Este protocolo proporciona una guía paso a paso para la adquisición de un páncreas porcino para el aislamiento y la purificación de los islotes.
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Artículo de método
Este protocolo proporciona una guía paso a paso para la adquisición de un páncreas porcino para el aislamiento y la purificación de los islotes.
El trasplante de islotes pancreáticos es un tratamiento emergente para la diabetes tipo I; sin embargo, está limitado por la compatibilidad y disponibilidad de donantes. El xenotrasplante de islotes porcinos ofrece una alternativa prometedora al alotrasplante, con el potencial para la producción a gran escala de islotes funcionales bajo demanda. El rendimiento y la viabilidad de los islotes aislados son muy susceptibles a la calidad del páncreas donante y al método de obtención, en particular la duración del tiempo de isquemia caliente. Para mejorar la preservación de los órganos y la posterior producción y viabilidad de los islotes, hemos desarrollado un protocolo de perfusión quirúrgica y resección del páncreas porcino. Este protocolo emplea la canulación aórtica infrarrenal directa y la perfusión de órganos para minimizar el tiempo de isquemia caliente y simplificar el procedimiento para los operadores que no tienen una amplia experiencia quirúrgica. La perfusión arterial posterior del páncreas a través de la aorta elimina la sangre estancada de la microvasculatura, reduciendo así la trombosis y el daño oxidativo del tejido. Este manuscrito proporciona un protocolo detallado para la perfusión quirúrgica y la resección del páncreas porcino, seguida del aislamiento y la purificación de los islotes.
La diabetes tipo 1 es causada por la destrucción autoinmunede las células beta pancreáticas. En consecuencia, los pacientes son dependientes de la insulina exógena, lo que los coloca en fluctuaciones glucémicas de alto riesgo con episodios de hiperglucemia e hipoglucemia2. El alotrasplante de islotes es una cura potencial para la diabetes tipo I; Sin embargo, la disponibilidad limitada de donantes de órganos pancreáticos sigue siendo una barrera importante para la adopción generalizada del procedimiento 2,3. El xenotrasplante de islotes de donantes porcinos es una alternativa prometedora, ya que estos animales están fácilmente disponibles. La optimización y el escalado del aislamiento de los islotes pancreáticos porcinos serán fundamentales para la progresión del xenotrasplante de islotes.
A pesar de que se han publicado previamente varias técnicas de obtención de páncreas porcino, muchos de estos procedimientos describen la pancreatectomía después de la inducción de la muerte cardíaca o la exanguinación 4,5,6,7,8,9,10. Una desventaja importante de estas técnicas es el tiempo isquémico caliente variable (WIT) que ocurre entre el momento de la muerte cardíaca y el inicio de la infusión intraarterial y/o intraductal de la solución de conservación. Incluso 10 minutos de WIT tendrán un impacto negativo en el rendimiento y la viabilidad de los islotes5. La minimización de la WIT requiere una pronta perfusión del páncreas con una solución de conservación. Durante la procuración de órganos abdominales, la canulación aórtica seguida de perfusión intracorpórea con solución de la Universidad de Wisconsin (UW) es crucial para la extracción de sangre, la prevención de trombosis intravascular, la protección contra el daño isquémico y la minimización de la lesión celular11,12.
Estudios previos han demostrado que durante la obtención de páncreas porcino, el lavado a baja presión del tronco celíaco y la arteria mesentérica superior con solución de UW mejora el rendimiento y la pureza de los islotes4. Sin embargo, los métodos publicados anteriormente para la obtención de páncreas porcino incluyen la canulación aórtica abierta, que puede ser técnicamente desafiante, particularmente para cerdos más pequeños 13,14,15. En este manuscrito, presentamos un protocolo detallado, paso a paso, con ayudas visuales complementarias para la perfusión quirúrgica y la obtención del páncreas porcino, seguido del aislamiento y purificación de los islotes. Esta nueva técnica de canulación aórtica durante el aislamiento pancreático se desarrolló específicamente para minimizar el WIT y permitir que la obtención pancreática se realice en un campo sin sangre como un medio para maximizar el rendimiento y la viabilidad del aislamiento de los islotes.
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Todos los procedimientos que involucran animales están aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la División de Medicina Comparativa de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington. Los cerdos Yorkshire adultos de entre 35 y 35 kg son ideales para este procedimiento; Sin embargo, el protocolo se puede adaptar para cerdos de diferentes tamaños dependiendo del contexto experimental. Todo el procedimiento debe realizarse de forma estéril en un quirófano.
1. Preparación preoperatoria y anestesia
2. Montaje operatorio y exposición del retroperitoneo
3. Disección retroperitoneal
4. Disección intratorácica
5. Canulación aórtica infrarrenal, aislamiento visceral y perfusión
6. Pancreatectomía total
7. Canulación del conducto pancreático
8. Perfusión y distensión del páncreas
9. Digestión del páncreas
10. Recolección de tejido pancreático
11. Depuración de islotes mediante el método de gradiente continuo
12. Evaluación y tinción de islotes
13. Cultivo celular de islotes pancreáticos
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La configuración operatoria y la laparotomía de la línea media se muestran en la Figura 1. La incisión de la laparotomía debe ser curvada para evitar la apertura urogenital (Figura 1B). Al instalar el retractor, coloque el poste para el retractor Omni o Bookwalter en la esquina inferior izquierda de la mesa. La retracción ideal incluye dos cuchillas retractoras para la pared abdominal derecha, dos para la pared abdominal izquierda y 1-2 para el colon derecho y e...
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El xenotrasplante de islotes pancreáticos con donantes porcinos es una estrategia prometedora para el tratamiento de la diabetes tipo I. El aislamiento de los islotes es un desafío, y la viabilidad y el rendimiento final de los islotes son altamente susceptibles a la hipotensión y la isquemia tisular encontradas durante la obtención de órganos16,17. Para optimizar la obtención y preservación del páncreas, este protocolo presenta ...
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Los autores no reportan conflictos de interés.
Este manuscrito fue financiado por una beca de innovación clínica de la Mid-America Transplant Foundation.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 1 M NaOH, 100 mL | Millipore Sigma | 1310-73-2 | |
| 10x HBSS, 500 mL (15 a 30 ° C) | Thermo Fisher | 14065056 | |
| 1x D-PBS, 500 mL | Thermo Fisher | 14200075 | |
| 1x HBSS, 1 L | Thermo Fisher | 14025076 | |
| 250 mL Tubos Cónicos | Millipore Sigma | CLS430236-6EA | |
| Anfotericina B [50 mg] | Millipore Sigma | PHR1662 | |
| Povidona Yodada Antiséptica 10% | Millipore Sigma | 25655-41-8 | |
| BioRad Gradiente | BioRad | 395 | |
| Cloruro de calcio dihidratado | Thermo Fisher | 10035-04-8 | |
| Procesador de células COBE | Ebay | 317690 | |
| Depósito de circuito de digestión, botella Gibco, 1 L | Thermo Fisher | 10341001 | |
| Dimetilsulfóxido (DMSO) | Thermo Fisher | 85190 | |
| Dithizone | Thermo Fisher | 60-10-6 | |
| Kit de conexión de formador de gradiente | BioRad 1652008 | ||
| Heparina [1000 U/mL] | Productos médicos de emergencia | 0409-2720-01 | |
| Tampón HEPES (1 m), 100 mL | Thermo Fisher | 15630080 | |
| Albúmina sérica humana 25%, 100 mL | Celprogen | HSA2001-25-1 | |
| Isoflurano | Covetrus | Artículo#:11695067772 | |
| Ketamina | Patterson | Artículo #:07-894-8462 | |
| Liberase (100 mg) | Millipore Sigma | 5401020001 | |
| VIVO/MUERTO Kit de Viabilidad/Citotoxicidad | Thermo Fisher | L3224 | |
| Linfolito 1.1 Medios 500 mL | Cedarlane Labs | CL5020 | |
| Masterflex LS 16 Tubo | Masterfle | 96419-16 | |
| Masterflex Masterflex Masterflex | 07522-30 | ||
| PenStrep (2 mg/mL) | Celprogen | PS-30-002 | |
| Pulmozyme (1 mg/mL, 2,5 mL/vial) | Dornase Alfa | 8931278 | |
| Medio de recuperación, PIM(R) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-R001GMP | |
| RPMI 1640 | Millipore Sigma | R8758-1L | |
| Medio de cultivo estándar, PIM(S) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-S001GMP | |
| Tzed&comercio; (tiletamina y zolazepam) Inyección C | Patterson | Artículo #:07-894-6240 | |
| Universidad de Wisconsin (UW) Solución, 3 L | Soluciones Globales de Trasplante | 1000-0046-06 | |
| Baño de agua | Sigma Alderich CLS6783-1EA | ||
| Xilacina | Patterson | Artículo #:07-891-6165 |
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