23 ביוני 2014
טכניקה מודגמת עבור ההליך המיקרו-כירורגי להשתלה הטרוטופית של לבבות בעכברים, כולל שיטות פשוטות לקצירת תורם ואנסטומוזיס של כלי הדם המקבל.
המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להשתיל לב מעכבר תורם לעכבר מקבל. דבר זה מושג תחילה על ידי הוצאת הלב מחזה התורם ואחסונו בתמיסת סלין קרה. השלבים הבאים הם השתלת הלב בבטנו של המקבל ולאחר מכן ניטור דופק הלב המשתול.
לבסוף, דחיית השתלה מאובחנת באמצעות בדיקה ויזואלית וניתוח פתולוגי. בסופו של דבר, התוצאות מראים כי לבבות שהושתלו בין זני עכברים שאינם קרובי משפחה נדחים, בעוד שלבבות שהושתלו בתוך אותו זן מתקבלים. הדגמה וידאו ארוכה של מדידה זו היא קריטית, שכן השלב המיקרו-כירורגי קשה ללמידה בשל הגודל הקטן מאוד של בעלי החיים התורמים והמקבלים.
ההליך הכירורגי המורכב הכרוך בכך והצורך בשיפור הדיוק והמהירות בביצוע הפעולות ברסיפיינט מחייבים לוודא תמיד שכל הכלים נקיים באופן יסודי ועוברים סטריליזציה באמבט ethanol 80%. מומלץ מאוד להשתמש בציוד סטרילי חד-פעמי. לאחר הרדמת עכבר התורם בתא isof fluorine, יש להניחו במנח גב על לוח הניתוח.
לאחר מכן, חברו במהירות את קונוס האף תוך מתן חומר הרדמה. ודאו את איכות ההרדמה באמצעות צביטה בכף רגל אחורית. אם אין תגובת רתיעה, התחילו בגילוח העור באמצעות להב כירורגי.
לאחר מכן, עקרו את העור באמצעות שלושה ניגובים לסירוגין של 2%Chlorhexidine ב-70%isopropyl alcohol לאורך כל הניתוח. עקבו חזותית אחר הנשימה ודופק הלב של בעל החיים. התאימו את אספקת ה-isoflurane בהתאם.
התחילו בביצוע תורקוטומיה (פתיחת בית החזה) כדי לחשוף את הלב וכלי הדם על ידי פתיחת בית החזה משני צידי כלוב הצלעות. גזרו מקצה הצלע כלפי מעלה לכיוון הבית השחי ובאופן רוחבי בגובה העצם החזהית (sternum). פעולה זו תיצור פתח (flap) של דופן בית החזה.
הקבע את הפתוח של העור ללוח הניתוח סמוך לראש. לאחר מכן, הסר את הפריקרדיום (קרום העוטף את הלב) מסביב ללב. הרם את הווריד הנבוב התחתון (inferior vena CVA) בעזרת פינצטה והזרק מיליליטר של סליין קר מהפאריניזציה ל-IVC פרוקסימלית ללב.
לאחר מכן, חברו תפס עורק קטן ל-IVC כדי למנוע מהתמיסה לזרום חזרה דרך חור המחט באמצעות גזה ומקלון צמר. הזיזו את הלב כלפי מטה כדי לחשוף את האאורטה ואת העורק הריאתי. הסינוס הרוחבי (transverse sinus) הוא התעלה שנמצאת מאחורי צרור האאורטה והעורק הריאתי.
בשלב הבא, חתוך את האורטה ואת העורק הריאתי רחוק ככל האפשר מהמרכז (distally) כדי למקסם את אורך כלי הדם לצורך האנסטומוזיס. כעת הפרד את ה-IVC, את ה-SVC הימני, את ה-SVC השמאלי ואת הוורידים הריאתיים. יש לקשור כל אחד מהם בנפרד באמצעות חוט משי 6.0.
ראשית, קשרו את ה-IVC ואת ה-SVC הימני. לאחר מכן, קשרו את ה-SVC השמאלי ואת הוורידים הריאתיים. כעת הוציאו את הלב על ידי חיתוך כל כלי הדם המרוחקים (distal) מהקשירות.
יש לשמור את הלב בתמיסת סלין סטרילית וקרה בטמפרטורה של ארבע מעלות Celsius עד להשתלה. לאחר הכנת בעל החיים לניתוח כפי שמתואר עבור התורם, התחילו בביצוע לפרוטומיה. גזרו לאורך קו האמצע מהפובּיס ועד ל-zaphy sternum.
השתמשו במהדקי נייר מכופפים כרתעוקים. פתחו את הבטן, עטפו את המעיים בגזה ספוגה במי מלח חמימים, והסיטו אותם לצד הימני העליון של הבטן. לאחר מכן, חשפו את ה-infrarenal aorta ואת ה-IVC בין ה-iliac bifurcation לבין העורק והוריד הרנליים השמאליים.
שחררו את המקטע הצמוד של האורטה והוריד הנבט (IVC). לאחר מכן, הפרידו את האורטה והוריד הנבט מכלי הדם המותניים באמצעות מכשיר כוייה מכויל. הצמידו תסמיכים (clamps) אטראומטיים קטנים לקצוות הפרוקסימליים והדיסטליים של מקטע האורטה והוריד הנבט ששוחרר.
באמצעות מחט במידה 30 gauge, נקוב חור בדופן הקדמית של האורטה דרך החור שנגזר אנכית, כך שגודל החור יתאים לגודל האורטה של התורם. נצל הזדמנות זו כדי להסיר קרישי דם כלשהם מחלל האורטה באמצעות שטיפה של saline עם הפרין.
מקם את לב התורד לצד החתך באורטה של מקבל השבח. מקם את עורק הריאה של התורד לצד ה-IVC של המקבל באמצעות תפרי nylon רצים במידה 10. בצע אנסטומוזה בין האורטות בשיטה של קצה לצד.
התחילו בפינה הפרוקסימלית ותפרו לאורך הצד השמאלי עד לפינה הדיסטלית. לאחר מכן, סובבו את בעל החיים ב-180 מעלות. לאחר מכן, הזיזו את הלב והמשיכו בתפרים לאורך הצד הימני של דופן האורטה מהצד הדיסטלי לפרוקסימלי.
לפני סגירת האנסטומוזיס, שטפו בעדינות את הלומן בתמיסת סלין עם הפרין כדי להסיר קרישי דם ואוויר. לאחר מכן, השלימו את התפירה. בשלב הבא, בצעו חתך אנכי בדופן הקדמית של ה-IVC במקום שבו תבוצע האנסטומוזיס לעורק הריאתי.
שנית, השתמשו בתפרים רצים של 10-0 לצורך האנסטומוזיס. התחילו את תפרי הכלי הדם מהקצה הדיסטלי של הדופן השמאלית בתוך הלומן של ה-IVC בקצה הפרוקסימלי. המשיכו לאורך הדופן הקדמית הימנית ותפרו עד לקצה הדיסטלי. חזרו על הפעולה שוב.
יש לשטוף היטב את הלומן לפני השלמת האנסטומוזיס. לאחר מכן, מקמים חתיכות של ספוג ג'ל (gel foam) מסביב לאנסטומוזיס. המוסטזיס מושג באמצעות הפעלת לחץ עדין עם מקלוני צמר גפן.
כדי לבצע רבסולריזציה (revascularization) למקבל. שחרר תחילה את התפסן הדיסטלי, ולאחר מכן את התפסן הפרוקסימלי. במהלך הניתוח במקבל, חיוני למקסם את הדיוק ואת מהירות הניתוח.
לפיכך, זמן התסביך (cross clamp) האידיאלי הוא פחות מ-30 דקות. כדי לסייע בהתאוששות, יש להחיל סליין חם בטמפרטורה של 37 °C על אתר השתלה. פרירילציה צפויה להתרחש באופן מיידי ולחזור באופן ספונטני לקצב סינוס בתוך מספר דקות.
לפני סגירת אזור הניתוח, יש לתת זריקה של buprenorphine באופן תוך-שרירי. השלימו את הניתוח על ידי סגירת הפצע באמצעות תפר רץ ספיג במידה 5-0 לכל שכבות הרקמה. לאחר סגירת הפצע הניתוחי, מזריקים לבעל החיים המקבל ampicillin וזריקה תת-עורית של 0.6 milliliters של saline.
כדי לסייע להידרציה, הניחו את בעל החיים על משטח חימום המכוון ל-37 degrees Celsius A עד להחזרתו להכרה. רוב בעלי החיים שותים ואף אוכלים בתוך שלוש שעות מהניתוח. אם לאחר שמונה שעות העכבר עדיין מראה סימני מצוקה, יש להזריק buprenorphine כל 12 שעות עד להיעלמות התסמינים.
אם העכבר נשאר במצב של מצוקה למשך יותר מ-48 שעות, יש ליצור קשר עם וטרינר במהלך 10 הימים הראשונים לאחר הניתוח. יש לנטר ישירות את קצב הלב של הש transplanted באמצעות מישוש בטני. על בסיס יומי, יש לתעד את עוצמת הדופק בסולם של ארבעה פלוס עבור השתלה בריאה ועד פלוס אחד עבור דופק חלש עקב דחייה מתקדמת.
יש לרשום שתל שאינו פועם כשלילי בשל דחייה מלאה של השתל לאחר 10 ימים. המשך במעקב אחר דופק הלב המושתל שלוש פעמים בשבוע; מתוך 227 השתלות לב הטרוטופיות, 90.3% הצליחו למשך 24 שעות, ו-86.8% הצליחו למשך 48 שעות. הכשלים כללו שיתוק של הגפיים האחוריות, לב שאינו פועם עקב דחיית השתל, פגיעה איסכמית ו/או תרומבוזה, וכן נרשמו מקרי מוות של שורדי השתלה.
סיבת הכישלון של השתלי הלב נקבעה באמצעות פתולוגיה. ניתוח של הלב המושתל, המסומן כאן בחץ, הראה כי תסביב (thrombosis) ואוטם של רקמת הלב היו הגורמים לכישלון של לב מושתל זה בשילוב הזן של תורם ומקבל C 57 Black six; לא נדחה אף לב והלבבות המושתלים שרדו למעלה מ-100 ימים. במקרה זה, גודלו של הלב פחת מעט עקב ניוון שרירים משני למצבו שאינו תומך בחיים.
לעומת זאת, בשילוב זנים דוחה של תורם DBA 2 ומקבל C 57 Black 6, לב זה שהושתל הפסיק לפעום עד היום השביעי והראה סימנים לדחייה עד היום ה-100. אותו לב היה פיברוטי לחלוטין ומכווץ לאחר הבדיקה. ניתן לבצע טכניקה זו ב-90 מיליון או פחות אם היא מבוצעת כראוי, ואל תשכחו שעבודה עם גז SF₆ עלולה להיות מסוכנת ביותר.
השימוש במערכת לסילוק גזי הרדמה הוא זמין מאוד.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מדגים טכניקה מיקרו-כירורגית להשתקת לב הטרוטופית בעכברים. הוא כולל שיטות להוצאת לב התורם ולאנסטומוזה של כלי הדם במקבל, תוך התמקדות בניטור הצלחת השתלת האיבר.
טכניקה מיקרו-כירורגית זו מאפשרת הערכה פרה-קלינית של הישרדות השתלה לבבית ומנגנוני דחייה במודלים של עכברים, ובכך תומכת בתיקוף מטרות (target validation) בגילוי תרופות למערכת לב-דם. על ידי אספקת פלטפורמה הניתנת לשחזור להערכת תוצאות השתלה, היא מסייעת בהפחתת סיכונים מנגנונית עבור מועמדים לתרופות אימונומודולטוריות ונוגדות פגיעה לבבית. התועלת של השיטה במחקרי דחייה תלויי-זן מגבירה את הביטחון החיזויי בתהליכי עבודה מוקדמים של גילוי תרופות.
השיטה נטמעת בביולוגיה של הגילוי על ידי תמיכה בבדיקת השערות לגבי מטרות אימונו-מודולטוריות, ונמשכת אל העבודה הפרה-קלינית באמצעות הערכה אורכית של חיוניות השת transplanted graft.