מטרתו של כתב יד זה היא לתאר את הצעדים המיקרו-כירורגיים הנדרשים לביצוע השתלת גרון הטרוטופית בעכברים. היתרונות של מודל עכבר זה בהשוואה למודלים אחרים של בעלי חיים של השתלת גרון הם עלות-תועלת שלו ואת הזמינות של בדיקות אימונולוגיות ונתונים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מטרתו של כתב יד זה היא לתאר את הצעדים המיקרו-כירורגיים הנדרשים לביצוע השתלת גרון הטרוטופית בעכברים. היתרונות של מודל עכבר זה בהשוואה למודלים אחרים של בעלי חיים של השתלת גרון הם עלות-תועלת שלו ואת הזמינות של בדיקות אימונולוגיות ונתונים.
השתלה הטרוטופית של הגרון, למרות שהיא הליך מאתגר מבחינה טכנית, מציעה ניתוח מדעי יותר ויתרונות עלות בהשוואה למודלים אחרים של בעלי חיים. למרות שתואר לראשונה על ידי Shipchandler et al. בשנת 2009, טכניקה זו אינה בשימוש נרחב, אולי בשל הקשיים בלמידת הטכניקה המיקרו-כירורגית והזמן הנדרש כדי לשלוט בה. מאמר זה מתאר את הצעדים הכירורגיים בפירוט, כמו גם מכשולים פוטנציאליים שיש להימנע מהם, על מנת לעודד שימוש יעיל בטכניקה זו.
במודל זה, עורקי הצוואר הדו-צדדיים של הגרון התורם עוברים אנסטומוס לעורק הצוואר המקבל ולווריד הג'וגולרי החיצוני, מה שמאפשר זרימת דם דרך השתל. זרימת הדם יכולה להיות מאושרת תוך ניתוחית על ידי הדמיה של מילוי דם בעורקי הצוואר הדו-צדדיים של השתל, אדמומיות של בלוטות התריס של השתל, ודימום מכלי מיקרו בשתל. המרכיבים החיוניים להצלחה כוללים שימור עדין של כלי השתל, ביצוע כריתת עורקים ווונוטומיה בגודל הנכון, ושימוש במספר המתאים של תפרים על האנסטומוזים העורקיים-עורקיים והעורקים-ורידיים כדי לאבטח כלי דם ללא דליפה ולמנוע חסימה.
כל אחד יכול להיות מיומן במודל זה עם הכשרה מספקת ולבצע את ההליך בערך 3 שעות. אם מבוצע בהצלחה, מודל זה מאפשר לבצע מחקרים אימונולוגיים בקלות ובעלות נמוכה.
עבור חולים הסובלים מנזק בלתי הפיך לגרון או מסרטן הגרון, כריתת גרון כוללת היא לעתים קרובות האפשרות היחידה1. כריתת גרון כוללת משאירה את המטופלים ללא יכולת לנשום ולדבר בכוחות עצמם, בנוסף לחוות מצוקה חברתית ופסיכולוגית2. חולים עם סרטן הגרון הזקוקים לכריתת גרון כוללת הם מועמדים פוטנציאליים מצוינים להשתלת גרון. בעוד השתלת הגרון האנושי בסביבה של נזק בלתי הפיך לגרון בוצעה, allotransplantation של הגרון נמנע כיום בחולים אלה בשל החשש מהישנות הגידול, את האפשרות של דחייה כרונית, וזיהומים שמקורם בתורם3. דיכוי חיסוני הוא הגורם העיקרי לחששות אלה. האובדן הדרמטי של החולה הראשון שעבר השתלת גרון חלקית עקב הישנות הגידול לאחר טיפול חיסוני קונבנציונלי הוא עדות לכך שיש להמציא משטר דיכוי חיסוני מתאים לפני שיבוצעו ניסיונות נוספים להשתלה בחולי סרטן הגרון 4,5.
כדי להבין טוב יותר את התגובה החיסונית של המארח לגרון מושתל, מודל השתלת הגרון הראשון בחולדות פותח בשנת 1992 על ידי Strome, ושיפורים בטכניקה הניתוחית נעשו בשנת 2002 6,7. למרות שמודל זה יעיל לחקר השתלת גרון, המחסור בחומרים חיסוניים ספציפיים לחולדה והעלות הגבוהה יותר הכרוכה במודלים של חולדות הובילו לפיתוח מודל עכברים חדש לחקר השתלת גרון בשנת 20098.
היישום העיקרי של הטכניקה המתוארת הוא ללמוד משטרי תרופות אימונוסופרסיביים שונים בהשתלת גרון. שיפור הטיפולים האימונוסופרסיביים הנוכחיים עשוי להרחיב את מאגר המועמדים ולהוביל להשתלה בטוחה בחולי סרטן. היתרונות של מודל עכבר זה הם העלות-תועלת שלו והזמינות הרחבה של נתונים אימונולוגיים וריאגנטים.
צוותים העובדים על משטרי טיפול מדכאי חיסון להשתלת גרון יכולים להשתמש בשיטה זו כדי לאסוף נפח גדול של נתונים אימונולוגיים, וניתן לבדוק ולהשוות במהירות משטרי תרופות שונים. שיטות טיפול פוטנציאליות אחרות שיכולות לווסת את התגובה החיסונית להשתלה, כגון זריקות תאי גזע, ניתנות לבדיקה גם באמצעות מודל זה. לבסוף, ניתן להמציא ניסויים כדי לבחון השפעות מערכתיות ארוכות טווח של השתלת גרון על ידי הארכת תקופת המעקב.
הטכניקה המתוארת כאן משתמשת באנסטומוזות מקצה לצד כדי לספק זרימה עורקית וורידית לשתל גרון הטרוטופי. השתל הוא קומפלקס לרינגוטרכאו-ושט (LTE) הכולל את הגרון, בלוטות התריס, בלוטות יותרת התריס, קנה הנשימה והוושט של התורם, עם עורקי קרוטיד דו-צדדיים ופדיקלים שלמים. עורק הצוואר של תורם אחד עובר אנסטומוס לעורק הצוואר המקבל ומספק זרימת דם עורקית, בעוד שעורק הצוואר של התורם השני משוקע לווריד הג'וגולרי החיצוני של המקבל ומספק זרימת דם ורידית (איור 1).
מספר שינויים נעשו בטכניקה הכירורגית של מודל החולדה כדי להבטיח הצלחה במודל העכבר. לדוגמה, נעשה שימוש בחומר הרדמה בשאיפה במקום בחומר הזרקה כדי להגביר את השליטה על עומק ההרדמה ולהפחית את הסיבוכים. תפירה רציפה משמשת באנסטומוזיס עורקי-עורקי בחולדות; עם זאת, בשל גודל קטן יותר של כלי עכבר, זה קשה מבחינה טכנית יכול לגרום להיצרות של כלי לומן7. כתוצאה מכך, תפרים מופרעים משמשים במודל העכבר ומביאים לפטנטיות כלי משופרת. בנוסף, במודל החולדה, פדיקל עורק בלוטת התריס העליון (STA) מנותח החוצה ומדמיין. בהתחשב בגודלו הקטן יותר של ה-STA בעכברים, דיסקציה זו עלולה לגרום לנזק ואף להעברה של ה-STA. כתוצאה מכך, הוא אינו מנותח במודל העכבר. במקום זאת, החיתולית הסמוכה נשמרת כדי להבטיח שה-STA יישאר שלם.
המלכודות הפוטנציאליות העיקריות של טכניקה זו כוללות פגיעה בפדיקלים המורכבים של LTE התורם, ביצוע כריתת עורקים או כריתת כלי דם בגודל שגוי, חסימת כלי דם באתרי האנסטומוזה או השארת רווחים באתרי האנסטומוזיס שעלולים לגרום לדימום. כדי להימנע מטעויות אלה, יש לנקוט בזהירות בעת רכישת השתל התורם על ידי השארת שרוול של רקמה סביב פדיקל STA. העורקים והוונוטומיות צריכים להיות גדולים מספיק כדי לאפשר זרימת דם, אך קטנים מספיק כדי למנוע דליפה. יש להשתמש במספר מתאים של תפרים עבור anastomoses כדי לסגור את כל הפערים, אבל לא יותר מדי כדי להסתיר את כלי.
אם היכרות עם טכניקות microsurgical מתקבל, הליך זה יכול להתבצע כ 3 שעות. מודל השתלת הגרון הזה יכול להתבצע באופן אמין בעכברים ולהשתמש בו כדי לחקור את התגובה החיסונית של המארח לאחר allotransplantation מרוכב וסקולרי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה בוצע בהתאם לוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של מאיו קליניק (IACUC). עכברי BalbC (בני 10-12 שבועות) שימשו כתורמים ועכברי C57/BL6 (בני 10-12 שבועות) שימשו כמושתלים מכיוון שקומפלקסי ההיסטו-תאימות העיקריים שלהם, H-2Db ו-H-2Kb, בהתאמה, אינם תואמים מבחינה חיסונית, ולכן ניתן לחקור עוד יותר את התגובה החיסונית לשתל. כל המכשירים ששימשו במהלך הניתוח עברו עיקור (ראו איור משלים S1 ותוספת איור S2), ושדה הניתוח נשמר סטרילי לאורך כל הפרוטוקול לפי הוראות IACUC.
1. ניתוח תורם ורכש השתלות
2. הכנת שתלים
3. ניתוח מושתל ואנסטומוזיס של כלי הדם
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אישור השתלה מוצלחת
באמצעות הפרוטוקול שתואר לעיל, ניתן להעריך את זרימת הדם למתחם LTE על ידי התבוננות בפעימה של עורק הצוואר התורם לאחר הסרת מלחציים כלי הדם. הפעימה נראית בדרך כלל, וצבע אדום מיידי של עורק התורם מאשר זרימת דם פעילה (איור 4A). אם האנסטומוזיס אינו יעיל, לעורק לא תהיה פעימה, ייראה מכווץ חלקית ויהיה חיוור בצבעם (איור 4B).
טכניקה נוספת כדי לאשר את הפטנט העורקי היא לחפש שינוי צבע על בלוטת התריס התורם לאחר מה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השכיחות והשכיחות של סרטן הגרון עלו ב -12% ו -24%, בהתאמה, במהלך שלושת העשורים האחרונים, ורבים מהחולים הללו עוברים כריתת גרוןלטיפול 10. הליך זה מחמיר באופן משמעותי את איכות חייו של האדם, ולכן רצוי טיפול חלופי. allotransplantation מרוכב וסקולרי של הגרון יכול לשפר את יכולתו של המטופל לנשום ולדבר; עם זאת, עדיין נדרש מחקר לפני שניתן יהיה להשתמש בטכניקה זו באופן קליני עבור אוכלוסיית מטופלים זו. מאמר זה מציע מודל עכבר חסכוני של השתלת גרון שיכול לאפשר חקירה של משטרים מדכאי חיסון שונים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים. הוצאות הנסיעה והמחיה של אגהאן סלפצ'י למחקר מומנו על ידי המועצה למחקר מדעי וטכנולוגי של טורקיה (TUBITAK).
ברצוננו להודות לרנדל רייש על עזרתו המצוינת בצילום וידאו ובעריכה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| #1 מהדקי נייר | מהדקים | OP-7404 | מהדקים מעוצבים באופן ידני לשימוש כמחזירים |
| מזרקי אינסולין 1 סמ"ק | BD | 329412 | 27 גרם 5/8 |
| 10-0 אתילון ניילון תפר | אתיקון | 2870G | |
| 25 גרם מחט גלישה מדויקת | BD | 305125 | 1 |
| ב-3 מ"ל מזרק קצה Luer-Lok | BD | ||
| 30 גרם סטרילי סטנדרטי מחטים | קהות Cellink | ||
| 5-0 תפר מונוקריל | Ethicon | Y822G | |
| 8-0 אתילון ניילון תפר Ethicon | 2815G | ||
| מלקחיים אדסון | מדעיים עדינים | 11027-12 | ישר, 1 x 2 שיניים |
| מספריים אדוונטיטיה | S& T | SAS-10 | 19 מ"מ, 10 ס"מ, |
| מלקחיים בזווית | ישרה Fine Science | Tools 00109-11 | 45/11 ס"מ |
| דמעות מלאכותיות חומר סיכה משחה אופטלמית | Akorn Animal Health | 59399-162-35 | |
| בד פלסטר קצה האצבע | Cardinal Healthcare | 299399 | |
| Betadine Solution Swabsticks | Purdue Products | 67618-153-01 | |
| הזרקת בופרנקס | CIII | 12495-0757-1 | 0.3 מ"ג/מ"ל |
| מהדק מריחת מלקחיים ללא נעילה | מדויק כירורגי & מכשירים מדעיים | ASSI. CAF5 | 14 ס"מ |
| צמר גפן | פוריטן | 10806-001-PK | |
| מלקחיים | |||
| Dermabond Mini | Cardinal Healthcare | 315999 | |
| לוחות ניתוח | Mopec | 22-444-314 | |
| פלקון סטרילי חד פעמי צלחת פטרי חד פעמית | Corning | 25373-041 | 35 מ"מ |
| מספריים עדינים | כלי מדע עדינים | 14029-10 | A5 מעוגל 10 ס"מ |
| nbsp; | Oster | 008OST-78005-140 | #10 |
| מסיר שיער פורמולה לרגישות | Nair | 2260000033 | |
| הפרין | Meitheal Pharmaceuticals | 71288-4O2-10 | 10,000 יחידות USP לכל 10 מ"ל |
| Isoflurane | Piramal Healthcare | 66794-013-25 | |
| בטמפ' נמוכה מיקרו קצה עדין Cautery | Bovie Medical | AA90 | |
| Mercian נראות חומר רקע | סינוביס מיקרו חברות | VB3 | ירוק |
| מיקרו-וסקולרי מהדק קירוב ללא מסגרת | מדויק כירורגי & המגבר; מכשירים מדעיים | ASSI. ABB11V | 0.4-1 מ"מ ערכת |
| מסכת פנים עכבר | Xenotec | XRK-S | |
| מחזיק מחט | S& T | C-14 W | 5.5 אינץ', 8 מ"מ, 0.4 מ"מ |
| Press n' Seal | Glad | 70441 | |
| אזמל | בראון | BA210 | 10 להב |
| יחיד מיני כלי מהדק | מדויק כירורגי & מכשירים מדעיים | ASSI. ABB11M.31 | (8 מ"מ), 3 x 1 מ"מ Rnd. Bl., זוג שחור |
| סטריאומיקרוסקופ | אולימפוס | SZ61 | |
| רפידות הכנה לאלכוהול סטריליות | Fisherbrand | 06-669-62 | |
| יריעות וילונות חד פעמיות סטריליות | Dynarex | DYN4410-CASE | |
| רפידות גזה סטריליות | Dukal | 1212 | |
| מי מלח סטריליים | Hospira | 236173 | NaCl 0.9% |
| כפפות כירורגיות סטריליות | Gammex | 851_A | |
| מלקחיים ישרים | כלים מדעיים עדינים | 00108-11 | 11 ס"מ |
| מלקחיים רקמות | מדויקים כירורגיים & מכשירים מדעיים | ASSI. JFLP3 | 13.5 ס"מ, 8 מ"מ, 0.3 מ"מ |
| מספריים דפוס Vannas | כירורגי מדויק & מכשירים מדעיים | ASSI. SDC15RV | 15 ס"מ, 8 מ"מ, להב מעוקל 7 מ"מ |
| Vannas מספריים קפיצים | Fine Science Tools | 15000-10 | 3 מ"מ קצה חיתוך, |
| קצה מרחיב כלי מעוקל | Fine Science Tools | 00126-11 | קוטר 0.1 מ"מ/זווית 10/11 ס"מ |
| מרחיב כלים, קו קלאסי | S& T | D-5a.3 רוחב | 9 מ"מ, 0.3 מ"מ, זוויתי 10 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.