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Articolo metodologico

Un modello eterotopico di trapianto di cuore di ratto utilizzando cuori di donatori di morte circolatoria

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DOI:

10.3791/63844

18 maggio 2022

In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo la preparazione e i dettagli tecnici del trapianto di cuore eterotopico murino utilizzando un cuore di donatore a morte circolatoria.

Abstract

L'obiettivo di questo protocollo è quello di mettere a punto un modello di trapianto di cuore eterotopico di ratto con donazione dopo morte circolatoria (DCD) di cuori da donatore. Esistono due configurazioni per questo protocollo: la configurazione del donatore di cuore e la configurazione del ricevente. Nella configurazione del donatore di cuore, i ratti Sprague Dawley sono anestetizzati, intubati endotrachealmente e ventilati. L'arteria carotide destra è incannulata per erogare eparina e l'agente paralitico vecuronio-bromuro. Il processo DCD viene avviato terminando la ventilazione. Dopo 20 minuti, il cuore è esposto e l'aorta distale al ramo brachiocefalico è bloccata. A 25 minuti dall'interruzione del ventilatore, la soluzione ghiacciata dell'Università del Wisconsin (UW) viene perfusa attraverso il catetere carotideo per lavare il cuore. Il cuore viene prelevato dividendo l'aorta, l'arteria polmonare, le vene cave e le vene polmonari e conservato in una soluzione UW per l'impianto. Nella configurazione del ricevente, il ratto Lewis viene anestetizzato con isoflurano. La buprenorfina a lento rilascio viene somministrata per via sottocutanea per facilitare un recupero postoperatorio senza intoppi. Attraverso un'incisione addominale sulla linea mediana, l'aorta infra-renale e la vena cava inferiore vengono isolate e bloccate con un clamp vascolare atraumatico. L'aorta cardiaca e l'arteria polmonare del donatore vengono suturate rispettivamente all'aorta addominale e alla vena cava riceventi, con un 8-0 Prolene. Il morsetto vascolare viene rimosso per riperfondere il cuore. La parete addominale viene chiusa e il ratto viene recuperato. Dopo un intervallo prestabilito (da 24 ore a 2 settimane), il ratto ricevente viene anestetizzato, il cuore trapiantato viene esposto e un catetere a palloncino viene inserito nel ventricolo sinistro attraverso l'apice per registrare la pressione sviluppata e il dP/dt utilizzando un sistema di acquisizione dati. Il tessuto cardiaco viene raccolto per l'istologia, l'immunologia o l'analisi molecolare. Un modello di trapianto di cuore di ratto da donatore DCD consentirà ulteriori studi sugli approcci cardioprotettivi per migliorare i risultati del trapianto di cuore da donatori di DCD.

Introduzione

Un piccolo modello animale di trapianto di cuore (HTx) è fondamentale per condurre ricerche che studiano le condizioni fisiopatologiche che colpiscono il cuore trapiantato. L'HTx eterotopica in un modello murino, come descritto da Oto e Lindsey, ha permesso ai ricercatori di studiare i cambiamenti fisiopatologici osservati nelle condizioni di ischemia e riperfusione1. Tradizionalmente, i cuori dei donatori per il trapianto sono stati procurati da donatori a cuore battente, noti anche come donatori di donazione dopo la morte cerebrale (DBD); tuttavia, c'è stato un aumento sproporzionato del numero di pazienti ch....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati condotti in conformità con le linee guida istituzionali e la Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio, pubblicata dal National Institutes of Health (NIH Publication No. 86-23, rivista nel 2011)8. Le seguenti procedure sono state approvate dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali della Virginia Commonwealth University. Tutte le procedure sono state eseguite seguendo le linee guida OSHA (Occupational Safety and Health Administration) e le tecniche sterili raccomandate9. I ratti Sprague Dawley sono stati allogg....

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Risultati

Da 24 a 14 giorni dopo il trapianto di cuore eterotopico, l'addome può essere riaperto e il cuore può essere esposto per misurare la pressione sviluppata dal ventricolo sinistro. Un catetere a palloncino viene inserito nel ventricolo sinistro del cuore DCD (o CBD) per misurare la pressione sviluppata (DP), il max +dP/dt e il min -dP/dt. La Figura 7 mostra un esempio di DP, +dP/dt e -dP/dt attesi di un cuore DCD rispetto a un cuore CBD 24 ore dopo il trapianto. Rispetto ai cuori CBD, il DP de.......

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Discussione

Per un HTx eterotopico di ratto DCD di successo, è fondamentale stabilire una configurazione meticolosa e ponderata dell'esperimento. La configurazione dettagliata prende in considerazione diversi fattori, tra cui 1) la selezione di ratti giovani come donatori di DCD, 2) l'utilizzo dell'isoflurano come agente anestetico di scelta, 3) l'efficace somministrazione di cardioplegia al cuore del donatore, 4) la conservazione del cuore del donatore in una soluzione ghiacciata, 5) la limitazione.......

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Dichiarazioni

Gli autori di questo manoscritto non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato da una borsa di studio per la revisione del merito assegnata al Dr. Mohammed Quader (1I01 BX003859) e da fondi del Pauley Heart Center a Mohammed Quader e al Dr. Stefano Toldo.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sutura in nylon 5-0 monofilamento in poliammideAros SurgicalSP17A05N-45
Sutura in seta 5-0Specialità chirurgicheSutura monofilamento SP116
8-0Autoclave Aros SurgicalT06A08N14-13
SterisAmsco Lab 250
BD con ago staccabile Siringhe da 1 mLScientific14-820-28
Siringa BD con punte Luer-Lok (senza ago) Siringhe da 10 ml FisherScientific14-823-16E
Soluzione per celle frigorifere della Belzer University of WisconsinBridge to Life Northbrook IL USAAdenosina 1,34 g/L, Allopurinolo 0,136 g/L, Glutatione 0,922 g/L, Acido lattobionico (come lattone) 35,83 g/L, Solfato di magnesio eptaidrato 1,23 g/L, Pentafrazione 50 g/L, Idrossido di potassio 5,61 g/L, Fosfato di potassio monobasico 3,4 g/L, Raffinosio pentaidrato 17,83 g/L
Buprenorfin SR LabZoopharm LLC
Debakey Pinza vascolare multi-angolo pediatrica atraumaticaAesculapF341T
Exel International Safelet monouso Cateteri per flebo 14 GFisher Scientific14-841-10
Exel International Safelet monouso I.V. Cateteri 22 GFisher Scientific14-841-20
Catetere Fogarty misura 4FEdwands Lifesciences120404F
Pinze con punte curveAccurato Chirurgico e Scientific Instruments CorporationASSI.228
Pompa di riscaldamento GaymarBraintree Scientific, Braintree, MA, USATP700
Germinator-500Braintree Scientific Iniezione
sodio di eparina, USP 1.000 U/mLPfizerNDC 0069-0137-01
Micro-forbici a iride con punte dritteAccurato Chirurgico & Scientific Instruments CorporationASSI.5253
Isoflurano USPPatterson VeterinarioNDC 14043070406
Ketamina HCl 100 mg/mLHenry ScheinNDC 6745710810
Lidocaina HCl 2%Aspen Veterinario07-892-4325
McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACKFisher Scientific NC0650323sterile applicatori con punta in cotone
Microforbici, punte ad angolo retto e curveBraintree ScientificSC-MS 154
Porta aghiAccurato Chirurgico & Società di Strumenti ScientificiASSI. BSL158con il meccanismo di blocco rimosso
Soluzione salina normaleBaxter Forniture
Stazione PowerLabAD Instruments, Denver, COsistema di acquisizione dati
Idrossido di sodio/acidoregolare la soluzione a pH 7,4
Sprague Dawley ratsmaschio, 8... 16 settimane di età, < 400 g di peso
Microscopio operatorioLeikaModello M525 F40
SurgicelEthiconemostatico assorbibile
Sonda di temperatura Therma Impermeabile Tipo T Termocoppia ad alta precisioneThermoworksTHS-232-107
Pinzetta con punta ad alta precisioneExcelta17-456-109
Vecuronio BromuroSigma-AldrichPHR1627diluito in PBS per 100 mg/mL
VenteliteHarvard Apparatus, Holliston, MA, USA
Xilazina 100 mg/mLPivetal AnasedNDC 04606675002
Siringa da insulina Fisher di per infusione cloridrico

Riferimenti

  1. Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).
  2. Colvin, M., et al. OPTN/SRTR 2019 annual data report: Heart. American Journal of Transplantation

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Ristampe e permessi

Tag

Trapianto eterotopicomodello cardiaco DCDsoluzione dell Universit del Wisconsinclamp vascolareperfusione cardiacacatetere a punta a palloncinoistologia cardiacaanalisi molecolare

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