מאמר שיטה

טכניקת שרוול פשוטה להשתלת ריאה שמאלית של עכברים

DOI:

10.3791/65979

⸱

26 בינואר 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, University of Maryland Medical Center, 2Division of Allergy, Asthma and Clinical Immunology, Mayo Clinic, 3Department of Surgery, Washington University in St. Louis, 4Department of Pathology & Immunology, Washington University in St. Louis, 5Department of Microbiology and Immunology, University of Maryland Medical Center

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרוטוקול הנוכחי מתאר טכניקת שרוול למודל השתלת ריאה שמאלית של עכבר. טכניקה זו פותחה במשך מספר שנים ותפקדה היטב, ומשמשת ביעילות במחקר אימונולוגי.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במהלך העשור האחרון, המעבדה שלנו עשתה התקדמות משמעותית בפיתוח ושכלול מודלים להשתלת ריאות עכברים בכלי דם תוך שימוש ב"טכניקת שרוול" יעילה ואמינה ביותר. מאמר זה מתאר שיטה מתוחכמת ומקיפה להשתלת ריאות אורתוטופית במודל ריאות אורתוטופי כלי דם, המייצג את המודל הפיזיולוגי והרלוונטי ביותר מבחינה קלינית להשתלת ריאות עכבר עד כה. תהליך ההשתלה מורכב משני שלבים נפרדים: קציר התורם והשתלה לאחר מכן במקבל. השיטה שולטה בהצלחה, ועם מספר חודשים של הכשרה מספקת, מטפל מיומן יכול לבצע את ההליך תוך כ-90 דקות מעור לעור. באופן מפתיע, ברגע שאנשים מתגברים על עקומת הלמידה הראשונית, שיעור ההישרדות במהלך התקופה הפרי-ניתוחית מתקרב לכמעט 100%. מודל העכבר מאפשר שימוש במספר זנים טרנסגניים ומוטנטיים של עכברים, המאפשרים חקר סובלנות ודחייה. בנוסף, המאפיינים הייחודיים של מודל זה הופכים אותו לכלי רב ערך לחקירת ביולוגיה ואימונולוגיה של גידולים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעוד שטיפולים חלופיים, כגון דיאליזה ומכשירי עזר לחדר, קיימים עבור אלה הסובלים מאי ספיקת כליות ולב, השתלת ריאות נותרה אפשרות הטיפול העיקרית עבור חולים הסובלים ממחלת ריאות סופנית. הליך זה משמש כבחירה מצילת החיים היחידה עבור אנשים המאובחנים עם פיברוזיס ריאתי1. בנוסף, הוא משמש להארכת תוחלת החיים של אלה המתמודדים עם מחלות ריאה חסימתיות בשלב הסופי כמו אמפיזמה, כמו גם אלה הסובלים ממצבים מוגלתיים כגון סיסטיק פיברוזיס1.

בעוד ששיעורי ההישרדות לטווח קצר השתפרו עקב שיפורים טכניים, שיפורים בטיפול סביב הניתוח והתקדמות בדיכוי חיסוני, תוצאות ארוכות טווח לאחר השתלת ריאות נחותות באופן ניכר מאלו של איברים מוצקים אחרים. שיעור ההישרדות הכולל לחמש שנים של 50% בלבד עבור מושתלי ריאות נמוך בהרבה מאשר עבור אלה המקבלים השתלות לב, כליות או כבד1. הצוות שלנו ואחרים חשדו שהסיבה לפער כזה היא היעדר מודלים ביולוגיים רלוונטיים מבחינה קלינית להבנה מלאה של מסלולים המובילים לדחייה ו/או סבילות של שתל ריאות, שכן מניפולציה ניסיונית של מודלים עכבריים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית תרמה באופן משמעותי להישרדות ארוכת הטווח של השתלות מוצקות או תאיות אחרות2.

לפני פיתוח מודל השתלת ריאות אורתוטופית של עכברים, החוקרים הסתמכו על מודלים גדולים יותר של בעלי חיים למחקריהם. עם זאת, למודלים הגדולים הללו היו מגבלות, כולל מחסור במוטציות טרנסגניות הנדרשות לחקירת שאלות מכניסטיות3. בנוסף, מחקרי חולדות התמודדו עם מגבלות דומות4, ומודלים של השתלת קנה נשימה הטרוטופית לא וסקולרית בעכברים הוגבלו גם לתועלתם5. מחקרים הראו את החשיבות של שימוש במודלים של השתלות כלי דם במקום מודלים שאינם כלי דם במערכות איברים שונות. לדוגמה, שתלים לא וסקולריים של רקמת לב יילודים המוחדרים לאפרכסת האוזן של עכברים נמענים חסרים אינטראקציה ישירה עם אנדותל כלי הדם וזרם הדם המקבל. לכן, הם מוגבלים ברלוונטיות שלהם בהשוואה להשתלות לב אנושיות בכלי דם6. באופן דומה, מודל השתלת קנה הנשימה ההטרוטופית, חסר כלי דם ואוורור, שונה באופן משמעותי מהשתלות ריאה אנושיות, במיוחד בשינויים הנצפים בדרכי הנשימה הקטנות לאחר ההשתלה. יתר על כן, ההופעה המהירה של חסימה פיברוטית בהשתלות קנה הנשימה ההטרוטופיות אינה משקפת תצפיות בריאות אנושיות או בשתלי ריאות וסקולריות בבעלי חיים גדולים יותר או בחולדות7.

במעבדת המחקר שלנו, יצירת מודל השתלת ריאות אורתוטופית של עכבר נוצרה בהשראת מודל השתלת ריאה בודדת אורתוטופית שהוקם בחולדות 8,9. בניגוד לבני אדם, לעכברים ולחולדות יש רק אונה אחת בריאה השמאלית שלהם, המהווה רק עשרים וחמישה אחוזים ממסת הריאות הכוללת. תכונה זו מאפשרת ביצוע מוצלח של השתלת ריאה שמאלית במודלים של עכברים ללא צורך בתמיכה במחזור הדם10,11. עם הזמן הכנסנו שינויים טכניים למודל, ובהקשר זה הובהרו השלבים העיקריים המשפרים את קלות ביצוע ההליך.

מעבר להשלכותיו במחקר אימונוביולוגיה של השתלות, מודל השתלת ריאות עכבר אורתוטופית מציע מכשיר חזק לחקר תפקידם של תאי סטרומה ריאתיים שאינם המטופויאטיים בתהליכי מחלה שונים. זה קורה מכיוון שהשתלת ריאה סינגנית מוטנטית מובילה להחלפה כמעט מוחלטת של תאים המטופויאטיים בתאים שמקורם בנמען, בעוד שתאי סטרומה שאינם המטופויאטיים ממשיכים לנבוע מהתורם. כתוצאה מכך, ניתן ליצור "איבר כימרי" ללא הקרנת מארח או ביטוי ספציפי לריאה של טרנסגן12. יתר על כן, הריאה הטבעית של הצד הנגדי יכולה לתפקד כבקרה פנימית בתוך אותה חיה מבלי לגרום לשינויים נרחבים במערכת החיסון של המארח. מודל זה טומן בחובו הבטחה גדולה לקידום המחקר בהשתלת ריאות ומסלולי מחלה אחרים הכוללים תאי סטרומה ריאתיים.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל ההליכים הקשורים לבעלי חיים נערכו בהתאם וקיבלו אישור מהוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת מרילנד, בולטימור. מומלץ להשתמש בעכברים זכרים, 8-12 שבועות (20-25 גרם), BALB/c כתורם ועכברי C57BL/6 כמקבלים. בעלי החיים הושגו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).

1. הכנת אזיקים סימפונות וכלי דם

תזמון: 10 דקות (לשלושה אזיקים)

  1. הכן את שרוול הסימפונות באמצעות אנגיוקטטר 18 גרם ואת השרוול הוורידי הריאתי באמצעות אנגיוקטטר 20 גרם באורך של 1 מ"מ (לא כולל ידית ההארכה) (ראה טבלת חומרים). השתמשו באזמל #11 ובמחט המתכת של האנגיוקטטר המשמשת כמשטח החיתוך (איור 1).
  2. הכן את שרוול עורק הריאה באמצעות אנגיוקטטר 24 גרם באורך של 0.6 מ"מ (ראה טבלת חומרים) באופן דומה.
    הערה: עקרונות בסיסיים כלליים של טכניקת השרוול ליצירת אנסטומוזה מיקרו-וסקולרית הם כדלקמן: בעת קביעת אנסטומוזה מיקרו-וסקולרית להשתלת ריאות עכבר, נעשה שימוש בטכניקות שרוול ספציפיות בשל גודלם הקטן של הכלים. בניגוד לכלי דם גדולים יותר, הניתנים לתפירה ישירה, הקשרים המיקרוסקופיים של הסימפונות וכלי הדם מחייבים שיטה מובחנת. העיקרון הבסיסי כולל העברת הכלי התורם דרך שרוול עגול קשיח הגדול מעט מהכלי עצמו.

2. נוהל תורם

תזמון: 10-15 דקות

  1. יש לתת זריקה תוך-צפקית של 50 מ"ג/ק"ג קטמין ו-10 מ"ג/ק"ג קסילזין (ראה טבלת חומרים) כדי להרדים את העכבר התורם (בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המוסד).
  2. לאחר הקפדה על הרדמה נאותה באמצעות צביטת הבוהן, יש לגלח את העכבר התורם ולהניח במצב שכיבה מתחת למיקרוסקופ הניתוח בהגדלה של פי 10.
  3. הזרקו 50 uL של הפרין (ראו טבלת חומרים) דרך וריד הפין (איור 2A).
  4. חותכים את קנה הנשימה ומכניסים אנגיוקטטר 20 גרם ואז מקיפים אותו בתפר משי 6-0 (ראה טבלת חומרים). חבר את הקטטר למכונת ההנשמה (איור 2B).
  5. בצע חתך בטן בקו האמצע (לפרוטומיה) ובצע חתך היקפי בסרעפת (איור 2C).
  6. בצע סטרנוטומיהקו אמצע 12 ומקם שני מלקחיים משני צידי עצם החזה להמוסטזיס ונסיגה מקצוות העצם (איור 2D).
  7. הסר את בלוטת התימוס וכרת את נספחי הפרוזדורים הימנית והשמאלית כדי להקל על אוורור כל ניקוז מהריאות.
  8. יש להזריק 3 מ"ל של תמיסת שימור קרה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס (ראה טבלת חומרים) ישירות לחדר הימני או לשורש עורק הריאה, באמצעות מחט של 27 גרם על מזרק של 3 מ"ל על מנת לשטוף את כל הדם מהריאות.
    הערה: הזרקה תוך חדרית או עורק ריאתי עלולה לגרום לפגיעה בריאה של התורם. חיוני לשמור על אוורור נאות בזמן השטיפה כדי להבטיח פיזור אחיד של תמיסת השימור.
  9. מהדקים את קנה הנשימה קרוב ואז מחלקים את קנה הנשימה בצורה דיסטלית. לאחר מכן, נתחו את קנה הנשימה בזנב ואחורי12.
  10. הסר את גוש הלב-ריאה והעביר אותו לצלחת פטרי קטנה, סטרילית ומרופדת בגזה לחה בתמיסת שימור קרה. לאחר מכן, הכניסו את צלחת הפטרי הזו לצלחת גדולה יותר מלאה בקרח (איור 2E).
  11. כדי לחשוף את ההילום השמאלי, הניחו גזה קטנה על רקמות הריאה השמאלית והימנית לנסיגה (איור 2F).
  12. הפרד בעדינות את המבנים ההילריים זה מזה באמצעות מלקחיים מעוקלים בדייקנות. לנתח את עורק הריאה השמאלי (PA) מהסימפונות (איור 2G). לאחר מכן, נתחו את וריד הריאה (PV), שממוקם בהיבט הזנבי ביותר של ההילום מהסימפונות באופן דומה (איור 2H).
    1. חתוך את ה-PA וה-PV באורך הארוך ביותר האפשרי לאזיקים נאותים. נסה להימנע מכריתת עודף שומן או רקמת לימפה, מכיוון שהדבר עלול להקשות על ביצוע שלב האזיק.
  13. מקם את שרוול ה-PV כ-2 מ"מ מעל עורק הריאה באמצעות הייצוב clamp, ולאחר מכן הכנס את ה-PV לתוך השרוול. קפלו את ה-PV מעל השרוול, ובכך חשפו את משטח האנדותל (איור 2I). אבטח אותו סביב השרוול עם תפר 10-0 (2 קשר) (איור 2J).
  14. חלקו את הרשות הפלסטינית מהילום והניחו את השרוול על הרשות הפלסטינית בצורה זהה.
    הערה: הימנעו מחיתוך הסימפונות בשלב זה. במקום זאת, הקפידו לאזוק את הסימפונות ממש לפני ההשתלה על מנת למנוע את כניסת תמיסת השימור לדרכי הנשימה בזמן האחסון. טבלו את גוש הריאה בתמיסת השימור בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס.

3. נוהל הנמען

תזמון: 50-60 דקות

  1. יש להרדים את העכבר המקבל בתערובת של קטמין (50 מ"ג/ק"ג) וקסילזין (10 מ"ג/ק"ג) (תוך צפקית) (בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המוסד). לאחר מכן, יש לגלח את החזה השמאלי ולבצע אינטובציה12.
  2. בצע את האינטובציה בראייה ישירה על ידי הוצאת הלשון בעדינות מהפה ובכך חשיפת מיתרי הקול. בצע זאת תחת טווח הניתוח בהגדלה של פי 10. החדרת החיה על ידי החדרת אנגיוקטטר בגודל 20 גרם x 1.25 אינץ' ישירות בין מיתרי הקול.
  3. הנח את החיה בתנוחת דקוביטוס לרוחב ימין ונקה את דופן החזה עם 70% אתנול. (איור 3A).
  4. השתמש במספריים כדי לחתוך את העור ולהשלים את כריתת בית החזה השמאלי לחלוטין עם אלקטרוקאוטר (ראה טבלת חומרים).
    הערה: כדי למזער את אובדן הדם מדופן בית החזה במהלך שלב זה, השתמש בצריבה חשמלית עבור כל חלקי דיסקציה זו. יש לייבש את העור לאחר ניגוב באתנול, מכיוון שצריבה חשמלית טומנת בחובה סכנת כוויה בשילוב עם אתנול.
  5. היכנסו לחזה מהחלל הבין-צלעיהשלישי או הרביעי והניחו שני מחזירי חזה (ראו טבלת חומרים) (איור 3B).
  6. לאחר כריתת בית החזה, העבירו את העכבר למצב שכיבה. כופף מעט את גוף העכבר הנמען כדי לקרב את החזה השמאלי למפעיל, ולשפר את שדה הראייה של ההילום לשיפור הנראות והנגישות.
  7. מקם מלקחיים של עורק בזווית ישרה (6 אינץ') על הריאה השמאלית של הנמען ומשוך בעדינות את הריאה. זה מאפשר חשיפה של ההילום הקדמי, מה שמקל על גישה כירורגית נוספת ומניפולציה (איור 3C).
  8. נתח את עורק הריאה (PA) מהסמפונות באמצעות מלקחיים מעוקלים, תוך הקפדה לא לקרוע את הכלי. מיקום החיתוך האופטימלי הוא החלק האמצעי, ומספיק מרחק של 2 מ"מ (איור 3D).
  9. נתחו PV מסימפונות באופן דומה (איור 3E).
  10. כדי לחסום את זרימת האוויר של הריאה השמאלית ואת זרימת הדם של המקבל, הניחו מיקרוקליפ מפרצת (ראו טבלת חומרים) בבסיס ההילום (איור 3F).
  11. בצע חתך קטן בצורת V בעורק הריאה (PA) ובווריד הריאה (PV) של הנמען באמצעות מספריים. הרחב בעדינות את פתחי הסימפונות וכלי הדם באמצעות מלקחיים ישרים או מעוקלים כדי ליצור פתח מתאים להנחת האזיקים התורמים.
  12. יש לשטוף בעדינות עם הפרין מדולל (הפרין: מי מלח = 1:9) להסרת דם.
  13. מניחים 10-0 ניילון סביב הרשות ומשאירים אותו רופף (לאבטחת האזיקים בשלב מאוחר יותר).
  14. לאחר מכן, חותכים את הסימפונות התורמים וקושרים אותם בצורה דומה ל-PA ו-PV. השליכו את חסימת הריאה-לב הימנית של התורם.
  15. החזק את הריאה השמאלית של המקבל, מקם את ריאת התורם על גבי מלקחיים לנסיגה וכסה אותה בגזה לחה קטנה.
    הערה: יש לשמור על הריאה השמאלית של הנמען במקומה כדי להפעיל מתח על ההילום המקבל, ובכך להקל על תהליך האנסטומוזיס.
  16. חשוף מלפנים את מבני ההילר האזיקים והתחל את האנסטומוזות על ידי הכנסת התורם לעורק הריאה המקבל (PA) תוך החזקת השרוול בצורה נחותה. בנקודה זו ה-PA של התורם יחווה מתיחה מסוימת (איור 3G).
  17. לאחר מיקום עורק הריאה התורם (PA) לתוך הרשות הפלסטינית המקבלת, אבטח את המבנים על ידי הנחת מיקרוקליפ על פני הארכת השרוול. לאחר מכן, אבטח את תפר הניילון 10-0 שהוצב קודם לכן סביב עורק הריאה המקבל (PA) והשרוול עם שני קשרים (עיין באיור 3H). לבסוף, נתק את המיקרוקליפ מהשרוול המאריך.
  18. הכנס את ה-PV של התורם ל-PV של המקבל באופן דומה (איור 3I).
  19. הכניסו את הסימפונות התורמים לתוך הסימפונות המקבלות, וודאו שהסימפונות התורמים נמצאים תחת מתיחה מסוימת (איור 3J). שחררו את המיקרוקליפ על הילום כדי להחזיר את הזלוף והאוורור (איור 3K).
  20. בחלל החזה, הכנס את הריאה התורמת וכרת את הריאה השמאלית של הנמען על ידי חיתוך החלקים הנותרים של עורק הריאה (PA), וריד הריאה (PV) והסימפונות הקדמיים (איור 3L). יש להשליך את הריאה השמאלית של הנמען.
  21. סגור את החזה באמצעות תפר PDS 6-0 (ראה טבלת חומרים), ובכך אבטח צלע אחת מתחת וצלע אחת מעל חתך בית החזה. רגע לפני סגירת החזה, ספקו לבעל החיים נשימה אחת גדולה כדי להוציא את כל האוויר שנותר מהחזה.
    הערה: בניגוד למודל החולדה, אין צורך להכניס צינורות חזה לעכברים.
  22. לתפור את העור ואת הרקמה התת עורית שמתחתיה באמצעות תפר משי תת עורי רציף 6-0 (ראה טבלת חומרים).

4. התאוששות בעלי חיים

תזמון: 12 שעות

  1. לאפשר לבעל החיים להתאושש עם גישה בלתי מוגבלת למזון ומים ביחידה לטיפול נמרץ נייד לבעלי חיים קטנים (ראו טבלת חומרים) למשך הלילה.
  2. יש לתת בופרנורפין באופן תת-קוטני (0.5-1 מ"ג/ק"ג) כל 12 שעות כדי למזער את הכאב לאחר הניתוח.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בהתבסס על הניסיון עם מודל זה במהלך 10 השנים האחרונות, אנשים עם מיומנויות מיקרוכירורגיות בסיסיות דורשים בדרך כלל עקומת למידה של כ-50 בעלי חיים. לאחר השגת מיומנות, הליכי התורם נמשכים בדרך כלל 15-30 דקות, בעוד שההליכים הנמענים נמשכים כ-60 דקות. לאחר עקומת הלמידה הראשונית, התמותה סביב הניתוח נוטה להיות נמוכה מאוד.

באיור 4A,B, מורפולוגיה של הריאות שבעה ימים לאחר ההשתלה של תורם Balb/cJ משמאל ריאות למושתלי C57/B6J מראה שעכברים שטופלו בחסימה משותפת הפגינו מורפולוגיה שמורה ונורמלית. לעומת זאת, עכברים שאינם מדוכאי חיסון הראו סימני דחייה.

באיור 4C,D, צביעת H & E של עכברים שטופלו במצור מעורר משותף הראתה תגובתיות חיסונית מינימלית, מה שמרמז על סבילות חיסונית. לעומת זאת, עכברים שאינם מדוכאי חיסון הראו חדירה לימפוציטית בולטת, המעידה על תגובת דחייה.

figure-results-1
איור 1: יצירת שרוול. שימוש בלהב #11, (A) אזיקי כלי דם וסימפונות מיוצרים עם ידית שרוול מאריכה כדי להקל על המיקום. (B) צנתרים של 18 גרם/20 גרם/24 גרם שימשו לסמפונות/וריד ריאה/עורק ריאתי (משמאל לימין). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: פעולת תורם. הליך התורם ממשיך בהזרקת הפרין דרך וריד הפין (A), אינטובציה (B), דיסקציה של הסרעפת (C) וסטרנוטומיה של קו האמצע (D). גוש הריאה שנכרת (E) נשמר לח עם רפידות גואז מכוסות (F). ההילום מנותח החל מעורק הפלומה התורם (G), וריד הריאה (H). הכלי נתפס דרך לומן השרוול ולאחר מכן קופל מעל השרוול וחשף את משטח האנדותל/אפיתל (I). לאחר מכן, הוא היה מהודק עם תפר ניילון 10-0 סביב השרוול (2 קשרים) (J). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: פעולת הנמען. הליך הנמען ממשיך באינטובציה אנדוטרכיאלית, מיקום דקוביטוס לרוחב ימני (A) וכריתת בית חזה שמאלי (B). הריאה השמאלית של הנמען משוחררת מהחיבורים בהילום, במבט הקדמי (C) ועורק הריאה המקבל (D), וריד הריאה (E) והסימפונות מנותחים. שליטה פרוקסימלית על הילום הנמען מתקבלת באמצעות קליפ מפרצת (F). עורק הריאה התורם האזוק מוחדר לעורק הריאה המקבל דרך 1/3 עורקים בצורת V (G) וידית השרוול נשלטת על ידי קליפ מפרצת שני כדי לשמור על יציבות השרוול, ואז מאובטחת עם עניבת ניילון 10-0 (2 קשרים) (H). הקליפהשני הוסר ובוצע אותו הליך עבור וריד הריאה (I) והסימפונות (J). הקליפ הראשון הוסר כדי לאפשר לריאה להתפשט (K). הריאה מנופחת ואז מוחזרת לחזה (L). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: מורפולוגיה והיסטולוגיה של הריאה המושתלת. שבעה ימים לאחר ההשתלה של תורם Balb/cJ שמאל ריאות למושתלי C57/B6J, עכברים שטופלו בחסימה משותפת הפגינו מורפולוגיה תקינה (A) שמורה. לעומת זאת, עכברים שטופלו ללא דיכוי חיסוני הראו סימני דחייה (B). צביעת H & E של העכברים שטופלו במצור משותף הראתה תגובתיות חיסונית מינימלית, מה שמרמז על סבילות חיסונית (C). עכברים שטופלו ללא דיכוי חיסוני הראו חדירה לימפוציטית בולטת, המעידה על תגובת דחייה (D). פסי קנה מידה: 100 מיקרומטר. אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

טכניקת השרוול להשתלת ריאה שמאלית של עכברים מייצגת התקדמות משמעותית במחקר ההשתלות10,11. השלבים הקריטיים כוללים דיסקציה מדויקת וקפדנית של מבנה הילר ואנסטומוזות מאובטחות. ניתן לבצע שינויים כך שיתאימו לצרכי הניסוי, אך מעורבת עקומת למידה. הקבוצה שלנו שינתה את מיקום העכבר הנמען מאחור לקדמי, והשיגה תצוגה טובה יותר על ידי כיפוף העכבר המקבל, מה שמקצר את עקומת הלמידה.

המגבלות כוללות אתגרים עם עכברים מחוץ לטווח המשקל שצוין והצורך במנתחים מיומנים עם ניסיון קודם במיקרו-כירורגיה. כדי להפחית את הסיכון לאטלקטזיס השתל, מומלץ מאוד ליישם לחץ נשיפה חיובי (PEEP) לאחר ההשתלה והקפדה על מתן מתאים של משככי כאבים. למניעת קרעים ורידיים, מומלץ להשתמש בגודל שרוול קטן יותר (22 גרם). בנוסף, כדי למנוע פיתול עורקי, מומלץ למזער את תנועת השתל לאחר ההכנה ונקיטת זהירות מירבית בעת התאמת כיוון הריאה של התורם במהלך הליך האנסטומוזיס.

למרות המגבלות, הגישה הוסקולרית של השיטה עולה על מודלים לא וסקולריים ומספקת רלוונטיות פיזיולוגית טובה יותר. הוא גם מתגבר על חסרונות של מודלים הטרוטופיים של קנה הנשימה7, מה שהופך אותו למודל אידיאלי לחקר אימונוביולוגיה של השתלות ותהליכי מחלה. התכונה הטרנספורמטיבית של המודל מאפשרת החלפה הדרגתית של תאים המטופויאטיים תורמים בתאי מארח, מה שמקל על מחקר על מחלות וממאירות12. בנוסף, הוא מציע תובנות לגבי תרומות תאי סטרומה ריאתיים, החיוניות להבנת פתופיזיולוגיה של הריאות וטיפולים ממוקדים.

בסך הכל, טכניקת השרוול טומנת בחובה הבטחה לקידום המחקר בביולוגיה של השתלות, מחלות ריאה ואימונולוגיה, עם יישומים פוטנציאליים בתחומים מגוונים. חוקרים צריכים להיות מודעים לעקומת הלמידה שלה וליכולת ההסתגלות שלה לצרכי מחקר ספציפיים. אנו שואפים לשפר את היעילות וההצלחה של ההליך על ידי ביצוע שינויים מעשיים, כגון מיקום מחדש של החיה לאחר כריתת בית החזה לתצוגה כירורגית טובה יותר. בעוד שטכניקת הליבה נשארת זהה, שיפורים אלה יכולים להקל משמעותית על התהליך, במיוחד עבור אנסטומוזה ריאתית בזמן במסגרות ניסיוניות. מאמר זה מספק טיפים חשובים לביצועי טכניקה טובים יותר בתחום.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף הרלוונטי לנושא כתב היד הזה.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ASK, AEG ו-DK נתמכים על ידי P01 AI116501.  ASK ו-EJ נתמכים עוד על ידי R01AI145108-01, R01HL166402.  ASK נתמך על ידי I01 BX002299-05. AEG ו-DK נתמכים עוד יותר על ידי RO1HL09601.  CL נתמך על ידי R01 HL128492.  עבודה זו נתמכת בחלקה על ידי צ'אק ומרי מאיירס וריצ'רד ואייבלין הנגלר.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
10-0 תפר ניילוןהתמחויות כירורגיות תאגיד, רידינג PAAK-0106
2 Dumont #5 מלקחייםFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה11251-20
2 Halsted-Mosquito clamp קצה מעוקלFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה91309-12
6-0 תפר משי קלועהנרי שיין בע"מ, מלוויל, ניו יורק,  100-5597
6-0 תפר פולידיוקסנון PDS II ואתיקוןבע"מ, סומרוויל, ניו ג'רזי Z117H
70% אתנולPharmco Products Inc., ברוקפילד, קונטיקט111000140
מלקחיים של אדסוןFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה91127-12
עכברי Balb/cמעבדות ג'קסון, בר הרבור, מיין, ארה"ב000651  8– 12 שבועות; זכר 
קרישה דו קוטביתValleylab Inc., בולדר, COSurgII-20, E6008/E6008B
C57BL/6 עכבריםמעבדות ג'קסון, בר הרבור, מיין, ארה"ב000664  8– 12 שבועות; זכר 
כלורהקסידין היביקלנס שקוף, Mö lnlycke Health Care ארה"ב, LLC, נורקרוס, GA57591
ElectrocauteryBovie
מספריים קפיציים בסגנון FineScience Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה15000-03
מחזיק מחט הלסיFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה91201-13
מאוורר עכבר מכשיר הרווארד VentEliteHarvard Device, הוליסטון, MAהגדרות 55-70403L O2/minute, קצב נשימה 130 פעימות לדקה, נפח גאות של 0.4 סמ"ק
תמיסת הפרין Abraxis Pharmaceutical Products, Schaumburg, IL504031100 U/mL
הזרקת מי מלח רגיליםHospira Inc., Lake Forest, IL NDC 0409-4888-20
קטמיןVetOne, בויסי, מזהה50107250 מ"ג/ק"ג
קוניג מיקסטר מיקרו מלקחיים לילדים לסתות ישרות זוויתMedline, נורת'פילד, אילינוי,MDS1247714עדין במיוחד, אורך כולל 5 1/2 אינץ' (14 ס"מ)
Medline קוטר בטמפרטורה גבוהה, עם קצה עדיןLeica Microsystems, Inc., Allendale, NJ10 450 290
Microscope Leica M80 F12 מעמד רצפהFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה15396-00
Moria מספריים קפיצים עדינים במיוחדParkland Scientific, Coral Springs, FLV3000i
Ohio Isoflurane VaporizerVitrolife Inc., Englewood, CO,  19001
פרפדקס  תמיסת גלוקוז דקסטרן דלת אשלגןBecton Dickinson Labware, Franklin Lakes, NJ353025תמיסת שימור אלקטרוליטים
פוליסטירן petridishFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה00632-11 ו- 00649-11150 ופעמים; 25 מ"מ ו-60 ופעמים; 25 מ"מ 
S& T SuperGrip מלקחיים קצה ישר וזוויתיFine Science Tools Inc., פוסטר סיטי, קליפורניה18200-20
מערכת נסיגה של בעלי חיים קטניםPuritan Medical Company LLC, גילפורד, מיין823-WCמיני כותנה מחודדת 3 אינץ' אפליקטורים
סטריליים Q-tipsTerumo Medical Corporation, Elkton, MD 
Surflo etfe IV קטטר, צהוב, 24 גרם x 0.75 אינץ'Terumo Medical Corporation, Elkton, MDSROX1851Z
Surflo etfe IV קטטר; ירוק, 18 גרם x 2 אינץ'Terumo Medical Corporation, Elkton, MDSROX2032Z
Surflo etfe IV קטטר; ורוד, 20 גרם x 1.25 אינץ'Thermocare, Inc., שיפוע וילג', NV 
מערכת טיפול נמרץ לבעלי חיים קטנים של ThermoCare,אספקה וטרינרית A עד Z, דרזדן, טנסי008679 10 מ"ג/ק"ג
קסילזין Aesculap, Inc., סנטר ואלי, פנסילבניה,  FT480T
Yasargil קליפ ApplierAesculap, Inc., סנטר ואלי, פנסילבניה,  FT264T
Yasargil קליפס מפרצת זמניתMedline, נורת'פילד, אילינוי, 
SROX2419ZESCT001

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Trulock, E. P., et al. Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: twenty-fourth official adult lung and heart-lung transplantation report-2007. J Heart Lung Transplant. 26 (8), 782-795 (2007).
  2. Truong, W., Emamaullee, J. A., Merani, S., Anderson, C. C., James Shapiro, A. M. Human islet function is not impaired by the sphingosine-1-phosphate receptor modulator FTY720. Am J Transplant. 7 (8), 2031-2038 (2007).
  3. Ziegler, A., Gonzalez, L., Blikslager, A. Large animal models: The key to translational discovery in digestive disease research. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2 (6), 716-724 (2016).
  4. Lin, J. H. Applications and limitations of genetically modified mouse models in drug discovery and development. Curr Drug Metab. 9 (5), 419-438 (2008).
  5. Hele, D. J., Yacoub, M. H., Belvisi, M. G. The heterotopic tracheal allograft as an animal model of obliterative bronchiolitis. Respir Res. 2 (3), 169-183 (2001).
  6. Djamali, A., Odorico, J. S. Fas-mediated cytotoxicity is not required for rejection of murine nonvascularized heterotopic cardiac allografts. Transplantation. 66 (12), 1793-1801 (1998).
  7. Neuringer, I. P., et al. Epithelial kinetics in mouse heterotopic tracheal allografts. Am J Transplant. 2 (5), 410-419 (2002).
  8. Okazaki, M., et al. Sphingosine 1-phosphate inhibits ischemia reperfusion injury following experimental lung transplantation. Am J Transplant. 7 (4), 751-758 (2007).
  9. Mizuta, T., Kawaguchi, A., Nakahara, K., Kawashima, Y. Simplified rat lung transplantation using a cuff technique. J Thorac Cardiovasc Surg. 97 (4), 578-581 (1989).
  10. Okazaki, M., et al. A mouse model of orthotopic vascularized aerated lung transplantation. Am J Transplant. 7 (6), 1672-1679 (2007).
  11. Gelman, A. E., et al. CD4+ T lymphocytes are not necessary for the acute rejection of vascularized mouse lung transplants. J Immunol. 180 (7), 4754-4762 (2008).
  12. Krupnick, A. S., et al. Orthotopic mouse lung transplantation as experimental methodology to study transplant and tumor biology. Nat Protoc. 4 (1), 86-93 (2009).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

הסרטון יגיע בקרוב

מאמרים קשורים