11 באוקטובר 2014
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקר האימונולוגיה של דחייה. המודל הכירורגי הציג דוחות על זמן ניתוח קצר וטכניקה תמציתית. בהתאם לשילוב הזן של התורם-מקבל, הכליה המושתלת עלולה לפתח דחייה תאית חריפה או נזק כרוני לאלוגרפט, המוגדר על ידי פיברוזיס אינטרסטיציאלי וניוון צינור.
סרטון זה מציג מודל עכבר של השתלת כליה. על ידי שימוש בזנים המולדים המרובים, הידועים בדרגות תאימות היסטולוגיות עיקריות, אנו מסוגלים לשחזר היבטים שונים של דחיית השתלת הכליה. הנתונים המוצגים ממחישים כיצד זהו מודל שימושי בחקר מנגנונים אלה, קריקטורה סכמטית זו מדגימה את השלבים העיקריים של מודל זה.
כריתת כליה שמאלית מבוצעת בעכבר תורם ולאחר מכן מכינים את הכליה התורם על ספוגית סטרילית. בצלחת תרבית, העכבר המקבל עובר כריתת כליה ימנית לפני השתלת הכליה התורמת. ההליך מבוצע באמצעות מכשירים סטריליים וחומרים מתכלים הממוקמים בתוך שדה כירורגי סטרילי.
אם מנתחים מספר בעלי חיים, נעשה שימוש בסט חדש של מכשירים סטריליים לכל הליך או שמכשירים מעוקרים בין ההליכים. באמצעות מעקר חרוזים, המפעיל ילבש חלוק סטרילי, מסכה, כובע וכפפות. מפעיל יחיד יכול לבצע הליך זה על ידי הכנת התורם עד לנקודת שאיבת הכליה.
לאחר מכן מכינים את המושתל להשתלה לפני שהוא חוזר לתורם כדי להסיר את הכליה. זה מפחית את זמן האיסכמיה הקרה. לחלופין, שני מפעילים יכולים להכין את התורם והמקבל בו זמנית.
זה מאפשר לנתח מספר בעלי חיים ביום אחד. הנה עכבר שחור בן שמונה שבועות C 57 שהורדם על ידי הזרקה תוך-צפקית של קטמין והידרוכלוריד ומיין. אזור הניתוח גולח וחוטא באמצעות תמיסת יוד מדוללת.
העכבר הונח על כרית כירורגית מחוממת עטופה סטרילית כשהגפיים מוצמדות לרפידה. משחת עיניים נמרחה. לפרוטומיה מבוצעת על ידי חתך עור בקו האמצע.
לאחר מכן נפתח חלל הצפק דרך אלברט הליניארי באמצעות מספריים המפרידים רקמות. לאחר מכן עוטפים את העכבר ומחדירים מפסק קליברה לחתך. המעיים נעקרים משמאל או ימינה לשדה הניתוחי כדי לחשוף את הכליה השמאלית והשופכן כדי להכין את הכליה התורמת.
להשתלה, השופכן נקשר ומחולק קרוב ככל האפשר לשלפוחית השתן. וריד בלוטת המין התחתון וורידי יותרת הכליה העליונה קשורים ומחולקים קרוב לווריד הכליה. אבי העורקים קשור, עליון ונחות מעורק הכליה ותמיסה קרה של אוניברסיטת ויסקונסין מוזרקת לאבי העורקים כדי לחלחל את הכליה.
ניתן לנתח את השופכן בקלות מהרטרופריטונאום ולאתר אותו עד לסיומו של שלפוחית השתן. יש לקשור אותו קרוב ככל האפשר לשלפוחית השתן עם תפר 7.0 ואז לחלק את וריד בלוטת המין השמאלית שבדרך כלל מתרוקן לווריד הכליה. יש לקשור אותו פעמיים באמצעות תפר 9.0 ולחלק אותו בין התפרים הקרובים לווריד הכליה.
כפי שמוצג בסרטון זה באופן דומה, וריד יותרת הכליה השמאלי מתרוקן לתוך וריד הכליה ויש לקשור אותו ולחלק אותו. לאחר מכן יש להפנות את תשומת הלב לניתוח אבי העורקים התורם מרקמת הלימפה הסובבת ולהופעה כדי לאפשר מיקום של תפר תחתון ראשון ומקיף רופף. ואז תפר מעולה לעורק הכליה.
לאחר שהעכבר התורם מוכן, חמש יחידות של הפרין תוך ורידי ניתנות על ידי וריד העונשין הגבי. ראשית, תפר אבי העורקים התחתון נקשר בחוזקה ואחריו הקשירה העליונה. זה מבודד את הכליה ממחזור הדם העורקי.
כ-500 מיקרוליטר של תמיסת אוניברסיטת ויסקונסין הקרה ניתנת על ידי אבי העורקים. שפע מוצלח מזוהה על ידי הלבנה של הכליה התורמת. אבי העורקים מחולק תחילה בצורה נחותה ולאחר מכן עליון לעורק הכליה.
לאחר מכן, וריד הכליה מחולק בצומת שלו עם הווריד הנבוב. לאחר מכן מסירים את הכליה התורמת ומניחים אותה על גזה סטרילית קרה. בצלחת תרבית, אבי העורקים נחתך לאורך ישירות מול אבי העורקים הכלייתי.
כדי ליצור טלאי אבי העורקים לאנסטומוזיס, זהה את לומן עורק הכליה וודא שאין עורקים קוטביים נוספים. לאחר מכן מכינים את וריד הכליה על ידי הנחת תפר פוליאמיד 10 O בקודקוד התחתון של וריד הכליה, ולאחר מכן באופן דומה, תפר בקודקוד העליון. הקשרים המחלקים את וריד יותרת הכליה ווריד בלוטת המין הם סמנים שימושיים לכיוון הווריד.
בשלב זה, לאחר קצירת הכליה של התורם, מכינים עכבר מושתל כמתואר קודם, העכבר המקבל עטוף ומוחדר מפסק קליברה. המעיים נעקרים מימין או משמאל לשדה הניתוחי ומכוסים בווילונות מלחים לחים וסטריליים. ראשית, כריתת כליה ימנית מבוצעת על ידי קשירה, עורק הכליה והווריד עם שבעה תפרים, ולאחר מכן השופכן מבודד ונקשר לפני החלוקה.
לבסוף, עורק הכליה והווריד מחולקים ולאחר מכן ניתן להסיר את הכליה. זה יוצר מקום בתוך חלל הצפק עבור אבי העורקים של מקבל הכליה המושתל, ואז צריך להיות מוכן לאנסטומוזיס של כלי הדם. ראשית, צרור הלימפה מגויס מאבי העורקים והווריד הנבוב והרטרופריטונאום נפתח.
נתח בצורה בוטה את כלי המותניים מההיבט השמאלי והימני כדי לאפשר מיקום תפר סביב כלי המותניים. לאחר מכן ניתן לקשור את הכלים בהמשך מבלי להתחלק. זה מונע דימום בגב בעת ביצוע אנסטומוזיס כלי הדם.
לאחר מכן מבוצעת דיסקציה נוספת כדי ליצור חלון בין אבי העורקים לווריד הנבוב ומהרקמה שמסביב. זהה מיקום עבור מהדק מיקרו-וסקולרי עליון ונחות, וודא שהוא נקי מעודפי רקמות ומוכן לאנסטומוזיס. בשלב זה, ניתן לתת הפרין בהזרקה תוך ורידית כפי שהוצג קודם לכן, הכליה התורמת ממוקמת בחלל הצפק של המקבל.
יש להקפיד על עכבר כדי להבטיח שהתפרים המונחים בווריד לא יסתבכו. קריקטורה סכמטית זו מציגה את הכליה של התורם יחד עם אבי העורקים ושלפוחית השתן IVC של המקבל לאחר כריתת הכליה הימנית להשתלת כליה מתורם שתיים. מהדקים טראומטיים מוחלים על ה- IVC ואבי העורקים מעל ומתחת לאתר האנסטומוזיס של כלי הדם.
הכליה, וריד הכליה והעורק של התורם הם אנסטומוזה לתוך IVC ואבי העורקים של המקבל בהתאמה. לאחר מכן, המהדקים הא-טראומטיים מוסרים והכליה התורמת מוחזרת. לאחר מכן השופכן עובר אנסטומוז לשלפוחית השתן של המקבל.
המהדק המיקרו-וסקולרי התחתון מוחל המקיף הן את אבי העורקים והן את הווריד הנבוב. לאחר מכן מניחים מהדק מעולה. אטומיה מיוצרת עם מחט בגודל 30 והווריד הנבוב שטוף במי מלח.
אוטומיה של הון מורחבת בעזרת מלקחיים. התפר שהונח בעבר בקודקוד העליון של וריד הכליה התורם מועבר לאחר מכן דרך הווריד הנבוב של המקבל בקודקוד העליון של אוטומיה הוורידית. לאחר מכן קושרים את התפר ונוצרת אנסטומוזה של תפר רץ של הדופן האחורית של וריד הכליה למערת הווריד הנבוב ברגע שמגיעים לקודקוד התחתון של אוטומיית ה-pH.
התפר השני שהונח בעבר בווריד הכליה מועבר דרך הווריד הנבוב התחתון ונקשר. לאחר מכן ניתן לקשור זאת לתפר הראשון ולאנסטומוזה וסקולרית פועלת להשלמת הדופן הקדמית. בפרוטוקול הנלווה, ניתן ייצוג דיאגרמטי של כל שלב באנסטומוזה של כלי הדם.
חשוב מאוד להימנע מתפירת הדופן הקדמית בשוגג לקיר האחורי וגם ממעורבות העורק האמיתי או כתם אבי העורקים בתפרים של אנסטומוזיס ונוס. לאחר מכן ניתן ליצור את האוטוטומיה של התורם על ידי הרמת אליפסה קטנה של אבי העורקים במלקחיים וחיתוך מדויק במספריים. לאחר מכן מניחים תפר של 10 oh בנקודה העליונה של כתם אבי העורקים.
הקפד לבצע טיפול מינימלי בכל אחד ממשטחי האנדותל העורקי. מכיוון שהדבר מגביר את הסיכון לפקקת, התפר מועבר לאחר מכן דרך הקודקוד העליון של האוטוטומיה והגאות A. לאחר מכן ניתן להדביק את כתם אבי העורקים בתפר רץ לאבי העורקים של הנמען ולקשור אותו לעצמו.
הקפד לא לקשור חזק מדי מכיוון שהדבר עלול לגרום לאפקט לכל מיתר ולסכן את הזרימה. המהדק המיקרו-וסקולרי התחתון מוסר תחילה, לעתים קרובות רפרפוזיה מתרחשת עקב זרימה חוזרת לעורק הכליה מאבי העורקים הדיסטלי. ואז מסירים את המהדק העליון.
לאחר מכן מבוצעת האנסטומוזה של השופכן על ידי העברת מחט בגודל 21 פנימה והחוצה משלפוחית השתן. לאחר מכן מלקחיים מועברים בחזרה דרך הדרך, ולאחר מכן השופכן נמשך דרך התפר. רקמת ההופעה של השופכן נתפרת לאחר מכן לרקמת הכניסה של שלפוחית השתן עם תשעה או פוליאמיד בשלוש נקודות כדי לקבע את השופכן במקומו.
לאחר מכן חותכים את השופכן עד לשלפוחית השתן ולעתים קרובות ניתן לראות שתן מיוצר על ידי הכליה התורמת. שימו לב גם לדימום מכלי השופכה. מותר לשופכן לשכב באופן רופף בשלפוחית השתן והפגם נסגר לאחר החלפת המעיים.
הצפק נתפר והעור נסגר באמצעות קליפסים מתכתיים. לאחר מכן מורחים יוד על אזור הניתוח וההרדמה מתהפכת חלקית על ידי הזרקה תת עורית של טפזול הידרוכלוריד. משככי כאבים ניתנים על ידי הזרקה של בופרנורפין הידרוכלוריד.
הנוזלים ניתנים על ידי הזרקה תת עורית של מי מלח מחוממים של מיל אחד. עכברים מנוטרים בקפידה עד שחזרתם להכרה, נראים ערניים ולא מסוגלים לכתוב בעצמם. עכברים רשאים לשחזר כל קופסה מחוממת שנשמרה ל-29 מעלות למשך 24 שעות לניסויים ארוכי טווח.
משככי כאבים מתמשכים ניתנים וקליפס העור מוסרים. שבעה ימים לאחר הניתוח. הנה עכבר 24 שעות לאחר הניתוח שצוין שהוא נייד לחלוטין ועובר שתן מוכתם בדם על רקמת המצע.
חשוב לעקוב אחר הטיפול בשיתוק במודל זה מכיוון שהדבר עשוי להצביע על סיבוכים בכלי הדם המוצגים. הבא הוא נתונים המראים כיצד ניתן להשתמש במודל זה ובזני עכברים שונים כדי לחקור את ההתפתחות של דחיית השתלת כליה כדי לדגמן דחיית השתלה חריפה. זן העכבר המוטנטי BM 12 משמש כתורם.
עכברי BM 12 מוטנטיים אלה נבדלים מזן C 57 Black Six ההורה בהבדל יחיד של MHC Class Two בהשתלת כליה BM 12 במושתל C במעי. מביא לדחייה חריפה עקב אי התאמה מלאה של MHC מסוג 1 ו-2. השתלת שש שחורה C 57 מובילה להתפתחות דחייה כרונית עקב אי ההתאמה המבודדת של MHC BM 12 להשתלות ISO יש התאמה מלאה של MHC מסוג אחד ושני ולכן אינן מציגות סימני דחייה.
מבנה הכליה נבדק על ידי היסטופתולוגיה על קטעי כליה משובצים בפרפין המוכתמים בהמטין ואואין. מכיוון שמודל זה אינו תלוי בהשתלה להישרדות, הכליה המקורית יכולה לשמש כבקרה לאחר השתלת כליה של שתל ISO, הכליה עוברת פגיעה באיסכמיה רפרפוזיה, אך תוך ארבעה שבועות הצינוריות התאוששו לאחר BM 12 להשתלת אלוגרפט ביופסיה. דחייה חריפה ניכרת עם חדירות מפוזרות של תאים חד-גרעיניים המסומנות על ידי צינוריות נמקיות כוכבית בודדות עם כוכבית כפולה וכליות BM 12 שהושתלו בשישה עכברים שחורים C 57.
מביא לנזק כרוני לאלוגרפט המאופיין בחדירה פריווסקולרית ולימפטית המסומנת על ידי חיצי החסימה עם פיברוזיס אינטרסטיציאלי וניוון צינורי המסומן על ידי חיצים חלולים. ניתן להשתמש בכימות של צינוריות לכל שדה בעל עוצמה גבוהה כדי להעריך את מסת הנפרון התפקודית. לא היה הבדל בין ספירת שתל ISO לבין צינוריות כליה מקומיות של ארבעה שבועות לאחר ההשתלה.
דחייה חריפה גורמת לאובדן משמעותי של צינוריות בארבעה שבועות. לשם השוואה, דחייה כרונית מראה אובדן מגוון יותר אך הדרגתי. Piro serious red הוא כתם קולגן פאן וניתן לבצע אותו על חלקי כליה משובצים בפרפין כדי לכמת פיברוזיס אינטרסטיציאלי.
השתלת כליה בשתל ISO קשורה לפיברוזיס לא משמעותי בהשוואה לכליה המקורית BM 12 inter C 57. בלוק שש מביא לפיברוזיס לאחר 12 שבועות. לאחר ההשתלה תיארנו מודל של השתלת כליה בדגש על הדגמת הטכניקות הניתוחיות.
מודל זה קשור לעקומת למידה משמעותית, שניתן להתגבר עליה כדי להשיג מודל השתלת כליה של עכברים הניתן לשחזור. שילוב הזנים המתואר מפתח מאפיינים מרכזיים של נזק כרוני להשתלת כליה וניתן להשתמש בו כדי לחקור את הפתולוגיה הנובעת מכך של פיברוזיס אינטרסטיציאלי וניוון צינוריות. בנוסף, ניתן גם לדגמן דחייה חריפה, המאפשרת חקירה של מנגנונים פתופיזיולוגיים חשובים של ישות זו.
סרטון זה מספק נקודות כירורגיות מרכזיות שיסייעו לצופה לשכפל את המודל הזה בנאמנות.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג פרוטוקול לחקר האימונולוגיה של דחיית השתקת כליות באמצעות מודל עכברים. הטכניקה הכירורגית תוכננה ליעילות ולשחזוריות, ובכך היא מאפשרת לחוקרים לבחון דחייה תאית חריפה ונזק כרוני של השתלה אלוגנית.
מודלים להשתלת כליות בעכברים מספקים מערכת מבוקרת לחקר המנגנונים האימונולוגיים העומדים בבסיס דחיית השתלה (allograft rejection), סיבה מרכזית להכשלת השתלות. על ידי התמסורת של קונפיגורציות לא תואמות של MHC הספציפיות לזן, המודל תומך בהפחתת סיכונים מכנית של טיפולים אימונו-מודולטוריים ובביטחון ניבוי באישור יעדים (target validation). פלטפורמה פרה-קלינית זו מסייעת בקבלת החלטות לגבי המשכיות הפיתוח (go/no-go) של תרופות immunosuppressant ומפחיתה סיכונים ביולוגיים בשלבים מאוחרים של תהליכי פיתוח בתחום ההשתלות.
המודל משתלב ברצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קלני, שבו תיקוף מוקדם של המטרה מנחה את זיהוי המולקולות המובילות (lead identification), ותוצאות היסטופתולוגיות תומכות במעבר למחקרים המאפשרים הגשה של בקשה לניסויים בבני אדם (IND-enabling studies).