Questo protocollo fornisce una guida passo passo per l'approvvigionamento di un pancreas suino per l'isolamento e la purificazione delle isole.
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Articolo metodologico
Questo protocollo fornisce una guida passo passo per l'approvvigionamento di un pancreas suino per l'isolamento e la purificazione delle isole.
Il trapianto di isole pancreatiche è un trattamento emergente per il diabete di tipo I; Tuttavia, è limitato dalla corrispondenza e dalla disponibilità dei donatori. Lo xenotrapianto di isole suine offre un'alternativa promettente all'allotrapianto, con il potenziale per la produzione su larga scala di isole funzionali su richiesta. La resa e la vitalità delle isole isolate è altamente suscettibile alla qualità del pancreas donatore e al metodo di approvvigionamento, in particolare alla durata del tempo di ischemia calda. Per migliorare la conservazione degli organi e la successiva resa e vitalità delle isole matrici, abbiamo sviluppato un protocollo per la perfusione chirurgica e la resezione del pancreas suino. Questo protocollo impiega l'incannulamento aortico infrarenale diretto e la perfusione d'organo per ridurre al minimo il tempo di ischemia calda e semplificare la procedura per gli operatori che non dispongono di una vasta esperienza chirurgica. La successiva perfusione arteriosa del pancreas attraverso l'aorta elimina il sangue stagnante dalla microvascolarizzazione, riducendo così la trombosi e il danno ossidativo al tessuto. Questo manoscritto fornisce un protocollo dettagliato per la perfusione chirurgica e la resezione del pancreas suino, seguita dall'isolamento e dalla purificazione delle isole suine.
Il diabete di tipo 1 è causato dalla distruzione autoimmune delle cellule beta pancreatiche1. Di conseguenza, i pazienti sono dipendenti dall'insulina esogena, esponendoli a fluttuazioni glicemiche ad alto rischio con episodi di iper- e ipoglicemia2. L'allotrapianto di isole è una potenziale cura per il diabete di tipo I; Tuttavia, la limitata disponibilità di donatori di organi pancreatici rimane un ostacolo importante all'adozione diffusa della procedura 2,3. Lo xenotrapianto di isole da donatori suini è un'alternativa promettente in quanto questi animali sono prontamente disponibili. L'ottimizzazione e il ridimensionamento dell'isolamento delle isole pancreatiche suine saranno fondamentali per il progresso dello xenotrapianto di isole matrici.
Sebbene diverse tecniche di approvvigionamento del pancreas suino siano state precedentemente pubblicate, molte di queste procedure descrivono la pancreatectomia dopo induzione di morte cardiaca o dissanguamento 4,5,6,7,8,9,10. Uno dei principali svantaggi di queste tecniche è il tempo ischemico caldo variabile (WIT) che si verifica tra il momento della morte cardiaca e l'inizio dell'infusione intraarteriosa e/o intraduttale di soluzione di conservazione. Anche 10 minuti di WIT avranno un impatto negativo sulla resa e sulla vitalità dell'isola5. Per ridurre al minimo il WIT è necessaria una rapida perfusione del pancreas con una soluzione di conservazione. Durante l'approvvigionamento degli organi addominali, l'incannulamento aortico seguito da perfusione intracorporea con la soluzione dell'Università del Wisconsin (UW) è fondamentale per rimuovere il sangue, prevenire la trombosi intravascolare, proteggere dal danno ischemico e ridurre al minimo il danno cellulare11,12.
Studi precedenti hanno dimostrato che durante l'approvvigionamento del pancreas suino, il lavaggio a bassa pressione del tronco celiaco e dell'arteria mesenterica superiore con la soluzione UW migliora la resa e la purezza delle isole4. Tuttavia, i metodi precedentemente pubblicati per l'approvvigionamento del pancreas suino includono l'incannulamento aortico aperto, che può essere tecnicamente impegnativo, in particolare per i suini più piccoli 13,14,15. In questo manoscritto, presentiamo un protocollo dettagliato e passo dopo passo con ausili visivi di accompagnamento per la perfusione chirurgica e l'approvvigionamento del pancreas suino, seguito dall'isolamento e dalla purificazione delle isole suine. Questa nuova tecnica di incannulamento aortico durante l'isolamento pancreatico è stata sviluppata specificamente per ridurre al minimo il WIT e consentire l'approvvigionamento pancreatico in un campo incruento come mezzo per massimizzare la resa e la vitalità dell'isolamento delle isole.
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Tutte le procedure che coinvolgono gli animali sono approvate dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) presso la Divisione di Medicina Comparata della Washington University School of Medicine. I suini adulti dello Yorkshire di peso compreso tra 35 e 35 kg sono ideali per questa procedura; Tuttavia, il protocollo può essere adattato per suini di diverse dimensioni a seconda del contesto sperimentale. L'intera procedura deve essere eseguita in modo sterile in una sala operatoria.
1. Preparazione preoperatoria e anestesia
2. Impostazione operativa ed esposizione del retroperitoneo
3. Dissezione retroperitoneale
4. Dissezione intratoracica
5. Incannulamento dell'aorta infrarenale, isolamento viscerale e perfusione
6. Pancreatectomia totale
7. Incannulamento del dotto pancreatico
8. Perfusione e distensione del pancreas
9. Digestione del pancreas
10. Raccolta di tessuto pancreatico
11. Purificazione delle isole con il metodo del gradiente continuo
12. Valutazione e colorazione delle isole
13. Coltura cellulare di isole pancreatiche
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La configurazione operatoria e la laparotomia della linea mediana sono mostrate nella Figura 1. L'incisione della laparotomia deve essere curva per evitare l'apertura urogenitale (Figura 1B). Quando si installa il divaricatore, fissare il montante per il divaricatore Omni o Bookwalter nell'angolo sinistro inferiore del tavolo. La retrazione ideale comprende due lame divaricatrici per la parete addominale destra, due per la parete addominale sinistra e 1-2 per il...
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Lo xenotrapianto di isole pancreatiche con donatori suini è una strategia promettente per il trattamento del diabete di tipo I. L'isolamento delle isole è impegnativo e la vitalità e la resa finale delle isole sono altamente suscettibili all'ipotensione e all'ischemia tissutale riscontrate durante l'approvvigionamento degli organi16,17. Per ottimizzare l'approvvigionamento e la conservazione del pancreas, questo protocollo presen...
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Gli autori non segnalano conflitti di interesse.
Questo manoscritto è stato supportato da una sovvenzione per l'innovazione clinica della Mid-America Transplant Foundation.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 1 M NaOH, 100 mL | Millipore Sigma | 1310-73-2 | |
| 10x HBSS, 500 mL (da 15 a 30 ° C) | Thermo Fisher | 14065056 | |
| 1x D-PBS, 500 mL | Thermo Fisher | 14200075 | |
| 1x HBSS, 1 L | Thermo Fisher | 14025076 | |
| 250 mL Provette coniche | Millipore Sigma | CLS430236-6EA | |
| Amfotericina B [50 mg] | Millipore Sigma | PHR1662 | |
| Antisettico Povidone Iodio 10% | Millipore Sigma | 25655-41-8 | |
| BioRad Gradient Former | BioRad | 395 | |
| Cloruro di calcio diidrato | Thermo Fisher | 10035-04-8 | |
| COBE Cell Processor | Ebay | 317690 | |
| Serbatoio del circuito di digestione, flacone Gibco, 1 L | Thermo Fisher | 10341001 | |
| Dimetilsolfossido (DMSO) | Thermo Fisher | 85190 | |
| Ditizone | Thermo Fisher | 60-10-6 | |
| Kit di connessione per formatore di gradiente | BioRad | 1652008 | |
| Eparina [1000 U/mL] | Prodotti medici di emergenza | 0409-2720-01 | |
| Tampone HEPES (1 M), 100 ml di | Thermo Fisher | 15630080 | |
| Albumina sierica umana 25%, 100 ml di | Celprogen | HSA2001-25-1 | |
| Isoflurano | Covetrus | Articolo#:11695067772 | |
| Ketamina | Patterson | Articolo #:07-894-8462 | |
| Liberase (100 mg) | Millipore Sigma | 5401020001 | |
| VIVO/MORTO Kit di vitalità/citotossicità | Thermo Fisher | L3224 | |
| Lympholyte 1.1 Media 500 mL | Cedarlane Labs | CL5020 | |
| Masterflex LS 16 Tubing | Masterfle | 96419-16 | |
| Masterflex Pompa peristaltica | Masterflex | 07522-30 | |
| PenStrep (2 mg/mL) | Celprogen | PS-30-002 | |
| Pulmozyme (1 mg/mL, 2,5 mL/fialaDornase | Alfa | 8931278 | |
| Terreno di recupero, PIM(R) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-R001GMP | |
| RPMI 1640 | Millipore Sigma | R8758-1L | |
| Terreno di coltura standard, PIM(S) | Prodo Laboratories, Inc. | PIM-S001GMP | |
| Tzed™ (tiletamina e zolazepam) Iniezione C | Patterson | Articolo #: 07-894-6240 | |
| Università del Wisconsin (UW) Soluzione, 3 L | Soluzioni di trapianto globali | 1000-0046-06 | |
| Waterbath | Sigma Alderich | CLS6783-1EA | |
| xilazina | Patterson | Articolo #: 07-891-6165 |
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