המודל החזירי של זלוף מכונה נורמותרמית בכבד (NMP), המתואר כאן, יכול לשמש בהצלחה לחקר NMP כאסטרטגיית שימור, כלי להערכת כדאיות ופלטפורמה לתיקון איברים. הוא בעל ערך תרגומי גבוה, אולם הוא מאתגר מבחינה טכנית ודורש עבודה רבה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
המודל החזירי של זלוף מכונה נורמותרמית בכבד (NMP), המתואר כאן, יכול לשמש בהצלחה לחקר NMP כאסטרטגיית שימור, כלי להערכת כדאיות ופלטפורמה לתיקון איברים. הוא בעל ערך תרגומי גבוה, אולם הוא מאתגר מבחינה טכנית ודורש עבודה רבה.
מודלים של חזיר של זלוף מכונה נורמותרמית בכבד מחוץ למקום (NMP) נמצאים בשימוש יותר ויותר במחקר השתלות. בניגוד למכרסמים, כבדי חזיר קרובים מבחינה אנטומית ופיזיולוגית לבני אדם, עם גודל איברים והרכב מרה דומים. NMP משמר את שתל הכבד בתנאים כמעט פיזיולוגיים על ידי מחזור פרפוזה חם, מחומצן ומועשר בחומרים מזינים המבוססים על תאי דם אדומים דרך כלי הדם של הכבד. ניתן להשתמש ב-NMP כדי לחקור פגיעה באיסכמיה-רפרפוזיה, לשמר כבד מחוץ למקום לפני ההשתלה, להעריך את תפקוד הכבד לפני ההשתלה ולספק פלטפורמה לתיקון והתחדשות איברים. לחלופין, ניתן להשתמש ב-NMP עם פרפוזה על בסיס דם מלא כדי לחקות השתלה. עם זאת, מודל זה הוא עתיר עבודה, מאתגר מבחינה טכנית ונושא עלות כספית גבוהה.
במודל NMP חזירי זה, אנו משתמשים בכבדים פגומים איסכמיים חמים (המקבילים לתרומה לאחר מוות במחזור הדם). ראשית, מתחילה הרדמה כללית עם הנשמה מכנית, ואחריה אינדוקציה של איסכמיה חמה על ידי הידוק אבי העורקים החזי למשך 60 דקות. צינוריות המוחדרות לאבי העורקים הבטני ולווריד הפורטל מאפשרות שטיפה החוצה מהכבד עם תמיסת שימור קרה. הדם שנשטף נשטף עם שומר תאים כדי לקבל כדוריות דם אדומות מרוכזות. לאחר כריתת הכבד, קנולות מוחדרות לווריד הפורטלי, עורק הכבד והווריד הנבוב האינפרא-כבדי ומחוברות למעגל זלוף סגור עם מרחיב פלזמה ותאי דם אדומים. מחמצן סיבים חלולים כלול במעגל ומחובר למחליף חום כדי לשמור על pO2 של 70-100 מ"מ כספית ב-38 מעלות צלזיוס. NMP מושג על ידי זרימה רציפה ישירות דרך העורק ודרך מאגר ורידי דרך וריד הפורטל. זרימות, לחצים וערכי גזים בדם מנוטרים באופן רציף. כדי להעריך את הפגיעה בכבד, נדגמים פרפוזה ורקמות בנקודות זמן מוגדרות מראש; המרה נאספת דרך צינורית בצינור המרה המשותף.
השתלת כבד היא הטיפול הסופי היחיד לאי ספיקת כבד סופנית; עם זאת, הצלחתו מוגבלת על ידי חוסר איזון מתמשך בין חולים ברשימת ההמתנה וזמינות איברים תורמים פוטנציאליים1. כדי להגדיל את מאגר התורמים, הקריטריונים לתורמים הורחבו בהדרגה בעשור האחרון, כולל גיל התורם המבוגר, סטיאטוזיס בכבד ותרומה לאחר מוות במחזור הדם (DCD)2,3. במהלך הליך DCD, הכבד סובל תמיד מתקופה של איסכמיה חמה בין הפסקת הטיפול המקיים חיים, הכרזת המוות, וקירור ושימור באתר, המחמירים את פגיעת איסכמיה-רפרפוזיה (IRI)4. כתוצאה מכך, כבדי DCD קשורים לשכיחות מוגברת של תפקוד לקוי מוקדם של אלוגרפט וסיבוכים בכיס המרה 5,6.
עבור כבדים תורמים אלה בסיכון גבוה, שימור קונבנציונלי עם אחסון קר סטטי אינו מציע הגנה מספקת מפני IRI. עד כה, אסטרטגיות שימור חלופיות כגון זלוף מכונה נורמותרמית (NMP) צברו אחיזה ניכרת. במהלך זלוף מכונה נורמותרמית, הכבד מחובר מחוץ למעגל מבודד ומוזרם בפרפוזה מחומצנת ומועשרת בחומרים מזינים בטמפרטורת הגוף. ניסויים קליניים מצביעים על כך ש-NMP מפחית את הפגיעה בכבד, כפי שמשתקף על ידי שחרור שיא מופחת של טרנסאמינאז ותפקוד לקוי מוקדם של אלוגרפט7. עם זאת, מעט ידוע על הביולוגיה של תאי הכבד במהלך NMP8.
מודלים של בעלי חיים היו מרכזיים באבולוציה של השתלת כבד. בניגוד למודלים של מכרסמים, החזיר נחשב לבעל ערך תרגומי גבוה יותר מכיוון שהכבד החזירי קרוב מבחינה אנטומית ופיזיולוגית לבני אדם, עם גודל איברים והרכב מרה דומים. עם זאת, מודלים של השתלת כבד חזיר הם עתירי עבודה, קשים לסטנדרטיזציה ונושאים עלות כספית גבוהה משמעותית.
ניתן להשתמש ב-NMP של כבד חזיר כדי לשרת מטרות שונות. ניתן ליישם אותו כדי לחקות השתלה מחוץ למקום בעת שימוש בפרפוזה על בסיס דם מלא, כדי לשמר כבד תורם בסביבה מגוננת עם פרפוזה מבוססת תאי דם אדומים מדולדל לויקוציטים, כדי להעריך סמנים ביולוגיים פוטנציאליים המנבאים תפקוד כבד מחוץ למקום לפני ההשתלה, או כפלטפורמה לחקירת טיפול רגנרטיבי 9,10,11.
אימוץ מודלים של NMP של כבד חזירי הוא מאתגר, בעוד שהיבטים טכניים כירורגיים וקשורים לזלוף כמעט ולא מתוארים. במעבדת המחקר שלנו, אימצנו את מערך ה-NMP שתואר במקור על ידי באטלר ואחרים.12 כדי לפתח ולאמת מודל זלוף כבד מבודד של 24 שעות שיכול לשמש הן לשימור שתל כבד להשתלה והן לחיקוי השתלה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול שלב אחר שלב; מסגרת מתודולוגית ומלכודות פוטנציאליות מתפרסמות במקום אחר9.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים נערכו לאחר אישור הוועדה לטיפול בבעלי חיים של KU Leuven ובהתאם להנחיות האירופיות.
1. מידע על בעלי חיים
הערה: חזירי TOPIGS TN70 זכרים, בני 3 חודשים, עם משקל גוף של כ-30 ק"ג ומשקל כבד של 600-700 גרם משמשים לפרוטוקול מחקר זה.
2. הכנת מערך הזלוף
3. אינדוקציה של הרדמה
4. ניתוח
5. זלוף מכונה נורמתרמית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול הזלוף המוצג משתמש בוויסות עצמי של זרימת הדם בכבד כדי להשיג תנאים המודינמיים יציבים עד 24 שעות ולדמות את ההתפלגות הפיזיולוגית של זרימת הדם בווריד הפורטלי ובעורק הכבד. איור 1 מייצג סקירה סכמטית של מעגל הזילוף. איור 2A מראה התפלגות עקבית של זרימת הדם, כאשר וריד השער ועורק הכבד תורמים כ-75% ו-25% מזרימת הכבד הכוללת (נמדדת ברמת הווריד הנבוב התחתון), בהתאמה. איור 2B מראה עמידות יציבה לכלי הדם התוך-כבדיים. לווריד הפורטלי יש התנגדו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, פירטנו את הניסיון שלנו עם NMP של כבד חזיר. היתרונות של טכניקה זו כוללים ערך תרגום גבוה ורבגוניות. ניתן ליישם NMP של כבד חזיר כדי לחקור ולהגביר את ההבנה של טכניקת שימור משופרת זו, או לחלופין, כדי לחקות השתלה. הגדרה זו מאפשרת שליטה ידנית על כל היבט של הזילוף, ומאפשרת התאמת לחץ וזרימה הן בפורטל והן בעורקים בדרכים שונות.
כדי לדמות את הפרקטיקה הקלינית קרוב ככל האפשר, כריתת הכבד בחזיר מתבצעת באופן דומה לזה שנעשה בתורמים אנושיים, מה שמרמז על כך שנדרשת הכנה מסוימ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים רוצים להודות לכל תלמידי המחקר מהפקולטה לרפואה של KU Leuven המעורבים בניסויים אלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| משאבת מזרק Alaris GH Plus | BD Care Fusion | 80023 האו"ם 01-G | |
| מכשיר הרדמה | ד"ר ואומל; גר | טיטוס | |
| קטטר עורקי Cavafix Certo | Braun, Melsungen, גרמניה | BRAU4152557 | |
| מנתח גזי דם | רדיומטר | ABL815 | |
| סידן גלוקונאט 10% | Braun, Melsungen, גרמניה | 570/13596667/1214 | |
| קפנוגרף | ד"ר ואומל; גר | מדע | |
| שומר תאים | מדטרוניק | יומן אוטומטי | |
| משאבה צנטריפוגלית ביומדיקוס | מדטרוניק | 85315 גרסה 3.0 | |
| צנטריפוגה רוטינה 420R Hettich | VWR | 521-1156 | |
| מעגל זלוף בהתאמה אישית | מדטרוניק | M323901C | |
| שומר תאים חד פעמי | מדטרוניק | ATLS24 | |
| DLP צינורית ורידית חד שלבית, ישרה 20F | מדטרוניק | 66120 | |
| אפופרוסטנול | GlaxoSmithKline Belgium, וואבר, בלגיה | פלולן | |
| פנטניל-יאנסן 0.05 מ"ג/מ"ל | יאנסן | הונג קונגי 08700 | |
| חיישן זרימה BioPro TT | אם-טק | 12271 | |
| פורמלדהיד 4% | VWR | VWRK4078.9005 | |
| מקפיא -80 מעלות; C | ניו ברונסוויק סיינטיפיק | U570-86 | |
| מקרר | ליבהר | גביע 3513 | |
| גלופלזמה | Fresenius-Kabi , באד הומבורג, גרמניה | פריפלקס | |
| מצנן חימום | Stö קרט-שילי, קבוצת סורין | 16-02-1950 | |
| הפרין 5000 IE/מ"ל | Leo Pharma, Ballerup, דנמרק | הפריןליאו | |
| צינורית עורק הכבד | מדטרוניק | ביו-מדיקוס 12F | |
| פתרון לשימור איברים IGL-1 | מכון ז'ורז' לופז | IGL-1/1000/D | |
| מנתח גזי דם מובנה | טרומו | כיול 3MCDI 540/CDI 500 | |
| אינסולין 200 יחב"ל Actrapid | Novo Nordisk, Dagsvaerd, דנמרק | MEDI-00018 | |
| איזופלורן 1000 מ"ג/גרם אדי אינהלציה | שאנל פארמה | איזו-וטרינר | |
| צנתר IV BD Insyte-W 20 גרם | ב.ד. | 381334 | |
| מיכל חנקן נוזלי | KGW איזותרם | עונה 22 | |
| מרסילן 250 ס"מ M3 USP2/0 ליגאפק ללא מחט | JNJ רפואי | F4503 | |
| מרסילן 250 ס"מ M3.5 USP0 ליגאפק ללא מחט | JNJ רפואי | F4504 | |
| מרסילן 5X70 ס"מ M3.5 USP0 ללא מחט | JNJ רפואי | EH6935H | |
| מרסילן 6X45 ס"מ M3 USP2/0 ללא מחט | JNJ רפואי | EH6734H | |
| מיקרו פיפטות 1000 ומיקרו; L | סוקורקס | 82,51,000 | |
| ניטור | סימנס | SC 8000 | |
| Plasmalyte Viaflo | בקסטר | Plasmalyte Viaflo | |
| צינורית וריד פורטל | מעבדות רגועות | 18F RV-40018 | |
| חיישן לחץ | Stö קרט-שילי, קבוצת סורין | 22-06-2000 | |
| ווסת סרוו לחץ | מדטרוניק | ב"מ 9505-2 | |
| פרולן 4-0 | JNJ רפואי | EH7151H | |
| משאבת רולר | Cobe Century, ארה"ב | 468048-000 REV C | |
| נתרן ביקרבונט 8.4% | Braun, Melsungen, גרמניה | 362 2339 | |
| נתרן טאורוכולט | סיגמא אולדריץ', ברלינגטון, ארה"ב | 86339 | |
| אזמל כירורגי מס' 24 | סוואן מורטון | 0211 | |
| קטטר ורידי, 3 לומן; 12FR | חץ | AK-12123-F | |
| Vicryl Vio 250CM M2 USP3/0 ג'יגה-פאק ללא מחט | JNJ רפואי | V1205G | |
| קסילזין 2% | VMD בעלי חיים פארמה | XYL-M 2% | |
| Zinacef Cefuroxime 750 מ"ג | GlaxoSmithKline Belgium, וואבר, בלגיה | NDC 0173-0353-32 | |
| זולטיל 100 | וירבאק | זולטיל 100 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.