dargestellt.

Lebende Mäuse blieben während des gesamten Beobachtungszeitraums hypoglykämisch. Im Gegensatz dazu führte die Transplantation von Pankreas-Transplantaten, die keiner verlängerten kalten Ischämiezeit ausgesetzt waren, innerhalb von 24 Stunden zu einer normalen Glykämie, was die endokrine Funktion des Transplantats bestätigt. Die Transplantation von Transplantaten, die einer kalten Ischämiezeit von 16 Stunden ausgesetzt waren, führte nicht zur Wiederherstellung einer normalen Glykämie bei den Empfängern.

Noch dazu mussten in dieser Gruppe alle Mäuse innerhalb von 48 Stunden aufgrund einer frühen Transplantatschädigung infolge Ischämie-Reperfusionsschaden euthanasiert werden. In diesem Video stellten wir eine Methode für die Pankastransplantation bei Mäusen unter Verwendung einer nahtlosen Manschetten-Technik vor. Diese ist technisch und mikrochirurgisch durchführbar und weist hervorragende Erfolgsraten auf.

Jedoch ist es unserer Meinung nach, angesichts der progredienten Fibrose der Bauchspeicheldrüse aufgrund der Duktusverlegung, am besten geeignet für Forschungsbereiche, die sich auf die frühen, mit der Ischämie-Reperfusionsschädigung assoziierten Transplantatläsionen konzentrieren.