Per oltre tre decenni, i ricercatori hanno modificato e migliorato i modelli di trapianto di polmone di ratto in modo che i dati generati siano più coerenti e riflettano maggiormente le condizioni cliniche reali. Nel tempo in cui il nostro laboratorio ha eseguito questo modello, abbiamo determinato quattro aree di miglioramento: tecniche di cuffing per anastomosi, identificazione del 4° spazio intercostale del ricevente, gonfiaggio polmonare e chiusura della ferita durante la procedura del ricevente e raccolta di campioni per l'analisi.
Le modifiche alla tecnica di cuffing per le anastomosi possono migliorare l'intera procedura di trapianto riducendo il tempo di manipolazione del polmone donatore 1,2,3,4,5,6 e rendendo la procedura di anastomosi più veloce e tecnicamente più facile per il microchirurgo. Mentre è fondamentale utilizzare i polsini di dimensioni adeguate per fornire il sangue necessario e il flusso d'aria al polmone trapiantato, ci sono indicazioni limitate su come si dovrebbe scegliere la dimensione dei polsini per la vena polmonare (PV), l'arteria polmonare (PA) o il bronco (Br) 5,7,8,9. Poiché i diametri di PV, PA e Br sono correlati al peso corporeo dei ratti donatori e riceventi, proponiamo che la dimensione del bracciale sia basata sul peso corporeo. Questo rapporto fornisce una guida alle taglie per i polsini basata sul peso corporeo di un ratto (da 180 g a oltre 270 g) che serve a ottimizzare l'apporto di sangue e aria al polmone trapiantato (Tabella 1).
Mentre un nuovo microchirurgo può procurarsi con successo e facilmente un polmone donatore durante la procedura del donatore, il trapianto del polmone durante la procedura del ricevente è più complicato e dipende dall'esperienza del microchirurgo. I tentativi di trovare il 4° spazio intercostale per accedere al polmone sinistro del ricevente è uno dei passaggi più difficili che mantiene una certa soggettività e può aumentare il tempo della procedura. Pertanto, introduciamo un metodo semplice e oggettivo per aiutare nell'identificazione della 4° posizione dello spazio intercostale utilizzando le misurazioni del torace e le palpitazioni del cuore per trovare la corretta area della parete toracica per sezionare 4,5,6,10,11,12.
Proponiamo anche un miglioramento dell'inflazione polmonare del donatore, che è una potenziale fonte di lesioni all'organo. Il polmone del donatore viene sgonfiato fino all'inizio della riperfusione. Durante la sutura del 4° spazio intercostale, il polmone donatore viene comunemente gonfiato aumentando la PEEP da 2 cmH 2 O a 6 cmH2O. Al fine di ridurre al minimo il danno polmonare da sovragonfiaggio, proponiamo una tecnica in cui tre suture di nylon 6-0 sono posizionate intorno alla 4 ° costola inferiore alla 5° costola con semplici doppi nodi. Quando è il momento della chiusura della ferita, le estremità delle tre suture vengono tenute con emostatici in entrambe le mani, la ferita viene chiusa tutta in una volta tirando su ciascun lato e la PEEP viene immediatamente ridotta a 2 cmH2O. In questo modo, il polmone può espandersi nel minor tempo possibile10.
Alla conclusione di un esperimento, il ricercatore vuole spesso raccogliere molti tipi di campioni per molti tipi di analisi da ogni trapianto. Ad esempio, il tessuto congelato a scatto, il tessuto fisso di formalina, il tessuto per il rapporto peso umido-secco per determinare l'edema polmonare e il liquido di lavaggio broncoalvelolare (BAL) possono essere utilizzati per valutare quanto bene è andato il trapianto. Il metodo tradizionale di raccolta del liquido BAL consente un campione misto aggregato sia dai lobi nativi del ricevente che dal lobo trapiantato del donatore13,14,15. Per ovviare a questo, presentiamo un metodo di bloccaggio delle aree ilari che può fornire una visione più precisa delle condizioni dei polmoni trapiantati e nativi. Inoltre, il volume di PBS utilizzato per raccogliere il liquido BAL da ciascun lato dei polmoni è importante da considerare perché il fluido BAL contiene numerosi fattori solubili come citochine e chemochine che vengono misurati dalla concentrazione. Normalizzare il volume del fluido instillato al volume stimato della capacità polmonare può aiutare con il confronto. Con quattro lobi sul lato destro e un lobo sul lato sinistro, ciascuno dei cinque lobi del ratto ha un volume e una superficie diversi16. Secondo uno studio precedente sulla misurazione del volume dei lobi polmonari di Backer et al., del volume totale dell'intero polmone il volume dei lobi di destra è del 63% (4400 mm 3) e il lobo sinistro è del 37% (2500 mm3). Pertanto, raccomandiamo che il volume di PBS utilizzato per raccogliere il liquido BAL sia calcolato come il doppio del volume corrente (7,2 ml / kg) moltiplicato per il 63% per il polmone destro e il 37% per il polmone sinistro. Utilizzando questo approccio, è possibile controllare meglio variabili come il peso corporeo e i tempi10,16.
In tutto, in questo rapporto dimostreremo alcune modifiche al modello sperimentale standard di trapianto di polmone di ratto che possono rendere la procedura più efficiente e aumentare la capacità di generare dati più accurati e abbondanti da ogni esperimento.