Ici, nous décrivons la préparation et les détails techniques de la transplantation cardiaque hétérotopique murine à l’aide d’un cœur de donneur de mort circulatoire.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Ici, nous décrivons la préparation et les détails techniques de la transplantation cardiaque hétérotopique murine à l’aide d’un cœur de donneur de mort circulatoire.
L’objectif de ce protocole est de mettre en place un modèle de transplantation cardiaque hétérotopique chez le rat avec don de cœurs de donneurs après mort circulatoire (DCD). Il existe deux configurations pour ce protocole : la configuration du donneur de cœur et la configuration du receveur. Dans la configuration du donneur de cœur, les rats Sprague Dawley sont anesthésiés, intubés par endotrachée et ventilés. L’artère carotide droite est canulée pour libérer l’héparine et l’agent paralysant vecuronium-bromure. Le processus DCD est initié par la fin de la ventilation. Après 20 min, le cœur est exposé et l’aorte distale à la branche brachiocéphale est clampée. À 25 minutes de l’arrêt du ventilateur, une solution glacée de l’Université du Wisconsin (UW) est perfusée à travers le cathéter carotidien pour rincer le cœur. Le cœur est obtenu en divisant l’aorte, l’artère pulmonaire, les veines caves et les veines pulmonaires et stocké dans une solution UW pour l’implantation. Dans la configuration du receveur, le rat Lewis est anesthésié avec de l’isoflurane. La buprénorphine à libération lente est administrée par voie sous-cutanée pour faciliter une récupération postopératoire en douceur. Par une incision abdominale médiane, l’aorte infrarénale et la veine cave inférieure sont isolées et clampées à l’aide d’une pince vasculaire atraumatique. L’aorte cardiaque et l’artère pulmonaire du donneur sont suturées à l’aorte abdominale et à la veine cave receveuses, respectivement, avec un 8-0 Prolène. La pince vasculaire est retirée pour reperfuser le cœur. La paroi abdominale est fermée et le rat est rétabli. Après un intervalle déterminé (24 h à 2 semaines), le rat receveur est anesthésié, le cœur transplanté est exposé et un cathéter à ballonnet est inséré dans le ventricule gauche via l’apex pour enregistrer la pression développée et le dP/dt à l’aide d’un système d’acquisition de données. Le tissu cardiaque est prélevé à des fins d’histologie, d’immunologie ou d’analyse moléculaire. Un modèle réussi de transplantation cardiaque de rat donneur de DDC permettra d’autres études sur les approches cardioprotectrices pour améliorer les résultats de la transplantation cardiaque chez les donneurs de DDC.
Un petit modèle animal de transplantation cardiaque (HTx) est essentiel pour mener des recherches sur les conditions physiopathologiques qui affectent le cœur transplanté. La HTx hétérotopique dans un modèle murin, telle que décrite par Oto et Lindsey, a permis aux chercheurs d’étudier les changements physiopathologiques observés dans les conditions d’ischémie et de reperfusion1. Traditionnellement, les cœurs de donneurs pour la transplantation ont été obtenus à partir de donneurs à cœur battant, également connus sous le nom de donneurs après la mort cérébrale (DBD) ; cependant, il y a eu une augmentation disproportionnée du nombre de patients ayant besoin de HTx2. Plus récemment, des cœurs de donneurs de mort circulatoire, également connus sous le nom de donneurs de mort circulatoire (DCD), ont été utilisés pour la transplantation dans des contextes expérimentaux3. La principale distinction entre les cœurs de donneurs DBD et DCD est que, dans ce dernier, les cœurs sont soumis à des durées variables d’ischémie, ce qui exclut leur utilisation dans la pratique régulière de HTx.
La littérature précédemment décrite sur l’HTx hétérotopique murin n’a utilisé que des conditions de donneur de cœur battant 4,5,6. La transplantation cardiaque hétérotopique DCD nécessite des modifications subtiles, sans lesquelles le cœur transplanté ne battra pas7. Ce protocole vise à partager avec les lecteurs une technique raffinée de DCD HTx chez le rat. L’ischémie myocardique globale est inhérente au don d’organes DCD. Un dispositif expérimental imitant l’ischémie myocardique globale n’a été étudié que dans la configuration ex vivo 5. Les résultats des études ex vivo peuvent ne pas s’appliquer aux travaux sur le DCD HTx, car il existe des différences significatives entre les modèles d’ischémie globale in vivo (DCD) et ex vivo 5. Les résultats, ou l’absence de résultats, des interventions visant à atténuer l’ischémie myocardique de reperfusion dans des modèles ex vivo peuvent ne pas être reproductibles dans le modèle DCD HTx. Par conséquent, il est essentiel de simuler le DCD HTx humain dans un modèle animal, dont les résultats peuvent avoir une valeur translationnelle plus élevée. Le modèle DCD HTx décrit ici permettra au chercheur de simuler étroitement le DCD HTx clinique et offrira la possibilité d’atténuer les lésions de reperfusion grâce à des interventions à la fois dans le cœur du donneur et chez le receveur. Lors de la récupération du rat receveur, la fonction cardiaque, l’histopathologie et l’immunologie du cœur transplanté peuvent être étudiées à des intervalles variables à partir du moment de la transplantation.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Toutes les expériences sur les animaux ont été menées conformément aux directives institutionnelles et au Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, publié par les National Institutes of Health (publication NIH n° 86-23, révisée en 2011)8. Les procédures suivantes ont été approuvées par le comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de l’Université du Commonwealth de Virginie. Toutes les procédures ont été effectuées conformément aux directives de l’OSHA (Occupational Safety and Health Administration) et aux techniques stériles recommandées9. Les rats Sprague Dawley ont été logés dans un environnement humide contrôlé à une température de 23 °C et pendant 12 heures avec des cycles sombre/lumière.
1. Configuration du laboratoire
REMARQUE : Attribuez un espace dédié pour effectuer des chirurgies de survie stériles de rongeurs avec un microscope opératoire. Maintenir la température ambiante de la salle d’opération à un niveau chaud ; L’utilisation de coussins chauffants à la fois pour la chirurgie et le processus de récupération est essentielle pour maintenir la température corporelle du rat receveur.
2. Préparation in vivo du donneur de DCD chez le rat
3. Transplantation cardiaque hétérotopique DCD in vivo chez le rat
4. Récupération et surveillance
5. Prélèvement et transplantation du cœur battant témoin
6. Évaluation de la fonction cardiaque transplantée :
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
24 h à 14 jours après la transplantation cardiaque hétérotopique, l’abdomen peut être rouvert et le cœur peut être exposé pour mesurer la pression développée par le ventricule gauche. Un cathéter à ballonnet est inséré dans le ventricule gauche du cœur DCD (ou CBD) pour mesurer la pression développée (DP), le max +dP/dt et le min −dP/dt. La figure 7 montre un exemple des DP, +dP/dt et −dP/dt attendus d’un cœur DCD par rapport à un cœur de CBD 24 h après la transplantation. Par rapport aux cœ...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Pour qu’un rat hétérotopique DCD HTx réussisse, il est essentiel qu’une configuration méticuleuse et réfléchie de l’expérience soit établie. La configuration détaillée prend en compte plusieurs facteurs, notamment 1) la sélection de jeunes rats comme donneurs de DCD, 2) l’utilisation de l’isoflurane comme agent anesthésique de choix, 3) l’administration efficace de la cardioplégie au cœur du donneur, 4) le stockage du cœur du donneur dans une solution glacée, 5) la limitation de la disse...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Les auteurs de ce manuscrit n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.
Ce travail a été soutenu par une bourse d’examen du mérite accordée au Dr Mohammed Quader (1I01 BX003859) et des fonds du Pauley Heart Center à Mohammed Quader et au Dr Stefano Toldo.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Suture en nylon 5-0 monofilament polyamide | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
| Suture en soie 5-0 | Surgical Specialties | SP116 | |
| Suture monofilament 8-0 | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
| Autoclave | Steris | Amsco Lab 250 | |
| BD Seringue à insuline avec aiguille amovible Seringues de 1 mL | Fisher Scientific | 14-820-28 | |
| Seringue BD avec embouts Luer-Lok (sans aiguille) Seringues de 10 mL | Fisher Scientific | 14-823-16F | |
| Belzer University of Wisconsin solution d’entreposage frigorifique | Bridge to Life Northbrook IL USA | Adénosine 1,34 g/L, Allopurinol 0,136 g/L, Glutathion 0,922 g/L, Acide lactobionique (sous forme de lactone) 35,83 g/L, Sulfate de magnésium heptahydraté 1,23 g/L, Pentafraction 50 g/L, Hydroxyde de potassium 5,61 g/L, phosphate de potassium monobasique 3,4 g/L, raffinose pentahydraté 17,83 g/L | |
| Buprénorfine SR Lab | Zoopharm LLC | ||
| Debakey pince vasculaire pédiatrique multi-angle atraumatique | Aesculap | F341T | |
| Cathéters jetables Exel International Safelet I.V. 14 G | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
| Exel International Safelet I.V. Cathéters 22 G | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
| Cathéter Fogarty taille 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
| Pince à pointes incurvées | Précis Chirurgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
| Gaymar Pompe à chaleur | Braintree Scientific, Braintree, MA, USA | TP700 | |
| Germinator-500 | Braintree Scientific | ||
| Héparine sodique injectable, USP 1 000 U/mL | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
| Micro-ciseaux à iris à pointes droites | Précis Chirurgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
| Isoflurane USP | Patterson Vétérinaire | NDC 14043070406 | |
| Kétamine HCl 100 mg/mL | Henry Schein | NDC 6745710810 | |
| Lidocaïne HCl 2 % | Aspen Veterinary | 07-892-4325 | |
| McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PAQUET | Fisher Scientific | NC0650323 | stérile Applicateurs d’embouts en coton |
| Micro-ciseaux, pointes droites et incurvées | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
| Porte-aiguille | Accurate Surgical & Société d’instruments scientifiques | ASSI. BSL158 | avec le mécanisme de verrouillage retiré |
| Saline normale | de Baxter | ||
| Station PowerLab | AD Instruments, Denver, CO | Système d’acquisition de données | |
| Hydroxyde de sodium/Acide | ajuster la solution à pH 7,4 | ||
| Rats | mâles, 8&ndash ; 16 semaines, < Poids de 400 g | ||
| Microscope chirurgical | Leika | Modèle M525 F40 | |
| Surgicel | Ethicon | Hémostat résorbable | |
| Sonde de température Therma Waterproof Type T Thermocouplemètre de haute précision | Thermoworks | THS-232-107 | |
| Pince à épiler avec pointe de haute précision | Excelta | 17-456-109 | |
| Bromure de | vecuroniumSigma-Aldrich | PHR1627 | dilué dans du PBS pour 100 mg/mL |
| Ventelite | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | ||
| Xylazine 100 mg/mL | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Cet article a été publié
Vidéo bientôt disponible