Summary
Büyük hayvan modelleri klinik öncesi transplantasyon araştırmalarında önemli bir rol oynamaktadır. Klinik kurulum ait benzerlikler nedeniyle, bu makalede açıklanan ortopik böbrek ototransplantasyonunun domuz modeli, organ koruma teknikleri ve terapötik müdahalelerin test edilmesi için mükemmel bir in vivo ayarı sağlamaktadır.
Abstract
Kritik organ yetersizliği olan organ naklinin günümüzde böbrek nakli için mevcut allogreft havuzunu genişletmek için çeşitli stratejiler kullanılmaktadır (KT). Genişletilmiş kriter bağışçılardan (ECD) allogreft kullanımı organ bağışı eksikliğini kısmen azaltsa da, ECD organları inferior sonuçlar ve postoperatif komplikasyonlar açısından potansiyel olarak daha yüksek risk taşır. Dinamik organ koruma teknikleri, iskemi-reperfüzyon ve koruma yaralanması modülasyonu ve allograft tedavileri KT allograft kullanımı ve hasta sonuçlarını iyileştirmek için bir çaba bilimsel ilgi odağı bulunmaktadır.
Klinik öncesi hayvan deneyleri, özellikle tıbbi cihaz ve ilaç geliştirme, çeviri araştırma önemli bir rol oynamaktadır. Domuz ortotopik oto-transplantasyon modelinin eksvivo veya küçük hayvan çalışmaları üzerindeki en büyük avantajı klinik ortama cerrahi-anatomik ve fizyolojik benzerlikler içinde dir. Bu, yeni tedavi yöntemlerinin ve tekniklerinin araştırılmasını sağlar ve bulguların klinik olarak kolaylaştırılmasını sağlar. Bu protokol, 24 saatlik koruma süresi ve telemetri izleme kullanılarak domuz ortotopik böbrek ototransplantasyon modelinin kapsamlı ve sorun odaklı bir tanımını sağlar. Anestezi, hayvan barınağı, perioperatif takip ve izleme nin son derece standart laştırılmış ve son teknoloji yöntemleri ile sofistike cerrahi tekniklerin birleşimi bu modelin tekrarlanabilirliğini ve başarısını sağlar.
Introduction
1954 yılında tek yumurta ikizleri arasında ilk başarılı insan böbrek nakli bu yana, Nobel ödüllü cerrah Joseph Murray öncü grubu tarafından gerçekleştirilen1,böbrek nakli (KT) son dönem böbrek hastalığı olan hastalar için tedavinin dayanak noktası olarak gelişti (ESRD)2. KT diyaliz2ile karşılaştırıldığında üstün uzun vadeli klinik sonuçlar ve yaşam kalitesi gösterir. KT sonra kısa ve uzun vadeli sağkalım oranları sürekli olarak geliştirilmiş, cerrahi teknikler gelişmeler nedeniyle, organ koruma, immünsupresif tedavi, ve kritik bakım, dolayısıyla KT yaygın küresel ölçekte kullanılabilir hale geldi2,3,4.
Kritik organ sıkıntısı nedeniyle, allograft arz vetalep3,5,6arasında sürekli artan bir boşluk vardır. 2018 yılında Almanya'da yaklaşık 12.031 hasta KT'yi beklerken, organ nakli için organ sıkıntısı nedeniyle sadece %20'den azı (2.291 hasta) donör böbrek alabildi7. Ne yazık ki, organ bağışçılarının sadece mutlak sayısı değil, aynı zamanda transplantasyon için sunulan allografts genel kalitesi sonyıllarda8,9azalmıştır. Transplantasyon için kabul edilmesi gereken prehasarlı veya "marjinal" böbrek allogreftlerinin sayısında artan bir eğilim gözlenmiştir10. ECD allogreftkullanımı bekleme süresini ve bekleme listesi morbidite ve mortaliteyi azaltabilir, ancak primer greft eki olmayan fonksiyon (PNF) ve/veya gecikmiş greft fonksiyonu (DGF)8,9,10gibi grefte bağlı komplikasyonların artmış insidansı ile ilişkilidir. Daha fazla araştırma allograft kullanımını optimize etmek için gereklidir, donör havuzu genişletmek ve korumak ve sonuçta hasta sonuçlarını artırabilir marjinal allografts recondition3,6.
Büyük hayvan nakli modellerinin kaynak yoğun ve karmaşık doğası nedeniyle, çok sayıda çalışma küçük hayvanlar kullanılarak veya ex vivo ayarlarında 11,12,13,14,15olarak yapılmaktadır. Bu modeller önemli bilimsel veriler sunabilse de, bu bulguların klinik ortama çevirisi genellikle sınırlıdır. Ortotopik böbrek ototransplantasyonunun domuz modeli, klinik olarak uygun in vivo ayarında yeni yenilikçi tedavi yaklaşımlarının test edilmesine olanak tanıyan, potansiyel olarak daha uzun takip süreleri ve tekrarlayan numune toplama için bol olanaklar sunan köklü ve tekrarlanabilir bir modeldir16,17. Klinik ortama nispeten doğrudan çeviri sağlar karşılaştırılabilir boyutu, avantajı ötesinde (özellikle tıbbi cihaz geliştirme ve ilaç dozu için), iskemi-reperfüzyon yaralanması açısından cerrahi-anatomik ve fizyolojik benzerlikler (IRI) yanıtı ve böbrek hasarı, çeviri araştırma bu modelin kullanımını desteklemek17,18,19. Bu model aynı zamanda genç organ nakli cerrahlarını klinik organ naklinin teknik zorluklarına hazırlamak için mükemmel bir eğitim fırsatı sunmaktadır20.
Ayrıca insan ayarı ve modelin çeşitli teknik değişiklikler ile karşılaştırıldığında birden fazla farklılıklar literatürde bulunabilir16,17,19,20,21. Bu makalede, domuz ortotopik böbrek ototransplantasyonu modelinin oluşturulmasına yardımcı olabilecek teknik ayrıntılar, tuzaklar ve öneriler kapsamlı bir şekilde açıklanmaktadır. Açıklanan telemetri ve video izleme yönteminin yanı sıra özel olarak tasarlanmış barınma tesisimiz hayvanların yakın çekim şiddet değerlendirmesi ve klinik gözlemine olanak sağlar. Perkütan üriner kateter ve belirlenmiş domuz ceketlerinin kullanımı, metabolik kafesler kullanılmadan böbrek fonksiyonlarının ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Bu teknik değişiklikler 3R ilkesinin (Değiştirme, Azaltma ve Arıtma) modern zorluklara uymak ve büyük hayvan modelleri22kullanarak hayvan deneyleri geliştirmek için potansiyel çözümler olarak tanımlanır.
Protocol
Bu çalışma ARRIVE (Hayvan Araştırması: In Vivo Deneylerinin Raporlanması) yönergelerinin ilkelerine göre tasarlanmıştır23. Deneyler, hayvanların korunmasına ilişkin kurumsal kurallara ve Alman federal yasalarına uygun olarak yapılmıştır. Tam etik öneri sorumlu makamlar tarafından onaylanmıştır (Hükümet Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi, LANUV NRW - "Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen", Recklinghausen, Almanya, Protokol Numarası: 81-02.04.2018.A051). Bu çalışmadaki tüm hayvanlar , "Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Rehberi" (8. baskı, NIH Yayını, 2011, ABD) ve bilimsel amaçlarla kullanılan hayvanların korunması na ilişkin 2010/63/EU Direktifi (Avrupa Birliği Resmi Gazetesi, 2010) ilkelerine göre insancıl bakım almıştır. Dişi Alman landrace domuzları hijyenik olarak optimize edilmiş bariyer ıslah tesisinden (Heinrichs GbR, Heinsberg, Nordrhein-Westfalen) elde edilmiştir. Şekil 1, açıklanan deneysel protokolün özetini göstermektedir.
1. Hayvanlar ve konut
- Bu protokol için dişi Alman landrace domuz (veya karşılaştırılabilir) kullanın. Hayvanları ilk ameliyattan 14 gün önce (telemetri implantasyonu) araştırma tesisine teslim edin ve 12 saat açık ve karanlık bir çevrimile sıcaklık ve nem kontrollü bariyer ortamında barındırın (Şekil 2).
- Kayıtlı verilerin doğrudan gözlem odasında bulunan bir bilgisayara aktarılmasını sağlayan odanın tavanına iki telemetri alıcısı monte edin. Veteriner hekimlerin düzenli ziyaretleri sırasında ve sorumlu hayvan bakıcısı (her 8 saat ve isteğe bağlı) hayvanların görsel olarak gözlemlendiğinden emin olun.
NOT: Ayrıca, bu deneyde yerel ağa bağlı entegre termal görüntüleme ile gerçek zamanlı kamera görüntüleri kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan konut tesisinin ayrıntıları Şekil 2'degösterilmiştir.
2. Temel teknikler ve yaygın prosedürler
- Ameliyattan önce bir gecede hayvanları hızlı.
- İlk intramüsküler azaperon (4 mg/kg) ve atropin (0.1 mg/kg) ile premedicate, ardından ketamin (15 mg/kg) 10 dk sonra enjeksiyonu.
- Ön ilaç tan sonra, hayvanı tartın ve doğrudan barınma tesisinden merkezi AMELIYAT haneanestezi hazırlama odasına aktarın.
- 18 G periferik venöz kateter kullanarak büyük kulak damarlarından birini kanüle edin. Standart bir EKG ve nabız oksimetri ile hayvan izleyin.
- Propofol (3 mg/kg) ile anestezi başlatın.
- Ses kablosunu laringoskopla takın ve 7,5 mm'lik endotrakeal tüp takın. Manşet, üreticinin tavsiyelerine göre hava ile kapatılır.
- Mideden sıvı ve havayı çıkarmak için bir oro-gastrik drenaj tüpü takın.
- Üretra yoluyla bir idrar kateteri takın.
- Daha sonra, cerrahi kesi alanında deri kırpma.
- Ameliyat sırasında korneanın kurumasını önlemek için göz merhemi uygulayın.
- Orotracheal entübasyon dan sonra, isofluran (son ekspiratuar 1.45-2.0 Vol.%) ve fentanil (3 -7,5 μg/kg/h) ile anestezi devam edin.
- Bir ısıtma yastığı ile ve ısıtılmış hava kullanarak hayvanın aktif intraoperatif sıcaklık kontrolü sağlamak. Vücut sıcaklığını izlemek için bir rektal prob yerleştirin (hedef sıcaklık 36.5 °C - 37.5 °C).
- Sefuroksim kullanarak antibiyotik profilaksisi uygulayın (35 mg/kg i.v.). Ringer çözeltisini 4 mL/kg/h'ye aşılayın ve cilt insizyonundan sonra 8 mL/kg/h'ye yükseltin. Kulak ven erişimi üzerinde pantoprazol (40 mg i.v.) profilaktik doz uygulayın.
- Cerrahi asepsi ve antisepsi genel ilkelerine göre steril koşullar altında tüm cerrahi işlemleri yapmak. Cerrahi alanı povione-iyot solüsyonu ile dezenfekte edin ve üzerini cerrahi perdelerle kapatın.
3. Telemetri implantasyonu
- Protokolün 2.
- Bireysel temel laboratuvar değerlerini belirlemek için kan ve idrar örnekleri toplayın.
- Kalıcı bir işaretçi kullanarak kesi sitelerini işaretleyin.
- Telemetri transponder arteriyel sensör implant için, kasık bir 3-4 cm insizyon gerçekleştirin. Arteri 360° bir şekilde ortaya çıkarın ve inceleyin.
- Overholt kelepçesi kullanarak arterin altındaki iki damarlı döngüleri çekin ve sivrisinek kelepçeleri ile sabitleyin.
- #11 bıçak neşter kullanarak arteriyotomi yaptıktan sonra, arteriyel sensör takın. Arteriyotomi tek düğüm sütür ile 5-0 polipropilen sütür kullanarak kapatın ve bu dikişlerden birini kullanarak arteriyel sensörü güvenli.
- Hayvanın sol kanadında 3-4 cm büyük bir kesi yapın ve künt diseksiyon ile transponder için deri altı bir kese oluşturun.
- Tünel telemetri transponder kanadına ve kas fasya (3-0 polipropilen, tek düğüm) düzeltmek. Kırmızı ve beyaz EKG elektrotlarını toraksın sağ ve sol tarafına tünel. İki 1 cm kesiler olun ve tek düğüm sütür (3-0 poliglactin) ile iyi bir EKG sinyali sağlamak için kas dokusundaki elektrotlar güvenli.
- Telemetri verilerinin kaydını başlatın ve çeşitli sinyalleri kontrol edin (örneğin, transponder vücudunun kendisi tarafından kayıtlı vücut ısısı, arteriyel kan basıncı ve EKG sinyalleri).
- Kasıktaki kesileri, sol kanattaki kesikleri ve kas ve deri altı sütür (3-0 poliglactin) kullanarak iki küçük torakal kesiyi kapatın ve emilmeyen bir monofilament sütür kullanarak cildi kapatın (örn. 2-0 Prolene).
- Kesi siteleri mühür lemek için bir sprey film pansuman kullanın.
- Bu noktada hayvan çalışma süresinin geri kalanı için giyer özel bir domuz ceket giymek için hayvan hazırlayın. Her cerrahi müdahaleden sonra ceketleri temiz bir ceketle değiştirin.
NOT: Kararlı temel verileri kaydetmek için, telemetri transponderin indeks ameliyatından 14 gün önce implante edilir (sol nefrektomi, lütfen Tartışmabölümüne bakın).
4. Nefrektomi ve böbrek grefti alımı
- Bölüm 2'de açıklanan prosedürleri takiben hayvanı greft alma ameliyatına hazırlayın.
- Anestezi indüksiyonundan sonra, dış juguler ven kanül. Cerrahi alanın steril dezenfeksiyonundan sonra sağ tarafta juguler olukta 4 cm'lik bir kesi yapılır.
- Dış juguler ven ortaya çıkarmak için deri altı doku ve kas diseksiyon.
- 360° bir şekilde damarı ortaya çıkarın ve inceleyin.
- Overholt kelepçesi kullanarak damarın altındaki iki damarlı döngüleri çekin ve sivrisinek kelepçeleri ile sabitleyin.
- Şah damarını hayvanın arkasına tünel altına. Bunun için, sol tarafında domuz konumlandırın. Juguler kateteri takmak için Seldinger yöntemini kullanın.
- Ven üzerindeki açıklığı kapatın ve 5-0 polipropilen sütür kullanarak kateteri sabittutun.
- Kesiyi iki tabaka halinde kapatın (örn. kas için 3-0 poliglactin ve deri altı için 2-0 polipropilen).
- Kateteri birden fazla dikişle (2-0 polipropilen) cilde sabitle.
- Serbest aspirasyon ve enjeksiyon için juguler ven kateter test edin. Daha sonra, kulak ven kanülinden merkezi venöz çizgiye intravenöz hattı değiştirin.
- Cerrahi dezenfeksiyon ve draping sonrasında karın (25-30 cm) açmak için ortanca laparotomi yapın. Cerrahi alanı ortaya çıkarmak için standart bir abdominal retraktör kullanın.
- Kolon ve ince bağırsak kapsayacak şekilde ıslak ve sıcak karın havluları kullanın. İkinci asistandan bağırsağ hemi-karın yönünde böbrek ve vasküler yapılarını teşhir etmesini isteyin.
- Periton tabakasını açın ve monopolar kateter, bipolar forceps ve ince makas kullanarak herhangi bir yapışık dokudan sol böbrek ve üreter incelemek.
- Ligate ve sol üreter bölmek (3-0 poliglactin) en az 10 ila 12 cm uzunluğunda segment bırakarak.
- Sol renal ven(ler) ve arterin diseksiyonu inferior vena kava ve aort tan kökenlerine doğru tamamlayın.
NOT: Bu anatomik bölgede büyük lenfatik damarların yaralanmasından ve açılmasını önleyebilirsiniz. Ayrıca vena kava kökenine yakın renal vene katılan azygo-lomber ven olası bir yaralanma farkında olun. - İki ligatür (3-0 poliglactin) arasında azygo-lomber ven diseksiyon ve ligate.
- Bir kase buz ve steril bir kapak kullanarak arka masa diseksiyonu için hazırlanın.
- Greft böbrek almak için, vasküler kelepçeler ile aort ve vena kava yakın böbrek arter ve renal ven kelepçe. Damarları kelepçelere yakın bir makasla keserek böbrek naklini çıkarın ve böbreği arka masa ekibine teslim edin.
- 5-0 polipropilen sütür kullanarak renal arter kütüğükapatın. 5-0 polipropilen ile iki katmanlı sürekli sütür kullanarak renal ven kapatın. Vasküler kelepçeleri çıkarın.
- Kanama veya lenfatik sızıntı için alan kontrol ettikten sonra, 4 kat içinde karın kapatın.
NOT: Periton: 3-0 poliglactin dikiş çalışan; fasya: 0 poliglactin dikiş çalışan; deri altı tabaka: 3-0 poliglactin dikiş çalışan; cilt: böbrek alma ameliyatı sonrası cilt zımbaları, ertesi gün karın ın yeniden açılmasını kolaylaştırmak ve kesin kapanma için transplantasyon işleminden sonra 2-0 polipropilen tek düğüm sütür. - Steril yara pansumanı uyguladıktan sonra, hayvan ıslah evine geri dönün ve endotrakeal ekstübasyon sonrasında kurtarmak için izin. Postoperatif analjezi için, ototransplantasyona kadar her 8 saatte bir buprenorfin (0.05 - 0.1 mg/kg) kullanın.
5. Back-table ve organ koruma
- Greft alındıktan sonra, hemen standart 14 G (turuncu) periferik kateter kullanarak renal arter canülvet ve 3-0 poliglactin hazırlanan bir turnike kullanarak düzeltmek.
- Soğuk organ koruma solüsyonu ile böbreği durulayın.
- 500 mL organ koruma solüsyonu ile yıkandıktan sonra, arteriyel kanülleri çıkarın, steril organ torbalarında böbrek greftini sarın ve bilgisayar kontrollü bir soğutma devresi kullanarak 4 °C'de 24 saat lik bir soğuk iskemik zaman (CIT) ile organ koruma çözeltisinde saklayın.
NOT: 500 mL 4 °C normal tuzlu çözelti kullanılarak kısa bir koruma sonrası floş önerilir.
6. Kontralateral nefrektomi ve ortotopik böbrek ototransplantasyonu
- Alıcı operasyon sırasında, premedication ve ilk anesteziyi kısıtlı böbrek metabolizmasına adapte edin ve ketamin kullanımını önleyebilirsiniz. İndüksiyon propofol (3-5 mg/kg i.v.), midazolam (0,25 mg/kg i.v.) ve atropin (0.1 mg/kg i.m.) ile yapılır. Bundan sonra preoperatif hazırlık bölüm 2'de açıklanan işlemlerle aynıdır.
- Anesteziyi isoflurane (son ekspiratuar 1,45-2,0 Vol.%) ve fentanil (3 - 7,5 g/kg/h) ve propofol (2 - 4 mg/kg/sa) ile koruyun.
- Kontrol ve sürekli EKG, nabız oksimetri, rektal sıcaklık ve telemetri transponder fonksiyonu nu izlemek.
NOT: İmplantasyon işlemi sırasında sıkı anestezi ve kan basıncı kontrolü çok önemlidir. - Telemetri transponder üzerinde kayıtlı arteriyel kan basıncı sinyali hayvanın supine pozisyonu nedeniyle tatmin edici olmadığı nadir durumlarda, perkütan delinme ve Seldinger tekniği kullanarak sağ femoral arter içine daha fazla arteriyel kateter yerleştirin.
- Steril draping sonrasında, median laparotomi yeniden açmak ve abdominal retraktör kullanarak cerrahi alanı ortaya çıkarmak. Kolon ve ince bağırsak bozulmamış sağ böbrek ortaya çıkarmak için karın sol tarafına yerleştirilir.
- Donör prosedürüne benzer şekilde, kontra-lateral böbrek ve damarlarını çevre dokudan inceleyin. Anastomoz için yeterli damar uzunluğu sağlamak için böbrek hilum yönünde sağ renal ven ve renal arter diseksiyon.
- Vasküler kenetlenmeden 5 dakika önce natrium-heparin intravenöz olarak enjekte edin (100 I.U./ kg).
- Sağ renal arteri ve sağ renal damarı vasküler kelepçeler kullanarak kenetle. Sağ böbrek çıkarılır. Damarlar anastomozbaşlamadan önce bütünlük için kontrol edilir.
- Karın içine korunmuş greft böbrek yerleştirin ve venöz ve arteriyel anastomoz başlar.
- Bu noktadan itibaren, reperfüzyon sonrasında böbrek greftiyi iyi bir erken perfüzyon sağlamak için 80-90 mm Hg üzerinde ortalama arteriyel basınç tutun. Bunu kısmen yeterli hacim yönetimi ve kısmen norepinefrin yönetimi ile (0.1 - 1.0 μg/kg/dk ortalama arteriyel kan basıncı ve verimliliği izlemek için kalp hızı kullanarak sürekli bir infüzyon olarak elde).
- Renal venin uçtan uca anastomozını gerçekleştirin:
- 5-0 polipropilen kullanarak iki köşe dikiş yerleştirdikten sonra, sürekli bir şekilde arka duvar dikiş.
- Kranial köşe dikişi kravat ve arka duvar için kullanılan iplik ile birlikte kravat.
- Arka duvarı bitirdikten sonra, ön duvarı kranio-kaudal yönde dikmek için kafatası köşe dikişi kullanın. Damarı aheparinize salin çözeltisi (100 I.U./mL) ile yıkayın. Kaudal köşe dikişi bağlayın.
NOT: Donör ve alıcı taraf arasında bir boyut uyuşmazlığı durumunda, geniş ve yeterli bir anastomoz sağlamak için küçük bir büyüme faktörü kullanılabilir. Domuz böbrek ven dallarının birçok olası varyasyonları vardır. Kompleks venöz anatomi durumunda modifiye anastomoz yaklaşımı gereklidir (bkz. Şekil 3).
- Renal arterin uçtan uca anastomozını gerçekleştirin:
- Arteriyel anastomoz gerçekleştirmek için 6-0 polipropilen kranial köşe dikiş kullanın. Daha sonra kaldırılır köşe dikiş destekleyen, daha fazla kaudal yerleştirme, isteğe bağlıdır.
- Paraşüt tekniğini kullanarak arka duvarı sürekli olarak dikin. Kaudal köşeye vardıktan sonra ikinci köşe dikişi (varsa) çıkarın.
- Çift kollu 6-0 polipropilen dikiş diğer ucu ile ön duvar dikiş. Arteri heparinize salin solüsyonu (100 I.U./mL) ile temizler. Kaudal köşede iki konuları bağlayın.
- Her iki anastomozun da sahne almak için gereken süreyi <40 dk.'lık bir hedef sıcak iskemi süresiyle kaydedin.
- Venöz vasküler kıskacı ve daha sonra arteriyel kelepçeyi açarak böbreği reperfuse. Önemli kanama olup yok.
- Anastomozlardan önemli bir kanama gözlenmezise, böbrek greftini açve reperfüzyon greftini kaplayan karın bölgesine sıcak normal tuzlu çözelti dökün.
- Homojen reperfüzyonu sağlamak ve tıkanıklığı önlemek için gerekirse grefti yeniden konumlandırın.
- Kolial renal arter ve arteriyel anastomoz (5 mL seyreltilmemiş) dışında papaverine uygulayın.
- Reperfüzyondan sonra, ozmotik dieresis indüklemek için% 20 glukoz çözeltisi 250 mL infüzyon ve furosemid tek bir doz uygulanması takip 80 mg.
NOT: Bundan sonra ilk idrar üretimi görülebilir. - İdrar drenajı sağlamak için, retroperitoneally, hayvanın sağ kanadının karın duvarından 12 Fransız pediatrik idrar kateteri geçirin.
- Bağ (2-0 poliglactin) kullanarak üreterdeki kateteri sabitle ve kateteri 2 mL salin ile kapatın. Daha fazla dikiş adapte ve karın duvarının periton (2-0 polipropilen) üreter güvenli kullanılır. Kateter de en az iki tek düğüm sütür (2-0 polipropilen) ile cilde sabitlenir.
- Böbrek greftinin çıkışını ve vasküler anastomozların bükülmesini önlemek için böbrek üzerindeki periton tabakasını kapatın (3-0 poliglactin).
- Greft alımı için daha önce açıklandığı gibi benzer bir 4 katmanlı moda karın kapatın.
- Karın kapanmasından sonra OR masasında normothermiye devam edin.
NOT: Ortalama arteriyel kan basıncı 80 mm Hg üzerinde hayvan uyanık ve yatkın bir pozisyonda olana kadar tutulmalıdır. - Karın kapanmasının ardından, böbrek greftinin yeterli arteriyel ve venöz perfüzyonu sağlamak için renkli Doppler ultrason kullanın(Şekil 4). Hayvanı tamamen uyanana kadar yakından izleyin ve kendiliğinden yürüyüp içebilirsiniz. Hayvanlara iyileşme aşamasında 1 L Ringer çözeltisi verilir.
- Daha sonra, konut tesisinde kutusuna hayvan dönün.
7. Takip, örneklem ve veri toplama
- Hayvanlara spontane bir şekilde içebilecekleri anda su reklamı libitum sağlayın. Ameliyat sonrası 1.
- Postoperatif analjezi için, buprenorfin (0.05 - 0.1 mg/kg) intramüsküler 72 saat için her 8 saat uygulayın, 72 saat için günde bir kez pantozol (40mg i.v.) verin. Antibiyotik tedavisi (sefuroksim 35 mg/kg i.v. günlük 2x) ve tromboz profilaksisi (postoperatif günden itibaren 500 mg asetilsalisilik asit 1) tüm gözlem süresi boyunca deneyin sonuna kadar.
NOT: Kanama komplikasyonları oluşursa aspirin kesilir. - Gözlem süresi boyunca sürekli telemetri verilerini kaydedin. Hayvanların veteriner hekim ve/veya deneyimli bir veteriner teknisyeni tarafından en az 8 saatte bir ziyaret edilmesini ve klinik durumlarının, hayvanın klinik durumu gerektirdiği takdirde deneyi erken sonlandırmak için temel olarak kullanılan bir puan tablosu kullanılarak değerlendirilmesini sağlamak.
NOT: Bu sözde insancıl uç nokta ölçütleri daha önce24açıklandığı gibi tanımlanır. - Merkezi venöz hat ve perkütan üriner kateter kullanarak günlük numune toplama gerçekleştirin. Günlük 2.000 mL) idrar torbalarını değiştirin.
- Numune toplama veya sıvı veya ilaç yönetimini takiben, tıkanmayı önlemek ve yeni bir steril kapakla kaplamak için her kullanım arasında heparinized serum solüsyonu (100 I.U./mL) ile merkezi venöz kateteri engelleyin.
- 5-7 günlük gözlem süresini takiben, relaparotomi, numune toplama ve böbrek greftinin eksplantasyonundan sonra hayvanları derin anestezi ile kurban edin. Kurban pentobarbital tek bir enjeksiyon kullanılarak yapılır (50 - 60 mg/kg i.v.).
NOT: 3R prensibine uygun olarak, kurban edilen hayvanların kalan organ ve dokuları kurum içi enstitülerde çeşitli ex vivo araştırma ve eğitim amaçlı kullanılabilir.
Representative Results
Grubumuz küçük ve büyük hayvanlarda katı organ nakli modelleri ile birkaç yıllık deneyime sahiptir ve çeşitli deneysel ortamlarda tekrarlanabilir sonuçlar elde, domuz ortotopik böbrek oto-transplantasyon modeli kullanılmıştır16,25,26,27. Deneysel kuruluma bağlı olarak, tüm deneysel ekibin yeterli öğrenme eğrisini sağlayan ön deneyler olarak 3-5 oto transplantasyon yapmanızı öneririz. Bu deneylerin yapılmasında transplantasyon cerrahisi alanında 8 yıllık daha önceki deneysel ve 5 yıllık klinik cerrahi deneyime sahip bir cerrahı eğitmek için 5 transplantasyon gerekliydi. Bu, cerrahın bu tekniklere daha önceki maruziyetine bağlı olarak farklılık görebilir.
Bu protokol çerçevesinde 5 domuz ortopik böbrek ototransplantasyonu deneyi sonuçları gösterilmiştir. Transponder implantasyonu gözlem süresi boyunca yeterli telemetri sinyalleri ile her hayvanda başarılı oldu (kısmi transponder disfonksiyonu olan bir hayvan hariç). Transponder implantasyonu için bıçak-deri aralığı 85 dk ± 5 dk idi (Tablo 1). Greft alımının ardından, tüm hayvanlar barınma tesisinde iyi bir şekilde kurtarıldı. Alma ameliyatı için bıçak-deri aralığı 135 dk ± 32 dk (juguler kateterin takılması, tünel kazması ve güvenliğini sağlamak için yaklaşık 30-45 dk dahil). Sol böbrek 24 saat (24 saat ± 30 dk) bir hedef soğuk iskemi süresi ile soğuk bir su banyosunda saklandı. Ertesi gün anestezi indüksiyonu ve relaparotomi sonrası kontralateral (sağ) böbrek çıkarıldı ve daha önce açıklandığı gibi soğuk depolanan sol böbrek greftinin ortotopik ototransplantasyonu yapıldı. Ototransplantasyon ameliyatı için bıçak-deri aralığı 168 dk ± 27 dk (sağ böbreğin eksplantasyonu dahil) idi. Sıcak iskemi süresi 34 dk ± 7 dk idi. Her implante böbrek grefti reperfüzyon dan sonra minimal ama doğrudan idrar üretimi vardı. Abdominal kapanmayı takiben, renkli Doppler ultrasontüm olgularda böbreğin tatmin edici arteriyel ve venöz perfüzyonu saptandı(Şekil 4). Anestezi den kurtarılan tüm hayvanlarda gözlem süresi boyunca anlamlı bir komplikasyon gözlenmedi. Günlük kan ve idrar örnekleri alındı. Takip sırasında tüm domuzların klinik durumu iyi idi ve 5 gün sonra kurban edildi. Serum kreatinin ve potasyum değerleri POD3-4'te zirve yaptı. Kan pH normal aralıklarda kalmıştır (Şekil 5). İdrar çıkışı ilk dört postoperatif gün boyunca normal değerlere geri döndü. Takip süresi sonunda beyaz kan hücresi sayısı biraz artmıştır(Şekil 5). Sürekli telemetri takibi ile ölçülen vücut ısısı postoperatif dönemde hafif dalgalanmalar gösterdi.
Şekil 1: Çalışma akış şeması ve protokolü. Kullanılan kısaltmalar: POD-postoperatif gün; EKG-elektrokardiyografi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: 6 hayvana kadar gerçek zamanlı ve sürekli telemetri izleme imkanı. (A) Tesisimizin şematik planı 6 hayvanın barınma ve telemetri takibine uygundur. Tek kişilik kasaların büyüklüğü, 2010/63 sayılı AB Direktifi ve ETS 123 Ek A. Paneller A-E yönergelerine göre belirlenmiştir. (B) 6 hayvanın barınması için hayvan odası. (C) Telemetri verilerinin sürekli kaydı için kullanılan bir PC ile gözlem odası. (D) Hayvanların gerçek zamanlı video ve termal görüntüleri. (E) Sosyal izolasyondan kaçınmak için hayvanların arkadaşlarıyla akustik ve koku alma temasını sağlayan bireysel tutma. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Ortotopik böbrek ototransplantasyonu ve anatomik varyasyonları ve rekonstrüksiyon olanakları. (A,B) "standart" vasküler anatomi durumunda ortotopik böbrek ototransplantasyon modelinin basamakları. (C) Varyasyon 1: bir büyük damar donör böbrek ile birlikte gelirken, alıcı tarafında iki damar vardır. Yönetim: küçük ven ligatür ile kapatılır ve anastomoz renal venler arasında uçtan uca yapılır. (D) Varyasyon 2: daha büyük bir damar donör böbrek ile birlikte gelirken, kontralateral tarafında uygun alıcı damar (örneğin, boyut uyuşmazlığı) yoktur. Yönetim: inferior vena kava renal venin yan anastomoz sonu. (E) Varyasyon 3: Her iki tarafta iki benzer büyüklükte damar. Yönetim: iki venöz anastomoz tarafından yeniden yapılanma. (F) Varyasyon 4: donör böbrek ile birlikte gelen iki benzer büyüklükteki damarlar iken, kontralateral tarafında uygun alıcı damar yoktur. Tedavi: iki renal ven durumunda inferior vena kava renal ven yan anastomoz sonu. (G) Varyasyon 5: bir donör böbrek erken çatallanma gösteren bir damar ile birlikte gelir, kontralateral tarafında büyük bir damar varken. Yönetim: alıcı tarafında büyük bir damar ile donör renal venin kısa ortak kanal sonu anastomoz. (H) Varyasyon 6: donör böbrek erken çatallanma ile tek bir renal ven ile birlikte gelirken, kontralateral tarafında uygun alıcı damar yoktur. Yönetim: inferior vena kava donör renal venin kısa ortak kanal yan anastomoz sonu. Bu rakam daha sık varyasyonları bir avuç tasvir ve Alman landrace domuz mümkün tüm varyasyonları açısından istatistiksel olarak kapsamlı değildir. Kullanılan kısaltmalar: KG-böbrek grefti; RK sağ böbrek; IVC-inferior vena kava; AO-aort Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Temsili renkli Doppler ultrason görüntüleri, ortotopik böbrek ototransplantasyonu ve karın kapanmasından hemen sonra. (A) Renkli Doppler ultrason doğrudan böbrek ve karın kapanması implantasyonu sonrasında yapılır, böbrek greftiyi iyi arteriyel ve venöz perfüzyon sağlamak ve potansiyel iyatrojenik vasküler kinking için tarama. Ultrason da çeşitli sorunlar için ekrana hayvanın klinik performansına göre, günlük ve isteğe bağlı olarak kullanılmıştır. (B-E) İmplantasyon sonrası böbrek greftinin temsili ultrason görüntüleri. Ve renkli Doppler(B,C)ile böbrek greftgörüntü mükemmel bir arteriyel gösterir (D) ve venöz perfüzyon (E). Bu rakam aynı hayvanın temsili görüntülerini göstermektedir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Ortotopik böbrek ototransplantasyon modelinin 24 saat soğuk iskemi süresi ile temsili laboratuvar bulguları ve telemetri verileri. (A) Serum potasyum değerleri (B) Serum kreatinin değerleri (C) pH (D) Beyaz kan hücre sayısı (WBC) (E) İdrar çıkışı. (F) Art arda dört böbrek naklinde gözlem süresi boyunca telemetrik izleme ile kayıtlı ortalama vücut ısısı (kısmi transponder disfonksiyonu nedeniyle5. hayvandan veri sunulmaz). Kullanılan kısaltmalar: POD-postoperatif gün. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Ortotopik kindey ototransplantasyon sonrası POD3'te nakledilen böbrek greftinin postoperatif tıkanıklığıolası perioperatif komplikasyon ve tuzaklara örnekler. (D) Tıkanıklığın nedeni, deri seviyesinde aşırı sıkılaştırılmış bir dikiş nedeniyle kateter bükülmesi olarak tanımlanmıştır. Dikiş indikten sonra tıkanıklık 24 saat içinde neredeyse tamamen giderilir. (E) Burada ORtotopik böbrek ototransplantasyonu sonrası POD2'de başka bir böbrek grefti gösterilmiştir. Asteriks (*) greftin alt kutbu etrafında sıvı bir toplama gösterir (kanlı toplama vs lenfocele). Böbrek üzerinde periton kapatılması ile tekniğimiz nedeniyle bu koleksiyonlar genellikle lokal sıkıştırma avantajlı etkileri nedeniyle kendini sınırlayan vardır. Hayvanlar lokal bulgu, kanama veya enfeksiyon belirtileri açısından yakından izlenmelidir. (F) Konut tesisinde günlük (ve isteğe bağlı) gerçekleştirilen nitelikli renkli Doppler ultrason, akademik kullanımının yanı sıra (örn. dokümantasyon, arteriyel direnç endekslerinin kaydı), erken subklinik dönemde potansiyel komplikasyonların tanınmasında önemli bir tanısal role sahiptir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Deneysel görev/adım | Gün | Süre (dk) | Cerrah | Veteriner memuru | Veteriner teknisyeni | Laboratuvar teknisyeni | Doktora öğrencisi | Toplam |
| Nr | ||||||||
| Preopreative bakım | D-29'dan D-15'e | Navdar. | 1 | 1 | 1 | 3 | ||
| Telemetri implantasyon cerrahisi | D-15 | 85±5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 |
| Telemetri implantasyonu sonrası postoperatif bakım | D-15'den D-1'e | Navdar. | 1 | 1 | 1 | 3 | ||
| Greft alma cerrahisi | D-1 | 135±32 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 8 |
| Böbrek ototransplantasyon cerrahisi | D 0 | 168 ±27 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 8 |
| Böbrek ototransplantasyonu sonrası postoperatif bakım | D 0 - D5 | Navdar. | 2 | 1 | 2 | 5 | ||
| Kurban | D 5 | Navdar. | 2 | 1 | 1 | 4 |
Tablo 1. Domuz böbrek ototransplantasyon modelinin çeşitli deneysel adımları gerçekleştirmek için gerekli insan kaynakları ve zaman çizelgeleri açıklaması.
Discussion
KT domuz modeli yeni terapötik yaklaşımlar ve tıbbi cihazların klinik olarak ilgili büyük hayvan ayarı15,17,21soruşturma sağlar. Domuz ve insan ayarı arasındaki anatomik, patofizyolojik ve cerrahi-teknik benzerlikler verilerin klinik yorumlanmasını ve bulguların ve tekniklerin klinik testlere hızlı bir şekilde çevrilmesini kolaylaştırabilir15,16,17,18,19,21.
Ortotopik böbrek oto-transplantasyon modeli sadece allo-transplantasyon ile karşılaştırıldığında gerekli hayvanların sayısını azaltarak 3R ilkesine uygun değildir, örneğin ayrı bir donör hayvan gereklidir, ama aynı zamanda immünolojik yanıt ve immünsupresif ilaçların şaşırtıcı etkileri olmadan IRI ve koruma yaralanması etkilerini araştırmak için eşsiz bir fırsat sağlar17,21.
Protokolün hafif modifikasyonları, geniş bir klinik durumların modelilmesine olanak sağlar. Dolaşım ölümü (DCD) böbreklerden sonra bağış kullanarak KT'yi taklit etmek için vasküler yapılar böbrek almadan önce 30 ila 60 dk yerinde kenetlenirken, uzun süreli soğuk iskemi süreleri (24 saat ve daha uzun) kapsamlı koruma yaralanması16,17,28,29.
Domuz KT modeli küçük hayvanlarda katı organ nakli modellerinden cerrahi olarak daha az zorlu olmasına rağmen (örneğin sıçan lar ve fareler)26, sonuçları iyileştirmek ve belirli komplikasyonları önlemek için akılda tutulması gereken birden fazla teknik yönü ve tuzakları vardır17.
Inferior vena kava ve teknik hata veya anatomik varyasyonlar nedeniyle greft alma veya implantasyon sırasında aort etrafında büyük lenfatik damarları önlemek için başarısız, yüksek çıkış lenfatik fistül ve postoperatif karın sıvısı toplama yol açabilir, enfeksiyon, ve potansiyel olarak teknik başarısızlık. Lenfatik damarlar ameliyat sırasında tamamen kaçınılmalıdır veya 5-0 veya 6-0 polipropilen sütür ile kapalı. Ayrıca lenfatik sızıntıları durumunda bipolar veya başka bir pıhtılaşma cihazı kullanımını önlemek için akıllıca. Genellikle durumun kötüleşmesine yol açar. Düşük çıkışlı lenfatik sızıntı durumunda, ekibimiz fibrin bazlı kollajen yamalar (örneğin, Tachosil)30uygulanması ile iyi bir deneyime sahiptir , ancak, yüksek maliyet bu ortamda uygulama sınırlar.
Bu protokolde böbrek alımı ve ototransplantasyon için transperitoneal bir yaklaşım gösteriyoruz. Bu, böbrek greftlerinin genellikle ekstraperitoneal bir yaklaşımla iliak fossa'ya yerleştirildiği klinik duruma göre önemli bir teknik farktır. Çoğu grup domuz modelinde transperitoneal ve ortotopik yaklaşım kullansa da domuzlarda iliak fossa heterotopik transplantasyon damümkündür 31. Ancak, 30-40 kg domuzlarda dış iliak arterin nispeten düşük çapı ve vazospazm eğilimi nedeniyle bazen zor dış iliak arter renal arter in end-side anastomoz gerçekleştirmek için yapar31. Daha sonra bir ototransplantasyon gerçekleştirmek için transperitoneal bir yaklaşımla sol böbreği geri aldığımız alıkonu ile ilgili olarak, aynı kesiyi yeniden açarak ve straigtforward ortotopik bir yaklaşım kullanarak implantasyonun yapılması daha uygun olur, özellikle de protokolün başına hayvanın sadece bir adet önceden hasarlı kindey ile iyileşmesini sağlamak için doğal sağ böbreği çıkarmak gerekir. Modelin tüm olası teknik varyasyonları kapsamlı açıklaması bu protokol kapsamı dışındadır ve kapsamlı inceleme madde31diğerleri tarafından özetlenmiştir.
Nakledilen böbrek greftinin çıkığı ve vasküler anastomozların saptanması domuz KT modelinde önemli bir başarısızlık kaynağıdır ve cerrahi bir komplikasyon nedeniyle vasküler oklüzyona ve deneyin tam başarısızlığına yol açarak. Bunu önlemek için, otomatik transplantasyon dan sonra 3-0 poliglactin kullanarak çalışan bir dikiş ile böbrek üzerinde periton tabakası kapatın. Ayrıca, renkli Doppler ultrason doğrudan böbrek ve karın kapanması implantasyonu sonrasında yapılır, böbrek greftiyi iyi arteriyel ve venöz perfüzyon sağlamak için. Ultrason da günlük ve isteğe bağlı olarak, hastanın klinik performansına göre, böbrek perfüzyonu için tarama, post-böbrek sorunları (örneğin obstrüksiyon veya idrar kateter kinking), ve lenfatik fistül nedeniyle sıvı toplama, kanama veya enfeksiyon(Şekil 4 ve Şekil 6).
Soğuk iskemi 24 saat genellikle fonksiyonel bozulma ve gecikmiş greft fonksiyonu yol açar gibi, veteriner memuru tarafından gerekli kabul edilirse hayvanlar on-demand tıbbi tedavi gerekebilir. Bu, merkezi venöz hat üzerinden uygulanan %5 glukoz ve/veya Ringer solüsyonu, furosemid bolus enjeksiyonları (klinik durum ve laboratuvar sonuçlarına bağlı olarak oligüri/anuri, 200 mg/gün'e kadar 60-80 mg bolus enjeksiyonu) ve şiddetli hiperkalemi durumunda Sodyum Polistiren Sülfonat (Resonyum A) oral uygulaması ile infüzyon tedavisiiçerebilir. Deneysel önyargıyı önlemek için, hayvanların nakil sonrası veteriner bakımından sorumlu veteriner memuru, uygulanan tedavi ve gruplandırma için kör edilmelidir.
Her ne kadar, renal arter anatomisi genellikle bir arter ile Alman landrace domuzoldukça basit yeniden, venöz rekonstrüksiyon sırasında bazı cerrahi yaratıcılık gerektiren renal ven dallarıan anatomik varyasyonları geniş bir yelpazede vardır. Sıklıkla iki (veya daha fazla) renal ven dalları böbrek hilum ve inferior vena kava arasında farklı düzeylerde katılmak. En sık gözlenen varyasyonlar ve olası yeniden yapılandırma seçenekleri17 Şekil 3'tegösterilmiştir.
İlk cerrahi müdahalenin (gün -15, telemetri implantasyonu) ardından, tüm hayvanlara deneylerin tüm dönemi boyunca giydikleri bir domuz ceketi alırlar. Bu, kazara oluşan yaralanmalara ve implante edilen kateterlerin yerinden edilmesine karşı mükemmel koruma sağlar ve idrar toplama torbalarının depolanması için yer sağlar. Bu ceketlerin kullanımı da 3R Prensibine göre bir arıtma yöntemi olarak kreatinin temizliği nin değerlendirilmesi için metabolik kafesihtiyacını ortadan kaldırmak için uygulanabilir bir çözümdür.
Bizim konut tesisi telemetri ve video tabanlı peri-operatif izleme kullanımını entegre. Bu yöntemler veteriner hekim ve teknisyenlerin düzenli ziyaretlerinin yerini alamasa da, hızlı müdahaleleri kolaylaştırır ve gelecek için deneysel ayarlarımızı daha da iyileştirmek için önem değerlendirmesini geliştirir. Büyük hayvan modellerinde implante edilebilir bir telemetri cihazının kullanımı için çok çeşitli endikasyonlar vardır33. EKG, kan basıncı, sıcaklık gibi büyük cerrahi cerrahi sonrası klinik paramterlerin yakından izlenmesi cerrahi yoğun ve ara bakım ünitesinin insan klinik ortamında standart olarak kabul edilmesine rağmen, deneysel cerrahi izleme de çoğunlukla hayvan anestezi den uyanırken kesilir33,34,35. Bu nedenle, telemetri bu hayvanların sürekli izlenmesi için uygun bir yol sağlar. Tüm bu verilerin olası postoperatif komplikasyonun doğru ve zamanında saptanması (örneğin, hemorrhagic şok veya artan sıcaklık, hipotoni ve taşikardi ile tespit edilen sepsis) erken teşhisine katkıda bulunduracağına inanıyoruz. Bu, zamanında müdahaleyi kolaylaştırabilir (örneğin, terapötik antibiyotik tedavisinin başlatılması, sıvı ikamesi, antikoagülasyonun kesilmesi veya acı çekmemek için hayvanın kurban edilmesi). Bu "gerçek zamanlı" izleme yönü yanı sıra, grubumuz şu anda hayvan deneyleri36,37,38önem değerlendirmesi ve arıtma üzerinde duruluyor . Bu deneylerde toplanan telemetri verilerinin büyük miktarda retrospektif analizi, bu tür cerrahi müdahalelerin şiddetini daha iyi tabakaya almamıza ve laboratuvar hayvanlarında perioperatif bakımı (örn. analjezi) optimize etmemizi sağlayabilir.
İmplante edilebilir telemetri açısından, ölçüm sisteminin implantasyonundan en az 12 gün sonra istikrarlı ve optimum ölçüm verilerinin (kişisel iletişime dayalı) sağlanması önerilir. Bu konuyu büyük hayvanlar için telemetri çözümleri sunan çeşitli üreticiler le ve bu sistemleri çeşitli deneysel ortamlarda kullanan diğer araştırma gruplarıyla görüştükten sonra, telemetri implantasyonu ile böbrek nakli arasında 14 günlük bir süre yi entegre etmeye karar verdik. Daha önceki günlerde, yara izi ve iyileşme süreçleri hala tamamlanmamış olduğu için hayvanın hareketi nedeniyle sapmalar meydana gelebilir.
Avantajlarına rağmen, yukarıda açıklanan modelin bazı sınırlamaları vardır. Karmaşıklık ve gerekli kaynaklar ve altyapı modelin en önemli sınırlamalarıdır. Zaman alan deneysel protokol, karmaşık teknikler ve yoğun perioperatif takip önemli bir konut ve OR kapasitesinin kullanılabilirliğini gerektirir ve doktora arkadaşları, cerrahlar, veteriner memurları ve teknisyenler de dahil olmak üzere daha büyük bir ekibin katılımını gerektirir (Tablo 1). Bu nedenle, ampirik gözlemlerimize dayanarak, günde ikiden fazla işlem yapmak genellikle mümkün değildir. Domuz modelinin küçük hayvan modellerine göre bir diğer dezavantajı da mekanistik ve moleküler-biyolojik araştırmaların sınırlı olmasıdır. Mevcut protokolde sadece 5 günlük takip bildirilmiştir. Bu modelin en önemli deneysel özelliklerini göstermek için uygun, ancak, bu nispeten kısa takip belirli belirli araştırma sorusuna cevap vermek için yeterli olmayabilir (örneğin fonksiyon ve akut hasar uzun vadeli kurtarma). Bu nedenle, izleme bir proje ile ilgili uzantısı gerekli olabilir. Bu el yazması domuz ortotopik böbrek ototransplantasyonu deneysel ayarı bizim mevcut "en iyi uygulama" açıklar. Bu modeli başarılı bir şekilde oluşturmak için bazı adımlar zorunlu olmakla birlikte, küçük yönler (örn. mesane kateterinin intraoperatif kullanımı, femoral vs. karotis artere arter kateter yerleşimi) fakültatiftir ve araştırmacıların takdirine bağlı olarak önlenebilir/değiştirilebilir. Açıklama ve her metodik yönü gerekçesi mevcut protokol kapsamı dışında olacak ve başka bir yerde tartışıldı31. Son olarak, aynı zamanda domuz modelinde ECD KT tam klinik durumu çoğaltmak zordur nerede yaşlı donörler, akut böbrek hasarı ve hipertansiyon gibi çoklu ko-morbidite ve kronik hastalıklar ile donörler ile allografts marjinal donör havuzunun önemli bir bölümünü temsil8,9.
KT'nin bu köklü ve tekrarlanabilir büyük hayvan modeli, yukarıda belirtilen sınırlamaların yanı sıra teknik ve lojistik zorluklara rağmen, organ koruma ve klinik sonuçları iyileştirmek için yeni tedavileri ve teknikleri araştırmak için eşsiz bir fırsat sağlar ve genç cerrahlar için büyük bir hayvan modelinde organ nakli tekniklerinde ustalaşmak için mükemmel bir platformu temsil eder.
Disclosures
Yazarların ifşa etmesi gereken bir çıkar çatışması yok.
Acknowledgments
Yazarlar Pascal Paschenda, Mareike Schulz, Britta Bungardt, Anna Kümmecke onların usta teknik yardım için şükranlarını ifade etmek istiyorum.
Yazarlar kısmen Tıp Fakültesi, RWTH Aachen Üniversitesi (#23/19 -Z.C.), B.Braun Vakfı, Melsungen, Almanya (BBST-S-17-00240 için Z.C.), Alman Araştırma Vakfı (Deutsche Forschungsgememeinschaft - DFG) start programından fon beyan; IÇIN-2591, 542/5-1, 542/6-1; 2016'dan R.T. ve SFB/TRR57'ye, SFB/TRR219'a, BO3755/3-1, BO3755/6-1'e p.B.) ve Alman Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF: STOP-FSGS-01GM1901A to P.B.), fon layıcıların çalışma tasarımı, veri toplama, veri analizi, el yazması hazırlama veya yayınlama kararı ile ilgilenmeden.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anesthesia materials, drugs and medications | |||
| Aspirin 500mg i.v., powder for solution for injection | Bayer Vital AG, Leverkusen, Germany | 4324188 | antiplatelet agents |
| Atropine sulfate solution for injection, 100mg | Dr. Franz Köhler Chemie GmbH, Bensheim, Germany | 1821288 | parasympatholytic agent, premedication |
| Bepanthen ointment for eyes and nose | Bayer Vital AG, Leverkusen, Germany | 1578675 | eye ointment |
| BD Discardit II syringes, 2ml, 5ml, 10ml,20ml | Becton Dickinson GmbH, Heidelberg, Germany | 300928, 309050,309110, 300296 | syringes |
| BD Micolance 3 (20G yellow) Cannula | Becton Dickinson GmbH, Heidelberg, Germany | 305888 | venous catheter |
| BD Venflon Pro Safety (20G pink) | Becton Dickinson GmbH, Heidelberg, Germany | 4491101 | venous catheter |
| Buprenorphine (Buprenovet) | Bayer Vital AG, Leverkusen, Germany | 794-996 | analgesia |
| Cefuroxime 750mg, powder for preparing injection solution | FRESENIUS KABI Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany | J01DC02 | antibiotics |
| Covidien Hi-Contour, Endotracheal Tube 7,5 with Cuffed Murphy Eye | Covidien Deutschland GmbH,Neustadt/Donau, Germany | COV-107-75E | endotracheal Tube |
| FENTANYL 0,5 mg Rotexmedica solution for injection | Rotexmedica GmbH Arzneimittelwerk, Trittau, Germany | 4993593 | opioide analgetic agent |
| Furosemide-ratiopharm 250 mg/25 ml solution for injection | Ratiopharm GmbH, Ulm, Germany | 1479542 | loop diuretics |
| Glucose 5% solution for infusion (500ml, 250ml) | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 3705273,03705422 | infusion fluid |
| Glucose 20% solution for infusion | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 4164483 | osmotic diuresis |
| Heparin-Sodium 5000 I.E./ml | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 15782698 | anticoagulant |
| Isoflurane-Piramal (Isoflurane) | Piramal Critical Care Deutschland GmbH, Hallbergmoos, Germany | 9714675 | volatile anaesthetic agent |
| Ketamine (Ketamine hydrochloride) 10% | Medistar Arzneimittelvertrieb GmbH, Ascheberg, Germany | 0004230 | general anaestetic agent |
| MIDAZOLAM 15mg/3ml | Rotexmedica GmbH Arzneimittelwerk, Trittau, Germany | 828093 | hybnotica, sedative agent |
| NaCl 0,9% solution for infusion (500ml,1000ml) | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 864671.8779 | infusion fluid |
| Norepinephrine (Arterenol) | Sanofi-Aventis Deutschland GmbH, Frankfurt, Germany | 16180 | increase in blood pressure |
| Organ preservation solution (e.g. HTK) | Dr. Franz Köhler Chemie GmbH, Bensheim, Germany | should be decided based on preference and experimental design | organ preservation |
| Pantoprazole 40mg/solution for injection | Laboratorios Normon,Madrid, Spain | 11068 | proton pump inhibitor |
| Paveron N 25mg/ml solution for injection (Papaverine Hydrochloride) | LINDEN Arzneimittel-Vertrieb-GmbH, Heuchelheim, Germany | 2748990 | spasmolytic agent for vasodilatation |
| Pentobarbital (Narcoren) | Boehringer Ingelheim vetmedica GmbH, Ingelheim, Germany | 1,204,924,565 | used for euthanasia |
| Propofol 1% (10mg/ml) MCT Fresenius | FRESENIUS KABI Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany | 654210 | general anaesthetic agent |
| Ringer solution | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 1471411 | infusion fluid |
| Sterofundin ISO solution for infusion (1000ml) | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 1078961 | Infusion fluid |
| Stresnil (Azaperone) 40mg/ml | Elanco | 797-548 | sedative |
| Urine catheter ruffle 12CH | Wirutec Rüsch Medical Vertriebs GmbH, Sulzbach, Germany |
RÜSCH-180605-12 | transurethral urinecatheter |
| Surgical materials | |||
| Appose ULC Skin Stapler | Covidien Deutschland GmbH,Neustadt/Donau, Germany | 8886803712 | skin stapler |
| Cavafix Certo 375 | B. Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Germany | 4153758 | central venous catheter |
| EMKA Easytel +L-EPTA Transponder | emka TECHNOLOGIES S.A.S,Paris,France | L-EEEETA 100 | telemetry transponder |
| EMKA Reciever and Data Analyzer System | emka TECHNOLOGIES S.A.S,Paris,France | Reviever | telemetry receiver |
| Feather Disposable Scapel (11)(21) | Feather, Japan | 8902305.395 | scapel |
| Prolene 2-0, blue monofil VISI-BLACK, FS needle | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | EH7038H | skin |
| Prolene 3-0,blue monofil,FS1 needle | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | EH7694H | skin |
| Prolene 5-0 (simply angulated, C1 needle) blue monofil VISI-BLACK | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | EH7227H | vascular |
| Prolene 5-0 (double armed, C1 needle) 60cm | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | KBB5661H | vascular |
| Prolene 6-0 (double armed, C1 needle) 60cm | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | EH7228H | vascular |
| Sempermed derma PF Surgical Gloves Seril Gr. 7, 7.5, 8 | Semperit investment Asia Pte Ltd, Singapore | 4200782,4200871,4200894 | surgical gloves |
| Sentinex® PRO Surgical Gowns Spunlace XL 150cm | Lohmann & Rauscher GmbH & Co. KG, Neuwied, Germany | 19302 | surgical gown |
| Tachosil | Takeda Pharma Vertrieb GmbH & Co. KG, Berlin, Germany | MAXI 9,5 x 4,8 cm | haemostasis |
| Telasorp Belly wipes (green 45x45cm) | PAUL HARTMANN AG,Heidenheim, Germany | 4542437 | abdominal towel |
| Pediatric urine catheter | Uromed Kurt Drews KG, Oststeinbeck, Germany | PZN 03280856 | used for the uretero-cutaneus stoma |
| VICRYL- 0 MH Plus | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | V324 | fascial closure |
| VICRYL - 3-0, SH1 Plus needle, 75cm | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | W9114 | subcutaneous suture, peritoneal suture, |
| VICRYL - 3-0, SH1 Plus needle, 4*45cm | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | V780 | subcutaneous suture, peritoneal suture, |
| VICRYL - ligatures Sutupak purple braided, 3-0 | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | V1215E | threats for ligature |
| 3M™ Standard Surgical Mask 1810F | 3M Deutschland GmbH, Neuss, Germany | 3M-ID 7000039767 | surgical mask |
| Surgical instruments | |||
| Anatomical forceps Standard | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | PZ0260 | anatomical forceps |
| Atraumatic tweezers steel, De Bakey Tip 1,5mm 8" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | GF0840 | anatmical atraumatic forceps |
| Bipolar forceps 16 cm straight, Branch 0,30 mm pointed, universal fit | Bühler Instrumente Medizintechnik GmbH,Tuttlingen, Germany | 08/0016-A | biopolar forceps |
| Bulldog clamp atraumatic,curved, De bakey 78 mm, 3" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | GF0900 | bulldog clamps |
| DE BAKEY-SATINSKY vascular clamp 215mm | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | GF1661 | vascular clamp |
| Dissecting scissors Mayo,250 mm, 10" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | SC2232 | Scissors for dissection |
| Dissecting scissors Metzenbaum-Fino, 260 mm, 101/4" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | SC2290 | Scissors for dissection |
| Draeger CATO Anesthetic machine with PM8050 Monitor | Dräger, Drägerwerk AG & Co. KGaA, Lübeck, Germany | 106782 | Ventilation System |
| Fine Tweezers, ADSON 180 mm | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | ADSONPZ0571 | fine forceps |
| Gosset abdomenal wall spreader | CHIRU-INSTRUMENTE, Kaierstuhl,Germany | 09-621512 | abdominal retractor |
| HALSTEAD MOSQUITO,curved, surgical 125mm | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | KL2291 | mosquite clamps |
| HF surgical device ICC 300, Electrocautery | Erbe Elektromedizin Gmbh; Tübingen, Germany | 20132-043 | cautery, biopolar |
| MICRO HALSTED-MOSQUITO 100mm, curved | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | KL2187 | mosquite clamps |
| Micro steel needle holder straight 0,5mm, with spring lock | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | MN1324D | microsurgical needle holder |
| Microsurgical/watermaker tweezers LINZ 150mm 6" Ergo round handle | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | MN0087 | fine microsurgical forceps |
| needle holder Mayo-hegar,190 mm, 71/2" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | NH1255 | needle holder |
| Overhold Slimline Fig. 0 8 1/2" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | KL4400 | overholds |
| Sterile Gauze 10X10 | Paul HaRTMANN AG,Heidenheim, Germany | 401725 | sterile gauze |
| Suction tip OP-Flex Handpiece Yankauer | Pfm Medical AG, Köln, Germany | 33032182 | suction |
| surgical forceps Standard 5 3/4" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | PZ1260 | surgical forceps |
| surgical scissors standard pointed-blunt (thread/cloth scissors)175 mm, 7" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | SC1522 | surgical Scissors |
| Titanit vascular scissors POTTS-SMITH,185 mm, 71/4"60° | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | SC8562 | Pott scissors |
| Tunneling instrument | Marina Medical Instruments Inc,Davies,US | MM-TUN06025 | subcutaneous tunneling |
| Vessel loops | Medline International Germany GmbH,Kleve, Germany | VLMINB | hold and adjust the vessel |
| Wound spreaders Weitlander, Stump,110 mm, 41/4" | ASANUS Medizintechnik GmbH, Tuttlingen, Germany | WH5210 | wound care |
| Further material | |||
| Heating pad | Eickemeyer - Medizintechnik für Tierärzte KG, Tuttlingen, Germany | 648050 MHP-E1220 |
maintain body temperature during surgery |
| Laryngoscope, customized | Wittex GmbH, Simbach, Germany | 333222230 | expose the vocal cord |
| Rectal temperature probe | Asmuth Medizintechnik, Minden, Germany | ASD-RA4 | measure body temperature |
| Spray wound film | Mepro-Dr. Jaeger und Bergmann GmbH, Vechta, Germany | 2830 | keep sterile condition |
| Sterile organ bag | Raguse Gesellschaft für medizinische Produkte, Ascheberg, Germany | 800059 | organ preservation |
| swine jacket small, adult Landrasse swine 30-50kg, customized for Emka Telemetry and urinary catheterization | Lomir Biomedical Inc., United Kingdom | SS J1LAPMP | swine jackets to pretect implanted catheters and store urine bag |
| Ultrasound device, Sonosite Edge-II | FUJIFILM SonoSite GmbH, Frankfurt, Germany | V21822 | ultrasound and color Doppler |
| Urine bag 2000ml Volume | ASID BONZ GmbH, Herrenberg, Germany | 2062578 | disposable urine bag connected to the uretero-cutaneous fistula catheter |
References
- Watts, G. Joseph Murray: innovative surgeon and pioneer of transplantation. Lancet. 377 (9770), 987 (2011).
- Merion, R. M., et al. Deceased-donor characteristics and the survival benefit of kidney transplantation. Journal of the American Medical Association. 294 (21), 2726-2733 (2005).
- Jochmans, I., O'Callaghan, J. M., Pirenne, J., Ploeg, R. J. Hypothermic machine perfusion of kidneys retrieved from standard and high-risk donors. Transplant International. 28 (6), 665-676 (2015).
- Czigany, Z., et al. Machine perfusion for liver transplantation in the era of marginal organs-New kids on the block. Liver International. 39 (2), 228-249 (2018).
- Fabrizii, V., et al. Patient and graft survival in older kidney transplant recipients: does age matter. Journal of the American Soceity of Nephrology. 15 (4), 1052-1060 (2004).
- Jochmans, I., Nicholson, M. L., Hosgood, S. A. Kidney perfusion: some like it hot others prefer to keep it cool. Current Opinion in Organ Transplantation. 22 (3), 260-266 (2017).
- DSO. DSO Jahresbericht. , Available from: https://www.dso.de/SiteCollectionDocuments/DSO_Jahresbericht_2018.pdf (2018).
- Meister, F. A., et al. Hypothermic Oxygenated Machine Perfusion of Extended Criteria Kidney Allografts from Brain Dead Donors: Protocol for a Prospective Pilot Study. JMIR Research Protocols. 8 (10), 14622 (2019).
- Meister, F. A., et al. Hypothermic oxygenated machine perfusion-Preliminary experience with end-ischemic reconditioning of marginal kidney allografts. Clinical Transplantation. 33 (10), 13673 (2019).
- Siedlecki, A., Irish, W., Brennan, D. C. Delayed graft function in the kidney transplant. American Journal of Transplantation. 11 (11), 2279-2296 (2011).
- Plenter, R., Jain, S., Ruller, C. M., Nydam, T. L., Jani, A. H.
- Fabry, G., et al. Cold Preflush of Porcine Kidney Grafts Prior to Normothermic Machine Perfusion Aggravates Ischemia Reperfusion Injury. Scientific Reports. 9 (1), 13897 (2019).
- Kalenski, J., et al. Improved preservation of warm ischemia-damaged porcine kidneys after cold storage in Ecosol, a novel preservation solution. Annals of Transplantation. 20, 233-242 (2015).
- Kalenski, J., et al. Comparison of Aerobic Preservation by Venous Systemic Oxygen Persufflation or Oxygenated Machine Perfusion of Warm-Ischemia-Damaged Porcine Kidneys. European Surgical Research. 57 (1-2), 10-21 (2016).
- Kaths, J. M., et al. Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation. Journal of Visualized Experiments. (101), e52909 (2015).
- Schreinemachers, M. C., et al. Improved preservation and microcirculation with POLYSOL after transplantation in a porcine kidney autotransplantation model. Nephrology Dialysis Transplantation. 24 (3), 816-824 (2009).
- Kaths, J. M., et al. Heterotopic Renal Autotransplantation in a Porcine Model: A Step-by-Step Protocol. Journal of Visualized Experiments. (108), e53765 (2016).
- De Deken, J., et al. Postconditioning effects of argon or xenon on early graft function in a porcine model of kidney autotransplantation. British Journal of Surgery. 105 (8), 1051-1060 (2018).
- Faure, A., et al. An experimental porcine model of heterotopic renal autotransplantation. Transplantation Proceedings. 45 (2), 672-676 (2013).
- Golriz, M., et al. Do we need animal hands-on courses for transplantation surgery. Clinical Transplantation. 27, Suppl 25 6-15 (2013).
- Gallinat, A., et al. Transplantation of Cold Stored Porcine Kidneys After Controlled Oxygenated Rewarming. Artificial Organs. 42 (6), 647-654 (2018).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. The Principles of Humane Experimental Technique. , Methuen. (1959).
- Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. PLoS Biology. 8 (6), 1000412 (2010).
- Hagemeister, K., et al. Severity assessment in pigs after partial liver resection: evaluation of a score sheet. Laboratory Animals. 54 (3), (2019).
- Doorschodt, B. M., et al. Hypothermic machine perfusion of kidney grafts: which pressure is preferred. Annals of Biomedical Engineering. 39 (3), 1051-1059 (2011).
- Czigany, Z., et al. Improving Research Practice in Rat Orthotopic and Partial Orthotopic Liver Transplantation: A Review, Recommendation, and Publication Guide. European Surgical Research. 55 (1-2), 119-138 (2015).
- Nagai, K., Yagi, S., Uemoto, S., Tolba, R. H. Surgical procedures for a rat model of partial orthotopic liver transplantation with hepatic arterial reconstruction. Journal of Visualized Experiments. (73), e4376 (2013).
- Doorschodt, B. M., et al. Evaluation of a novel system for hypothermic oxygenated pulsatile perfusion preservation. The Internation Journal of Artificial Organs. 32 (10), 728-738 (2009).
- Kaths, J. M., et al. Continuous Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion Is Superior to Brief Normothermic Perfusion Following Static Cold Storage in Donation After Circulatory Death Pig Kidney Transplantation. American Journal of Transplantation. 17 (4), 957-969 (2017).
- Tammaro, V., et al. Prevention of fluid effusion in kidney transplantation with the use of hemostatic biomaterials. Transplantation Proceedings. 46 (7), 2203-2206 (2014).
- Golriz, M., et al. Pig kidney transplantation: an up-to-date guideline. European Surgical Research. 49 (3-4), 121-129 (2012).
- Higgins, R., et al. Hyponatraemia and hyperkalaemia are more frequent in renal transplant recipients treated with tacrolimus than with cyclosporin. Further evidence for differences between cyclosporin and tacrolimus nephrotoxicities. Nephrology Dialysis and Transplantation. 19 (2), 444-450 (2004).
- Markert, M., et al. A new telemetry-based system for assessing cardiovascular function in group-housed large animals. Taking the 3Rs to a new level with the evaluation of remote measurement via cloud data transmission. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 93, 90-97 (2018).
- Längin, M., et al. Perioperative Telemetric Monitoring in Pig-to-Baboon Heterotopic Thoracic Cardiac Xenotransplantation. Annals of Transplantation. 23, 491-499 (2018).
- Willens, S., Cox, D. M., Braue, E. H., Myers, T. M., Wegner, M. D. Novel technique for retroperitoneal implantation of telemetry transmitters for physiologic monitoring in Göttingen minipigs (Sus scrofa domesticus). Comparative Medicine. 64 (6), 464-470 (2014).
- van Dijk, R. M., et al. Design of composite measure schemes for comparative severity assessment in animal-based neuroscience research: A case study focussed on rat epilepsy models. PLoS One. 15 (5), 0230141 (2020).
- Zieglowski, L., et al. Severity assessment using three common behavioral or locomotor tests after laparotomy in rats: a pilot study. Laboratory Animals. , (2020).
- Bleich, A., Bankstahl, M., Jirkof, P., Prins, J. B., Tolba, R. H. Severity Assessment in animal based research. Laboratory Animals. 54 (1), 16 (2020).
