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

Mein Name ist Benno Cardini vom Daniel Swarovski Forschungslabor der Universitätsklinik für Viszeral-, Transplantations- und Thoraxchirurgie der Medizinischen Universität Innsbruck. Heute zeigen wir Ihnen ein Mausmodell für die Bauchspeicheldrüsentransplantation mit einer modifizierten Manschettentechnik. Betäuben Sie das Spendertier mit einer intraperitonealen Injektion von Ketamin und Xylazin und rasieren Sie die Bauchregion.

Legen Sie dann den Empfänger in Rückenlage auf ein Operationsfeld und schrubben Sie die Operationsregion dreimal mit Chlorhexidin. Führen Sie nun eine Mittellinien-Laparotomie von der Schamregion bis zum Xiphoid durch und vergrößern Sie den Schnitt subkostal zu beiden Seiten, um einen besseren Blick auf das Operationsfeld zu erhalten. Dann werden die Eingeweide auf der linken Seite nach außen verlagert und Heparin in die infrarenale Hohlvene injiziert.

Im nächsten Schritt identifizieren Sie die Bauchschlagader proximal zur Kreuzung der linken Nierenvene, untergraben die Aorta und binden sie an dieser Stelle ab. Begeben Sie sich nun zum Leberhilum, identifizieren und präparieren Sie den Gallengang communis in der Nähe der Leber und ligieren Sie ihn in der Nähe der Bauchspeicheldrüse. Zum Schluss wird der gemeinsame Gallengang oberhalb der Ligatur durchtrennt.

Als nächstes präparieren Sie die Pfortader in der Nähe der Leber, um eine ausreichende Länge für eine venöse Anastomose zu erreichen. Als Tipp lassen Sie ein kleines Stück Leber auf der Pfortader, um es später leichter zu identifizieren. Als nächstes untergraben Sie die linke Nierenvene im periaortalen Gewebe und ligieren sie.

Dann werden die Nierenvene und das periaortale Gewebe durchtrennt, wobei sie auf der rechten Seite der Ligatur bleiben. Als nächstes präparieren Sie die Bauchschlagader stumpf vom Truncus coeliacus bis zum Zwerchfell, untergraben die Aorta in der Nähe des Zwerchfells und durchschneiden sie an dieser Stelle. Als nächstes identifizieren und koagulieren Sie alle Lendenläste und durchtrennen sie.

Transschneiden Sie nun die Aorta unter der zuvor gesetzten Ligatur. Perfundieren Sie nun die Bauchspeicheldrüse über das Aortenpflaster mit eiskalter Perfusionslösung, bis Sie sehen, dass Ausfluss aus der Pfortader austritt. Oben sieht man die perfundierte Pfortader und unten die perfundierte Aorta.

Setzen Sie nun die Eingeweide wieder in die Bauchhöhle ein und trennen Sie die Bauchspeicheldrüse schrittweise mit 8-0 vom Darm. Ligaturen aus Seide. Ausgehend von der postpylorischen Region den Zwölffingerdarm zweimal untergraben und mit 8:0 ziehen Seidenligatur durch. Dann ligieren Sie es und trennen Sie die Bauchspeicheldrüse scharf vom Zwölffingerdarm.

Dieser Ansatz wird wiederholt durchgeführt, bis das Band von Treitz erreicht ist. Es ist wichtig, den Zwölffingerdarm nicht zu beschädigen, da dies das Transplantat aufgrund einer möglichen Kontamination von den Experimenten ausschließen würde. Nachdem die Bauchspeicheldrüse vollständig vom Zwölffingerdarm getrennt wurde, begeben Sie sich auf das Mesenterium, untergraben es und ligieren es und durchtrennen Sie es dann.

In Analogie zu den vorangegangenen Schritten trennst du die Bauchspeicheldrüse vom Colon transversal, indem du ihn unterminierst, ligierst und schließlich durchtrennst. Trennen Sie nun mit dem gleichen Ansatz die Bauchspeicheldrüse von der Gallenregion, indem Sie sie nach der Ligatur scharf präparieren. Präparieren Sie anschließend die Bauchspeicheldrüse stumpf vom Magen aus.

Identifizieren Sie die linke Magenarterie, ligieren Sie sie und durchtrennen Sie sie. Zum Schluss wird die Bauchspeicheldrüse mit der angesetzten Milz entfernt und bis zur weiteren Implantation in eiskalte Reperfusionslösung gelegt. Verwenden Sie die Milz als Griff.

In Analogie zum Spender wird das Empfängertier mit einer intraperitonealen Injektion von Ketamin und Xylazin betäubt und die Gebärmutterhalsregion rasiert. Anschließend legen Sie das Spendertier in Rückenlage auf das Operationsfeld und schrubben die Gebärmutterhalsregion dreimal mit Chlorhexidin. Führen Sie als nächstes einen Hautschnitt vom Halsausschnitt bis zum rechten Unterkieferwinkel durch.

Als nächstes werden alle Seitenäste der rechten Vena jugularis externa identifiziert, mobilisiert, untergraben und nach der bipolaren Gerinnung geteilt. Fassen Sie anschließend den unteren Pol der rechten Unterkieferdrüse, heben Sie ihn kranial an und präparieren Sie ihn nach bipolarer Koagulation seiner Ernährungsgefäße. Nun werden alle medialen Äste der rechten Vena jugularis externa nach der bipolaren Koagulation durchtrennt.

Lilizieren Sie die Vena jugularis externa doppelt so kranial wie möglich und teilen Sie sie auf mehrere Ligaturen auf. Führen Sie das proximale Ende der Vena jugularis externa durch eine Polyethylenmanschette. Hier ist es wichtig, dass der Griff der Manschette dem operierenden Chirurgen zugewandt ist.

Platzieren Sie im nächsten Schritt die mikrovaskuläre Venenklemme, die von der lateralen Seite kommt. Befeuchten Sie nun die Vene mit Heparin, entfernen Sie die Ligatur und ziehen Sie die Vene vorsichtig über die Polyethylenmanschette. Fixieren Sie zum Schluss die Vene über der Manschette mit einem kreisförmigen 8-0 Seidenligatur mit einem Knoten auf der Rückseite und drei auf der Vorderseite.

Um Zugang zur rechten Arteria carotis communis zu erhalten, mobilisieren und transektieren Sie den rechten M. sternocleidomastoideus nach proximaler und distaler Gerinnung. Mobilisieren Sie anschließend sanft die Arteria carotis communis und achten Sie darauf, die angrenzenden Strukturen wie den Vagusnerv nicht zu beschädigen. In Analogie zur Vene ligatisieren Sie die Arteria carotis communis zweimal, möglichst kranial, und teilen sie auf mehrere Ligaturen auf.

Führen Sie nun das Gefäß durch die arterielle Manschette. Zum Schluss fixieren Sie die arterielle Manschette mit der mikrovaskulären Klemme, die von der medialen Seite kommt. Entfernen Sie anschließend die Ligatur und erweitern Sie das Lumen der Arterie mit Hilfe von Gefäßdilatatoren.

Nach ausreichender Verbreiterung des Lumens ziehen Sie die Arterie über die Arterienmanschette. Am Ende, in Analogie zur Vene, fixieren Sie die Arterie mit dem 8-0 Ligatur aus Seide. Hier sehen Sie, wie die Vene und die Arterie bei arterieller venöser Anastomose repariert wurden.

Für die Implantation legen Sie das Transplantat auf ein angefeuchtetes Ace im Gebärmutterhalsbereich. Ziehe dann die Pfortader durch einen 8-0 Seidenligaturschlaufe, kürzen Sie die Vene für eine spannungsfreie Anastomose und ziehen Sie anschließend die Pfortader über die Venenmanschette. Zum Schluss fixieren Sie die Vene mit einem kreisförmigen 8-0 Ligatur aus Seide.

In Analogie zur Vene führen Sie den Aortenstumpf durch eine Ligaturschlinge und verkürzen die Aorta. Ziehen Sie dann die Aorta über die arterielle Manschette und fixieren Sie sie schließlich mit einem kreisförmigen 8-0 Ligatur aus Seide. Vor der Reperfusion die Milzgefäße identifizieren und ligatisieren und schließlich scharf präparieren und die Milz entfernen.

Für die Reperfusion entfernen Sie zuerst die Venenklemme, gefolgt von der arteriellen Klemme. Eine adäquate Reperfusion des Transplantats zeigt eine sichtbare Pulsation der Arterie und eine rosafarbene Farbe des gesamten Transplantats. Befeuchten Sie das Transplantat mit normothermer Kochsalzlösung.

Entfernen Sie vor dem Wundverschluss den Griff der Venenmanschette, um ein Abknicken des Gefäßes zu vermeiden. Zum Schluss verschließen Sie die Wunde mit einer 6-0 Laufnaht und injizieren 0,5 Milliliter normotherme Kochsalzlösung subkutan. Um das Modell zu validieren, haben wir die endokrine Funktion der transplantierten Bauchspeicheldrüse getestet.

Mäuse wurden durch Vorbehandlung mit Streptozotocin vier Tage vor der Operation hypoglykämisch und galten als hypoglykämisch, wenn der Blutzuckerspiegel über 300 Milligramm Prozent lag. Diese Aufnahme zeigt die Blutzuckerspiegel von lebenden, nicht transplantierten Kontrollmäusen in Rot sowie von Empfängern von Transplantaten, die keiner verlängerten Kälteischämiezeit ausgesetzt waren, in Blau. Darüber hinaus sind die Blutzuckerspiegel von Empfängern von Bauchspeicheldrüsentransplantaten, die einer 16-stündigen kalten Ischämiezeit ausgesetzt waren, grün dargestellt.

Lebende Mäuse blieben über den gesamten Beobachtungszeitraum hypoglykämisch. Im Gegensatz dazu führte die Transplantation von Pankreastransplantaten, 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, stellte die normale Glykämie bei den Empfängern nicht wieder her.

Darüber hinaus mussten in dieser Gruppe alle Mäuse innerhalb von 48 Stunden aufgrund einer Ischämie-Reperfusionsverletzung in Verbindung mit einer frühen Transplantatschädigung getötet werden. In diesem Video haben wir eine Methode zur Pankreastransplantation bei Mäusen vorgestellt, bei der eine unnahtbare Manschettentechnik verwendet wird. Dies ist technisch und mikrochirurgisch machbar mit hervorragenden Erfolgsquoten.

Angesichts der fortschreitenden Fibrose der Bauchspeicheldrüse aufgrund des Gangverschlusses sind wir jedoch der Meinung, dass dieses Modell am besten für Forschungsbereiche geeignet ist, die sich auf die frühere Ischämie-Reperfusionsverletzung im Zusammenhang mit Transplantatschäden konzentrieren.