Ce protocole fournit un guide étape par étape pour l’obtention d’un pancréas porcin pour l’isolement et la purification des îlots de Langerhans.
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Article de méthode
Ce protocole fournit un guide étape par étape pour l’obtention d’un pancréas porcin pour l’isolement et la purification des îlots de Langerhans.
La transplantation d’îlots pancréatiques est un traitement émergent du diabète de type I ; Cependant, il est limité par l’appariement des donneurs et la disponibilité. La xénotransplantation d’îlots porcins offre une alternative prometteuse à l’allotransplantation, avec un potentiel de production à grande échelle d’îlots fonctionnels à la demande. Le rendement et la viabilité des îlots isolés sont très sensibles à la qualité du pancréas du donneur et à la méthode d’obtention, en particulier à la durée de la période d’ischémie chaude. Pour améliorer la préservation des organes ainsi que le rendement et la viabilité ultérieurs des îlots, nous avons développé un protocole de perfusion chirurgicale et de résection du pancréas porcin. Ce protocole utilise la canulation aortique infrarénale directe et la perfusion d’organes pour minimiser le temps d’ischémie chaude et simplifier la procédure pour les opérateurs qui n’ont pas une expertise chirurgicale approfondie. La perfusion artérielle ultérieure du pancréas via l’aorte évacue le sang stagnant de la microvascularisation, réduisant ainsi la thrombose et les dommages oxydatifs aux tissus. Ce manuscrit fournit un protocole détaillé pour la perfusion chirurgicale et la résection du pancréas porcin, suivies de l’isolement et de la purification des îlots.
Le diabète de type 1 est causé par la destruction auto-immune des cellules bêta pancréatiques1. Par conséquent, les patients sont dépendants de l’insuline exogène, ce qui les expose à des fluctuations glycémiques à haut risque avec des épisodes d’hyperglycémie et d’hypoglycémie2. L’allotransplantation d’îlots est un remède potentiel contre le diabète de type I ; Cependant, la disponibilité limitée de donneurs d’organes pancréatiques demeure un obstacle majeur à l’adoption généralisée de la procédure 2,3. La xénotransplantation d’îlots de Langerhans à partir de donneurs porcins est une alternative prometteuse car ces animaux sont facilement disponibles. L’optimisation et la mise à l’échelle de l’isolement des îlots pancréatiques porcins seront essentielles pour la progression de la xénotransplantation d’îlots.
Bien que plusieurs techniques d’approvisionnement du pancréas porcin aient déjà été publiées, bon nombre de ces procédures décrivent une pancréatectomie après induction de la mort cardiaque ou de l’exsanguination 4,5,6,7,8,9,10. L’un des principaux inconvénients de ces techniques est le temps ischémique chaud variable (WIT) qui se produit entre le moment de la mort cardiaque et le début de la perfusion intraartérielle et/ou intracanalaire de la solution de conservation. Même 10 minutes de WIT auront un impact négatif sur le rendement et la viabilité des îlots5. Pour minimiser le WIT, il faut une perfusion rapide du pancréas avec une solution de préservation. Lors de l’obtention d’organes abdominaux, la canulation aortique suivie d’une perfusion intracorporelle avec une solution de l’Université du Wisconsin (UW) est cruciale pour éliminer le sang, prévenir la thrombose intravasculaire, protéger contre les lésions ischémiques et minimiser les lésions cellulaires11,12.
Des études antérieures ont démontré que lors de l’approvisionnement du pancréas porcin, le rinçage à basse pression du tronc cœliaque et de l’artère mésentérique supérieure avec une solution UW améliore le rendement et la pureté des îlots de Langerhans4. Cependant, les méthodes précédemment publiées pour l’obtention du pancréas porcin comprennent la canulation aortique ouverte, qui peut être techniquement difficile, en particulier pour les petits porcs 13,14,15. Dans ce manuscrit, nous présentons un protocole détaillé, étape par étape, accompagné d’aides visuelles pour la perfusion chirurgicale et l’approvisionnement du pancréas porcin, suivis de l’isolement et de la purification des îlots. Cette nouvelle technique de canulation aortique pendant l’isolement pancréatique a été développée spécifiquement pour minimiser le WIT et permettre l’approvisionnement pancréatique dans un champ sans effusion de sang afin de maximiser le rendement et la viabilité de l’isolement des îlots de Langerhans.
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Toutes les procédures impliquant des animaux sont approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) de la Division de médecine comparative de la faculté de médecine de l’Université de Washington. Les porcs Yorkshire adultes pesant de 35 à 35 kg sont idéaux pour cette procédure ; Cependant, le protocole peut être adapté pour des porcs de différentes tailles en fonction du contexte expérimental. L’ensemble de la procédure doit être effectué de manière stérile dans une salle d’opération.
1. Préparation préopératoire et anesthésie
2. Mise en place opératoire et exposition du rétropéritoine
3. Dissection rétropéritonéale
4. Dissection intrathoracique
5. Canulation de l’aorte infrarénale, isolement viscéral et perfusion
6. Pancréatectomie totale
7. Canulation du canal pancréatique
8. Perfusion et distension du pancréas
9. Digestion du pancréas
10. Prélèvement de tissu pancréatique
11. Purification des îlots de Langerhans à l’aide de la méthode du gradient continu
12. Évaluation et coloration des îlots de Langerhans
13. Culture cellulaire d’îlots pancréatiques
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La configuration opératoire et la laparotomie médiane sont illustrées à la figure 1. L’incision de la laparotomie doit être incurvée pour éviter l’ouverture urogénitale (Figure 1B). Lors de la mise en place de l’enrouleur, fixez le poteau de l’enrouleur Omni ou Bookwalter dans le coin inférieur gauche de la table. La rétraction idéale comprend deux lames d’écarteur pour la paroi abdominale droite, deux pour la paroi abdominale gauche et 1-2 pour le côlon droit e...
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La xénotransplantation d’îlots pancréatiques avec des donneurs porcins est une stratégie prometteuse pour le traitement du diabète de type I. L’isolement des îlots est difficile, et la viabilité et le rendement finaux des îlots sont très sensibles à l’hypotension et à l’ischémie tissulaire rencontrées lors de l’approvisionnement en organes16,17. Pour optimiser l’approvisionnement et la préservation du pancréas, ce protocole prése...
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Les auteurs ne signalent aucun conflit d’intérêts.
Ce manuscrit a été soutenu par une subvention d’innovation clinique de la Mid-America Transplant Foundation.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 1 M NaOH, 100 mL | Millipore Sigma | 1310-73-2 | |
| 10x HBSS, 500 mL (15 à 30 ° ; C) | Thermo Fisher | 14065056 | |
| 1x D-PBS, 500 mL | Thermo Fisher | 14200075 | |
| 1x HBSS, 1 L | Thermo Fisher | 14025076 | |
| 250 mL Tubes coniques | Millipore Sigma | CLS430236-6EA | |
| Amphotéricine B [50 mg] | Millipore Sigma | PHR1662 | |
| Antiseptique Povidone Iode 10 % | Millipore Sigma | 25655-41-8 | |
| BioRad Gradient Former | BioRad | 395 | |
| Chlorure de calcium dihydraté | Thermo Fisher | 10035-04-8 | |
| COBE Cell Processor | Ebay | 317690 ; | |
| Réservoir du circuit de digestion, bouteille Gibco, 1 L | Thermo Fisher | 10341001 | |
| Diméthylsulfoxyde (DMSO) | Thermo Fisher | 85190 | |
| Dithizone | Thermo Fisher | 60-10-6 | |
| Gradient Former Kit de Raccordement | BioRad | 1652008 | |
| Héparine [1000 U/mL] | Produits médicaux d’urgence | 0409-2720-01 | |
| Tampon HEPES (1 m), 100 mL | Thermo Fisher | 15630080 | |
| Albumine sérique humaine 25 %, 100 mL | Celprogen | HSA2001-25-1 | |
| Isoflurane | Covetrus | Article# :11695067772 | |
| Kétamine | Patterson | Article# :07-894-8462 | |
| Liberase (100 mg) | Millipore Sigma | 5401020001 | |
| LIVE/DEAD Kit de viabilité/cytotoxicité | Thermo Fisher | L3224 | |
| Lympholyte 1.1 Média 500 mL | Cedarlane Labs | CL5020 | |
| Tube Masterflex LS 16 | Masterfle | 96419-16 | |
| Pompe péristaltique | Masterflex | Masterflex 07522-30 | |
| PenStrep (2 mg/mL) | Celprogen | PS-30-002 | |
| Pulmozyme (1 mg/mL, 2,5 mL/flacon) | 8931278 | Dornase Alfa | |
| , PIM(R) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-R001GMP | |
| RPMI 1640 | Millipore Sigma | R8758-1L | |
| , PIM(S) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-S001GMP | |
| Tzed&trade ; (tilétamine et zolazépam) Injection C | Patterson | Article # :07-894-6240 | |
| Université du Wisconsin (UW) Solution, 3 L | Global Transplant Solutions | 1000-0046-06 | |
| Bain d’eau | Sigma Alderich | CLS6783-1EA | |
| Xylazine | Patterson | Article # :07-891-6165 |
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