כאן, אנו מתארים את ההכנה והפרטים הטכניים של השתלת לב הטרוטופי בעכברים תוך שימוש בלב תורם מוות במחזור הדם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מתארים את ההכנה והפרטים הטכניים של השתלת לב הטרוטופי בעכברים תוך שימוש בלב תורם מוות במחזור הדם.
מטרת פרוטוקול זה היא להקים מודל השתלת לב הטרוטופי של חולדות עם תרומה לאחר מוות במחזור הדם (DCD). קיימות שתי הגדרות עבור פרוטוקול זה: הגדרת תורם לב והגדרת מקבל. במערך תורם הלב, חולדות Sprague Dawley מורדמות, מונשמות אנדוטרכיאלית ומאווררות. עורק הצוואר הימני הוא קנולציה כדי לספק הפרין ואת החומר המשתק וקורוניום-ברומיד. תהליך ה-DCD מתחיל על ידי הפסקת האוורור. לאחר 20 דקות, הלב נחשף ואבי העורקים הדיסטלי לענף הברכיוצפלי מהודק. לאחר 25 דקות מהפסקת מכונת ההנשמה, תמיסה קרה כקרח של אוניברסיטת ויסקונסין (UW) מוחדרת דרך קטטר הצוואר כדי לשטוף את הלב. הלב נרכש על ידי חלוקת אבי העורקים, עורק הריאה, הוורידים הנבוביים וורידי הריאה ומאוחסן בתמיסת UW להשתלה. בהגדרת הנמען, חולדת לואיס מורדמת באיזופלורן. בופרנורפין בשחרור איטי ניתן תת עורי כדי להקל על החלמה חלקה לאחר הניתוח. דרך חתך בטן בקו האמצע, אבי העורקים האינפרא-כלייתי והווריד הנבוב התחתון מבודדים ומהודקים בעזרת מהדק כלי דם אטראומטי. אבי העורקים של הלב התורם ועורק הריאה נתפרים לאבי העורקים הבטני המקבל ולווריד הנבוב הנבוב, בהתאמה, עם ריצה של 8-0 פרולן. מהדק כלי הדם מוסר כדי להחזיר את הלב. דופן הבטן סגורה והחולדה מתאוששת. לאחר מרווח קבוע (24 שעות עד שבועיים), החולדה הנקלטת מורדמת, הלב המושתל נחשף, וצנתר עם קצה בלון מוחדר לחדר השמאלי דרך הקודקוד כדי לרשום לחץ ו-dP/dt מפותח באמצעות מערכת איסוף נתונים. רקמת הלב נאספת לצורך היסטולוגיה, אימונולוגיה או ניתוח מולקולרי. מודל מוצלח להשתלת לב חולדה מתורם DCD יאפשר מחקרים נוספים על גישות ההגנה על הלב לשיפור תוצאות השתלת הלב מתורמי DCD.
מודל של השתלת לב בבעלי חיים קטנים (HTx) הוא קריטי לביצוע מחקר החוקר את המצבים הפתופיזיולוגיים המשפיעים על הלב המושתל. HTx הטרוטופי במודל עכברי, כפי שתואר על ידי אוטו ולינדזי, איפשר לחוקרים לחקור את השינויים הפתופיזיולוגיים שנצפו בתנאים של איסכמיה ורפרפוזיה1. באופן מסורתי, לבבות תורמים להשתלה נרכשו מתורמי לב פועם, הידועים גם כתורמים לאחר מוות מוחי (DBD); עם זאת, חלה עלייה לא פרופורציונלית במספר החולים הזקוקים ל-HTx2. לאחרונה, לבבות מתורמי מוות במחזור הדם, הידועים גם כתורמי תרומה לאחר מוות במחזור הדם (DCD), שימשו להשתלה במסגרות ניסיוניות3. ההבדל העיקרי בין לבבות תורמי DBD ו-DCD הוא שבאחרון, הלבבות נתונים למשכי זמן משתנים של איסכמיה, מה שמונע את השימוש בהם בתרגול HTx שגרתי.
הספרות שתוארה קודם לכן על HTx הטרוטופי של עכברים השתמשה רק במצבים של תורם לב פועם 4,5,6. השתלת לב הטרוטופית DCD דורשת שינויים עדינים, שבלעדיהם הלב המושתל לא יפעם7. פרוטוקול זה נועד לחלוק עם הקוראים טכניקה מעודנת של DCD HTx בחולדות. איסכמיה גלובלית של שריר הלב היא מולדת בתרומת איברים DCD. מערך ניסיוני המחקה איסכמיה גלובלית של שריר הלב נחקר רק במערך ex vivo 5. ממצאים ממחקרים ex vivo עשויים שלא לחול על עבודת DCD HTx מכיוון שקיימים הבדלים משמעותיים בין מודלים של איסכמיה גלובלית in vivo (DCD) ו-ex vivo 5. ייתכן שלא ניתן לשחזר את התוצאות, או היעדרן, מהתערבויות להפחתת איסכמיה של שריר הלב במודלים ex vivo במודל DCD HTx. לפיכך, חיוני לדמות את ה-DCD HTx האנושי במודל של בעלי חיים, שהממצאים ממנו יכולים להיות בעלי ערך תרגומי גבוה יותר. מודל ה-DCD HTx המתואר כאן יאפשר לחוקר לדמות מקרוב את ה-DCD HTx הקליני ויספק את ההזדמנות להפחית את פגיעת הרפרפוזיה באמצעות התערבויות הן בלב התורם והן במקבל. עם ההחלמה של החולדה המקבלת, ניתן לחקור את תפקוד הלב המושתל, ההיסטופתולוגיה והאימונולוגיה במרווחי זמן משתנים מרגע ההשתלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות המוסדיות ולמדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה, שפורסם על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (פרסום NIH מס' 86-23, מתוקן 2011)8. הנהלים הבאים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת וירג'יניה קומונוולת'. כל ההליכים בוצעו בהתאם להנחיות OSHA (מינהל הבטיחות והבריאות התעסוקתית) והטכניקות הסטריליות המומלצות9. חולדות ספראג דולי שוכנו בלחות מבוקרת בטמפרטורה של 23 מעלות צלזיוס ו-12 שעות חושך/אור.
1. הקמת המעבדה
הערה: הקצו מקום ייעודי לביצוע ניתוחי הישרדות מכרסמים סטריליים עם מיקרוסקופ ניתוח. שמור על טמפרטורת הסביבה של חדר הניתוח כחמה; השימוש ברפידות חימום הן לניתוח והן לתהליך ההחלמה חיוני לשמירה על טמפרטורת הגוף של החולדה המקבלת.
2. הכנת תורם DCD של חולדה in vivo
3. השתלת לב הטרוטופי של חולדה in vivo
4. התאוששות וניטור
5. רכש והשתלה של הלב הפועם הבקרה
6. הערכת תפקוד לב מושתל:
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
24 שעות עד 14 ימים לאחר השתלת הלב ההטרוטופית, ניתן לפתוח מחדש את הבטן, וניתן לחשוף את הלב כדי למדוד את הלחץ שפותח על ידי החדר השמאלי. קטטר עם קצה בלון מוחדר לחדר השמאלי של לב ה-DCD (או CBD) כדי למדוד את הלחץ המפותח (DP), המקסימום +dP/dt והמינימום −dP/dt. איור 7 מציג דוגמה ל-DP, +dP/dt ו-dP/dt הצפויים של לב DCD בהשוואה ללב CBD 24 שעות לאחר ההשתלה. בהשוואה ללבבות ה-CBD, ה-DP של לבבות ה-DCD הופחת משמעותית, וה-+dP/dt(max) ו-dP/dt(min) החמירו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עבור חולדה הטרוטופית מוצלחת של DCD HTx, זה קריטי שתוקם הגדרה קפדנית ומתחשבת של הניסוי. ההגדרה המפורטת לוקחת בחשבון מספר גורמים, כולל 1) בחירת חולדות צעירות כתורמות DCD, 2) שימוש באיזופלורן כחומר ההרדמה המועדף, 3) אספקה יעילה של קרדיופלגיה ללב התורם, 4) אחסון לב התורם בתמיסה קרה כקרח, 5) הגבלת דיסקציה בבטן מבלי לפגוע בכלי המותניים כדי לחשוף רק את אבי העורקים האינפרנלי והווריד הנבוב, 6) שמירה על טמפרטורת הגוף של המקבל במהלך הניתוח ולאחריו, 7) שימוש במהדק כלי הדם המאפשר בידוד של IVC ואבי ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברי כתב היד הזה אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק סקירת הצטיינות שהוענק לד"ר מוחמד קוואדר (1I01 BX003859) וכספים ממרכז הלב פאולי למוחמד קוואדר וד"ר סטפנו טולדו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 5-0 תפר ניילון פוליאמיד מונופילמנט | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
| 5-0 תפר משי | התמחויות כירורגיות | SP116 | |
| 8-0 תפר מונופילמנט | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
| אוטוקלאב | סטריס | Amsco Lab 250 | |
| BD מזרק אינסולין עם מחט ניתנת להסרה 1 מ"ל מזרקים | פישר סיינטיפיק | מזרק 14-820-28 | |
| BD עם קצות Luer-Lok (ללא מחט) מזרקים 10 מ"ל | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
| Belzer University of Wisconsin פתרון אחסון קר | Bridge to Life Northbrook IL ארה" | אדנוזין 1.34 גרם/ליטר, אלופורינול 0.136 גרם/ליטר, גלוטתיון 0.922 גרם/ליטר, חומצה לקטוביונית (בצורת לקטון) 35.83 גרם/ליטר, מגנזיום סולפט הפטהידרט 1.23 גרם/ליטר, פנטפרקציה 50 גרם/ליטר, אשלגן הידרוקסיד 5.61 גרם/ליטר, אשלגן פוספט מונו-בסיסי 3.4 גרם/ליטר, רפינוז פנטהידראט 17.83 גרם/ליטר | |
| בופרנורפין SR Lab | Zoopharm LLC | ||
| Debakey מהדק כלי דם רב-זוויתי לילדים אסטראומטי | Aesculap | F341T | |
| Exel International Safelet IV צנתרים 14 גרם | פישר סיינטיפיק | 14-841-10 | |
| Exel International Disposable Safelet IV. צנתרים 22 גרם | פישר סיינטיפיק | 14-841-20 | |
| קטטר פוגרטי גודל 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
| מלקחיים עם קצוות מעוקלים | מדויק כירורגי & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
| Gaymar משאבת חימום | Braintree Scientific, Braintree, MA, ארה"ב | TP700 | |
| Germinator-500 | Braintree Scientific | ||
| Heparin הזרקת נתרן, USP 1,000 U/mL | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
| מספריים מיקרו איריס עם טיפים ישרים | מדויק כירורגי & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
| Isoflurane USP | Patterson Veterinary | NDC 14043070406 | |
| קטמין HCl 100 מ"ג/מ"ל | הנרי שיין | NDC 6745710810 | |
| לידוקאין HCl 2% | אספן וטרינרי | 07-892-4325 | |
| McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | פישר סיינטיפיק | NC0650323 | סטרילי אפליקטורים של קצה כותנה |
| מיקרו-מספריים, זווית ישרה וקצות מעוקלות | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
| מחזיק מחט | מדויק כירורגי & תאגיד מכשירים מדעיים | ASSI. BSL158 | עם מנגנון הנעילה הוסר |
| מלח בקסטר | רגיל מספק | ||
| PowerLab | AD מכשירים, דנבר, CO | מערכת רכישת נתונים | |
| נתרן הידרוקסיד/חומצה | להתאים את התמיסה ל-pH 7.4 | ||
| Sprague Dawley חולדות | זכר, 8– גיל 16 שבועות, < 400 גרם במשקל | ||
| מיקרוסקופ כירורגי | Leika | דגם M525 F40 | |
| Surgicel | Ethicon | נספג hemostat | |
| בדיקת טמפרטורה Therma עמיד למים סוג T מד צמד תרמי דיוק גבוה | Thermoworks | THS-232-107 | |
| פינצטה עם נקודת דיוק גבוהה | Excelta | 17-456-109 | |
| Vecuronium Bromide | סיגמא-אולדריץ' | PHR1627 מדולל ב- PBS עבור 100 מ"ג/מ"ל | |
| Ventelite | מכשיר הרווארד, הוליסטון, MA, ארה" | ||
| קסילזין 100 מ"ג/מ"ל | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב