פרוטוקול זה מציג טכניקת אנסטומוזה פשוטה מקצה לצד להשתלת לב צוואר הרחם בעכברים, ומספק מודל חזק וניתן לשחזור ללימוד אימונולוגיה של השתלות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מציג טכניקת אנסטומוזה פשוטה מקצה לצד להשתלת לב צוואר הרחם בעכברים, ומספק מודל חזק וניתן לשחזור ללימוד אימונולוגיה של השתלות.
השתלת לב הטרוטופית בעכברים היא מודל פרה-קליני קריטי במחקר השתלות. השתלת לב הטרוטופית צווארית בעכברים מציעה יתרונות ייחודיים, כולל ניטור ישיר ויזואלי ומוחשי של כשירות השתל, הפחתת טראומה כירורגית והחלמה מהירה יותר לאחר הניתוח. לכן הוא הפך לפלטפורמה בעלת ערך הולך וגדל ללימוד אימונולוגיה של השתלות, במיוחד לבעלי חיים עם מצבים פיזיולוגיים קשים בעקבות שינוי גנטי או השראת תרופות, ולניסויים הדורשים השתלת איברים משניים או משולבים, אזור צוואר הרחם הופך לעיתים קרובות לאתר היחיד האפשרי. טכניקות השתלת צוואר הרחם המקובלות, בין אם בתפירה מקצה לקצה או בשיטות מבוססות שרוול, דורשות קשירה קבועה של עורק התרדמה המשותף והווריד היוגולרי החיצוני של המקבל, מה שעלול לפגוע בפרפוזיה מוחית ולהכניס חומרים זרים או הפרעות המודינמיות. כדי להתמודד עם מגבלות אלו, מאמר זה מפרט טכניקת השתלת לב צווארית משופרת המשתמשת באנסטומוזה וסקולרית מקצה לצד. השיטה שומרת על העורק התרדמי והווריד היוגולרי החיצוני של המקבל, שומרת על פרפוזיה מוחית תקינה ומונעת סיבוכים הקשורים לקשירת כלי דם קבועים. פרוטוקול זה מפרט את השלבים מאיסוף לב תורם ועד אנסטומוזה של מקבל וטיפול לאחר הניתוח. תוצאות מייצגות מראות שיעור הצלחה ניתוחי גבוה (96.7%) ואת יעילות המודל בחקר דחיית אלוגרפטים. טכניקה זו מציעה מודל פיזיולוגי נגיש ונגיש לחוקרים באימונולוגיה של השתלות.
במהלך חצי המאה האחרונה, אימונולוגיה של השתלות ממשיכה להיות מוקד מרכזי עבור אימונולוגים ומומחים להשתלות. כיום, השתלות איברים מוצקות מתבצעות באופן נרחב ומייצגות את הטיפול היעיל ביותר למחלות איברים בשלב סופי. עם זאת, דחיית השתל טרם נפתרה באופן יסודי ועדיין מהווה אחד המכשולים המרכזיים בהשתלה וגורם מוביל לאובדן השתל1. כתוצאה מכך, התגברות או הפחתת דחייה תוך הפחתת או הימנעות מדיכוי חיסון מערכתי נותרה אתגר משמעותי ומטרה מרכזית בתחום.
מודלים של השתלות איברים של בעלי חיים וסקולריים, במיוחד מודלים של עכברים, מילאו תפקיד מרכזי בקידום האימונולוגיה של השתלות וסיפקו בסיס מדעי חיוני לתרגום קליני2. לדוגמה, תרופות מדכאות חיסון רבות היום בשימוש קליני — כגון ציקלוספורין, טקרולימוס וראפמיצין — אומתו לראשונה בהצלחה במודלים של השתלות עכברים 3,4.
מודל השתלת לב הטרוטופי בעכברים הוא אחד המודלים הפרה-קליניים הנפוצים ביותר, מועדף בשל שפע הזנים הגנטיים הזמינים וראגנטים מחקריים, וכן בשל ההליך הפשוט יחסית והמעקב הקל לאחר הניתוח. לכן, הוא משמש פלטפורמה מרכזית לחקר מנגנוני דחייה חריפים, השראת סבילות חיסונית, והערכת מדכאי חיסון חדשים ב-vivo 5,6.
מודל HT ההטרוטופי הראשון בעכברים הוקם על ידי קורי ואח' בשנת 1973. במודל זה, לב התורם ממוקם בחלל הבטן של המקבל, כאשר האאורטה והעורק הריאתי (PA) משתליים מקצה לצד לאאורטה הבטנית ולווריד הנבוב התחתון (IVC) של המקבל, בהתאמה. שיטה זו נותרה הטכניקה הסטנדרטית לטיפול בשיטת הסוכר בבטן במשך עשרות שנים. מתוך הצורך לשלב אלוגרפטים של צד שלישי במחקרי סבילות, נבדק אתר נוסף ל-HT. דבר זה הוביל לפיתוח מודלים של טיפול מרמטיבי צווארי בעכברים, המציעים יתרונות נוספים כגון הערכה ויזואלית ישירה של כשירות השתל, פחות טראומה כירורגית וסיכון נמוך יותר לזיהום לאחר ניתוח 5,8,9. בשנת 1991, צ'ן ואח' תיארו לראשונה מודל HT הטרוטופי צווארי בעכברים, שכלל אנסטומוזה ידנית מקצה לקצה של האאורטה וה-PA של התורם לעורק הקרוטיד המשותף (CCA) והוריד הג'וגולרי החיצוני (EJV), בהתאמה. עם זאת, מודל זה לא זכה לאימוץ נרחב בשל האתגר הטכני המשמעותי שנוצר בעקבות חוסר ההתאמה החמור בין האאורטה התורמת ל-CCA המקבל, מה שהקשה מאוד על אנסטומוזה וסקולרית.
גם בשנת 1991, מצורה ואח' הציגו טכניקת שרוול ללא תפר לאנסטומוזה וסקולרית במודל ה-HT הצווארי. שיטה זו מפשטת את ההליך על ידי ביטול התפרים הידניים הטכניים התובעניים, מה שמקל על השליטה בו. בהמשך, דווחו שיפורים טכניים רבים בטכניקת השרוול10,11. כיום, שיטת השרוול משמשת באופן נרחב בטיפול בשיטת הבריאות הצווארית, במיוחד על ידי חוקרים ללא ניסיון קודם בתפירה מיקרווסקולרית. עם זאת, טכניקת השרוול מציגה חומרים מלאכותיים, העלולים לגרום לדלקת מקומית ולהפריע להערכות חיסוניות, ובמקביל מציבים אתגרים טכניים בכלי דקבקוטר קטן 5,6. לאחרונה, ליאו ואח' 12 הציעו טכניקת שרוול ללא חפתים בטיפול מהוטה צווארי הרחם, שבה כלי התורם והמקבל עוברים אנסטומוזה ישירה באמצעות שיטת שרוול. על ידי הימנעות מחומרים מלאכותיים והתאמת כלי דם קטנים, גישה זו מציעה פלטפורמה פיזיולוגית וניתנת לשחזור להשתלת לב משנית.
עם זאת, גם טכניקות תפר קצה לקצה וגם טכניקות שרוול ללא תפר דורשות קשירה קבועה של ה-CCA וה-EJV החד-צדדיים של המקבל. דבר זה פוגע באספקת הדם החד-צדדית למערכת העצבים המרכזית, מה שעלול להוביל לסיבוכים נוירולוגיים, כגון הפרעה כיוונית והמיפלגיה 13,14,15. יתרה מזאת, גישות מקצה לקצה אלו עלולות להוביל לשינוי בהמודינמיקה, כגון זריקות עורקיות במהירות גבוהה, ולבעלות סיכון גבוה יותר לקרישה והיצרות, המזיקות להישרדות השתל לטווח ארוך. יתרה מזאת, טכניקת השרוול טומנת בחובה סיכון מובנה לקרישה עקב נוכחות השרוול.
כדי להתמודד עם מגבלות אלו, אימצנו טכניקת תפר ידנית מקצה לצד משופרת שבה האאורטה וה-PA העולים של התורם מחוברים ל-CCA ול-EJV של המקבל, בהתאמה. שיטה זו שומרת על שלמות והמשכיות כלי הדם הצווארי העיקריים של המקבל, ובכך שומרת על זרימה מוחית תקינה ודבקת בעיקרון 3Rs (החלפה, הפחתה ועיבוד) במחקר בעלי חיים. באמצעות טכניקה זו, השגנו שיעור הצלחה ניתוחי של כ-96.7% (29/30, עם תמותה אחת בלבד כתוצאה מדימום). לא נצפו סיבוכים הקשורים לאיסכמיה מוחית באף עכבר מקבל לאחר הניתוח. שיטה זו דומה מאוד למודלים סטנדרטיים של הבטן ומתאימה במיוחד למנתחים עם ניסיון בתפירת כלי דם לבניית מודלים של טיפול בשיטת ההורמה הצווארית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הטיפול בבעלי חיים עמד בהנחיות בינלאומיות, וכל ההליכים בוצעו במכון להשתלות איברים, בית החולים טונגג'י, מכללת הרפואה טונגג'י, אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה חואז'ונג, סין. אישור אתי למחקר התקבל מוועדת האתיקה לבעלי חיים של בית החולים טונגג'י (מספר אישור: TJH-202310010). הכלים המתאימים למחקר מופיעים בטבלת החומרים.
1. הכנה לפני הניתוח
2. קציר לב מתורם
3. ניתוח מקבל
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שלושים מקרים בוצעו באמצעות מודל מותאם זה; שיעור הצלחת הניתוח היה 96.7% (29/30). רק תמותה אחת התרחשה עקב דימום תוך כירורג. 29 המקרים הנותרים נכללו לניתוח זמני ניתוח ותוצאות השתל. לא נצפו סיבוכים הקשורים לאיסכמיה מוחית אצל אף מקבל לאחר הניתוח. קציר הלב מהתורם הושלם תוך 6.4 ±-0.7 דקות, וניתוח המקבל ב-28.7 ± 1.2 דקות. בפרט, הכנת כלי דם, אנסטומוזה עורקית ואנסטומוזה ורידית הושלמו ב-6.1 ± 1.4 דקות, 8.4 ± 1.2 דקות ו-6.1 ± 1.0 דקות, בהתאמה (איור 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל HT צווארי המשתמש בטכניקת אנסטומוזה מקצה לצד מציע מספר יתרונות. בהשוואה לתפירה מקצה לקצה או לשיטת השרוול, גישה זו שומרת לחלוטין על הרצף של CCA ו-EJV, ובכך שומרת על המודינמיקה המוחית תקינה ומונעת ביעילות סיבוכים הקשורים לאיסכמיה מוחית. האנסטומוזה מקצה לצד גם מונעת קשיים טכניים הנגרמים מאי-התאמה בקוטר כלי התורם והקיבול. בהשוואה לטיפול הורמונלי בטני, שיטה זו גורמת לפחות טראומה לעכברים ומובילה להחלמה מהירה יותר לאחר הניתוח. לכן, מודל זה מתאים במיוחד לבעלי חיים ניסיוניים עם מצבים פיזיולוג...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81700571).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1mL מזרק | Becton Dickinson Medical Devices Co., Ltd | B309628 | |
| תפרים 11-0 עם מחטים | Jinhuan Medical Products Co., Ltd. | H1101 | לחיבור כלי דם |
| 3mL מזרק | Becton Dickinson Medical Devices Co., Ltd | B309657 | |
| תפרים 5-0 עם מחטים | Jinhuan Medical Products Co., Ltd. | CR537 | לסגירת עור |
| תפר משי 6-0 | Jinhuan Medical Products Co., Ltd. | 2650182 | |
| כלי עצירת דם | Ningbo Shunye Medical Co., Ltd. | BDD-YE-DT-1 | |
| בופרנורפין | Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Pharmaceutical Co., Ltd | H12020275 | משכך כאבים |
| צמר גפן | Fuqing Health & Integral Medical | 20230R | |
| מלקט מיקרו מעוקל | RWD life Science Co. | F11031-11 | כלי ניתוחי |
| מספריים מיקרו מעוקלים | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 54108B | כלי ניתוחי |
| צמר גפן | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 | |
| זריקת נתרן הפרין | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| מחזיק מיקרו מחט | World Precision Instruments Co., Ltd. | 555408NT | כלי ניתוחי |
| קליפ כלי דם מיקרו | Roboz Surgical Instrument Co | RS-5481T | |
| מורחה קליפ כלי דם מיקרו | Roboz Surgical Instrument Co | RS-5480 | |
| מחזיק מחט | RWD life Science Co. | F31025-13 | סגירת בטן |
| סרום | Zhejiang Tianrui Pharmaceutical Co.,Ltd | 716092103 | |
| מלקט מיקרו ישר | RWD life Science Co. | F11029-11 | כלי ניתוחי |
| מיקרוסקופ ניתוחי | Leica | M650 | |
| פלטפורמה ניתוחית | מגנטי, מותאם אישית | ||
| מלקט רקמות | RWD life Science Co. | F12002-12 | כלי ניתוחי |
| מספריים רקמות | RWD life Science Co. | S12003-09 | כלי ניתוחי |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.