Una tecnica di bracciale modificata per il modello di trapianto di cuore eterotopico cervicale del topo
7 febbraio 2022
Nel presente protocollo, un modello di trapianto di cuore di topo viene utilizzato per studiare il meccanismo di rigetto dell'allotrapianto cardiaco. In questo modello di trapianto di cuore eterotopico, l'efficienza operativa è migliorata e la sopravvivenza degli innesti cardiaci è assicurata da un'anastomosi cervicale end-to-end dell'impianto cardiaco utilizzando una tecnica di bracciale modificata.
Un modello di trapianto di cuore di topo aiuta a studiare gli allotrapianti cardiaci immunologici e i meccanismi di rigetto parasagittale. Questa comprensione aiuterebbe a sviluppare un approccio unico per migliorare la sopravvivenza a lungo termine del paziente. Questo intervento chirurgico di trapianto cervicale viene eseguito senza cuciture utilizzando un metodo a bracciale.
Quindi, diminuisce la complessità nell'anastomosi dei vasi ed evita l'interferenza con l'afflusso di sangue e il reflusso venoso della parte inferiore del corpo. A dimostrare la procedura sarà il Dr.Xin Mao, un chirurgo del nostro laboratorio. Per iniziare, posizionare il mouse ricevente su una piastra riscaldante sul tavolo operatorio e radersi i capelli sull'area chirurgica.
Dopo aver disinfettato l'area chirurgica, praticare un'incisione da 1,5 a 2 centimetri parallela alla linea mediana cervicale dall'angolo mandibolare destro all'estremità della coda. Sezionare circa un centimetro della vena giugulare esterna destra usando un elettrocoagulatore e una micropinza. Tagliare la vena all'estremità prossimale con un morsetto microvascolare atruamatico e ligarla all'estremità distale.
Passare l'estremità distale della vena attraverso un bracciale spinato in poliuretano calibro 22 con un'estremità smussata e scanalature superficiali. Fissare la vena con il manico del bracciale usando un morsetto microvascolare. Rimuovere l'8-0 sutura di legatura all'estremità distale, girare il lume sopra il bracciale agganciato dalla punta superficiale al rovescio e fissarlo con una sutura chirurgica 10-0 nelle scanalature della superficie.
Resecare la ghiandola sublinguale destra per formare una fossa per l'impianto dell'innesto cardiaco e riservare il lobo destro della ghiandola sottomascellare e lo sternocleidomastoide destro. Sezionare l'arteria carotide comune destra per circa un centimetro usando una pinza micro-pinza e tagliare l'arteria con un morsetto microvascolare atraumatico all'estremità prossimale. Ligate e tagliate l'arteria.
Passare l'estremità distale dell'arteria attraverso un bracciale spinato in poliuretano calibro 26 con un'estremità smussata e scanalature sulla superficie. Fissare l'arteria con il manico del bracciale utilizzando un morsetto microvascolare. Rimuovere la sutura di legatura all'estremità distale, capovolgere il lume sopra il bracciale e fissare con una sbavatura superficiale e solchi con una sutura chirurgica 10-0.
Dopo aver preparato i vasi del ricevente, rilasciare 100 unità internazionali per millilitro di soluzione salina di eparina sui vasi per prevenire la trombosi. Coprire l'incisione cervicale con una garza salina bagnata per il successivo impianto. Rasare i peli addominali usando un rasoio elettrico.
Dopo aver disinfettato l'area chirurgica, incidere l'addome lungo la linea mediana dalla sinfisi pubica al subxifoide ed espandere l'area incisa con un divaricatore. Sezionare un centimetro dell'aorta addominale e della vena cava inferiore utilizzando un elettrocoagulatore e una pinza e una pinza ed eseguire l'eparinizzazione iniettando un millilitro di soluzione fisiologica integrata con 250 unità internazionali per millilitro di eparina attraverso la vena cava inferiore. Eliminare l'aorta addominale e la vena cava inferiore.
Eliminare il torace lungo la linea ascellare anteriore su entrambi i lati usando una forbice chirurgica per separare la parete toracica, quindi ligare la vena cava superiore con un 8-0 sutura chirurgica. Inserire un ago del cuoio capelluto nella vena cava inferiore sopraepatica. Quindi iniettare soluzione fisiologica ghiacciata integrata con 100 unità per millilitro di eparina attraverso l'ago del cuoio capelluto dalla vena cava inferiore sopraepatica per profudere il cuore del donatore fino a quando il colore del sangue svanisce.
Riperfondere il cuore del donatore con due o tre millilitri di soluzione ghiacciata di istidina-triptofano-chetoglutarato dall'arco aortico per proteggere il miocardio del donatore. Ligare le vene cave superiori e inferiori e la vena polmonare con una sutura chirurgica 5-0. Sezionare e tagliare l'aorta del donatore e l'arteria polmonare prima della ramificazione.
Quindi dividere le vene cave superiori e inferiori e la vena polmonare per rimuovere il cuore del donatore. Impiantare il cuore del donatore nella tasca cervicale del topo ricevente in posizione invertita. Tirare il bracciale con una vena giugulare ricevente estroflessa nel lume dell'arteria polmonare del donatore per eseguire l'anastomosi end-to-end.
Azionare il bracciale utilizzando le scanalature sulla superficie attraverso una sutura chirurgica 10-0 per fissare l'anastomosi. Utilizzare una procedura simile per l'anastomosi end-to-end dell'aorta del donatore all'arteria carotide ricevente. Rilasciare il morsetto microvascolare atraumatico della vena giugulare seguito dall'arteria carotide per riperfondere il cuore del donatore.
Fissare l'innesto cardiaco e suturarlo correttamente per evitare la torsione dell'innesto. Chiudere l'incisione cervicale con suture continue utilizzando una sutura monofilamento in poliammide 5-0. Utilizzando questo modello di trapianto di cuore eterotopico cervicale di topo, il tasso di sopravvivenza dei topi riceventi è stato di circa il 95,2% Tutti gli allotrapianti cardiaci sono stati persi entro otto giorni dal trapianto.
Al contrario, tutti i trapianti di cuore isogenico sono sopravvissuti oltre le quattro settimane. scanalature e bracciale per una migliore fissazione dei vasi estroflessi, evitando il funzionamento ripetuto dei vasi. Il metodo della cuffia modificata per l'anastomosi dei vasi in questo intervento chirurgico è applicabile anche per un'altra anastomosi in diversi modelli animali di trapianto di organi.
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Panoramica
Questo protocollo utilizza un modello di trapianto cardiaco murino per studiare i meccanismi di rigetto dell'alloinnesto cardiaco. L'anastomosi end-to-end cervicale mediante una tecnica Cuff modificata migliora l'efficienza operatoria e la sopravvivenza dell'innesto.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Trapianto cardiaco
- Immunologia
- Tecniche chirurgiche
Sfondo
- Comprendere il rigetto dell'allograft cardiaco è fondamentale per migliorare i risultati del trapianto.
- Il modello consente di studiare i meccanismi immunologici coinvolti nel rigetto.
- Tecniche chirurgiche migliorate possono portare a tassi di sopravvivenza più elevati nei pazienti.
- Il metodo Cuff semplifica il processo di anastomosi.
Scopo dello studio
- Studiare i meccanismi del rigetto dell’innesto cardiaco allogenico.
- Migliorare la tecnica chirurgica per aumentare la sopravvivenza dell’innesto.
- Contribuire allo sviluppo di strategie per la sopravvivenza a lungo termine del paziente.
Metodi Utilizzati
- Modello di trapianto cardiaco nel topo.
- Anastomosi cervicale end-to-end mediante una tecnica Cuff modificata.
- Preparazione preoperatoria dei topi riceventi.
- Dimostrazione della procedura chirurgica da parte di un chirurgo qualificato.
Risultati principali
- Miglioramento dell'efficienza operativa nel trapianto cardiaco.
- Aumento delle percentuali di sopravvivenza degli innesti cardiaci.
- Riduzione della complessità chirurgica.
- Dimostrazione con successo della tecnica chirurgica modificata.
Conclusioni
- La tecnica Cuff modificata è efficace nel trapianto cardiaco.
- Questo approccio potrebbe portare a esiti a lungo termine migliori per i pazienti sottoposti a trapianto.
- Sono necessari ulteriori studi per esplorare gli aspetti immunologici del rigetto del trapianto.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La tecnica modificata del manicotto per il trapianto eterotopico cardiaco cervicale nel mouse fornisce un modello preclinico solido per analizzare i meccanismi immunologici e patologici del rigetto dell'allograft cardiaco. Questo modello permette un'indagine accurata dei processi di rigetto acuto e cronico, sostenendo un'elevata affidabilità predittiva nella ricerca traslazionale. La sua semplicità operativa e riproducibilità lo rendono una risorsa preziosa per la scoperta precoce e la riduzione del rischio meccanicistica nei percorsi di immunologia dei trapianti.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi meccanicistica del rigetto cardiaco dell'allograft mediato dal sistema immunitario.
- Consente la validazione funzionale di bersagli immunologici in un sistema geneticamente rilevante.
- Facilita la riduzione del rischio biologico modellando eventi di rigetto acuto e cronico.
- Fornisce una piattaforma per la valutazione basata su ipotesi dei percorsi di rigetto.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce un modello standardizzato e riproducibile per la valutazione di interventi immunomodulatori.
- Consente una valutazione quantitativa della sopravvivenza dell'innesto e della cinetica del rigetto.
- Permette lo sviluppo di saggi per biomarcatori della risposta immunitaria nel trapianto.
- Prepara sistemi biologici validati per studi meccanicistici ed efficaci successivi.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea ai meccanismi rilevanti per la malattia nel rigetto del trapianto cardiaco umano.
- Garantisce continuità dai risultati della fase di scoperta alla validazione preclinica di immunoterapie.
- Permette decisioni di avanzamento aggiustate per il rischio, basate su fenotipi di rigetto solidi.
- Supporta l'identificazione di biomarcatori traslazionali per il monitoraggio del rigetto.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello si inserisce nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica nell'ambito dell'immunologia dei trapianti, fungendo da collegamento tra studi meccanicistici e validazione traslazionale.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi coinvolti nei meccanismi di rigetto immunitario.
- Screening: Offre output riproducibili e quantitativi per la valutazione di interventi sperimentali.
- Analisi: Fornisce endpoint misurabili come la sopravvivenza del trapianto e i tempi di rigetto, utili per analisi comparative.
- Ricerca traslazionale: Permette un allineamento con i fenotipi clinici di rigetto e con le strategie di biomarcatori.
- Riutilizzo aziendale: Adattabile ad altri modelli di trapianto d'organo, migliorando l'utilizzo trasversale tra programmi.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica negli studi sul rigetto.
- Valore operativo: Semplifica il flusso di lavoro chirurgico, migliora la riproducibilità e riduce la variabilità tecnica.
- Valore strategico: Migliora il processo decisionale di avanzamento/cessazione e l'efficienza nell'impiego del capitale nei portafogli di immunologia.
- Impatto sul portafoglio: Consente una priorizzazione adeguata ai rischi delle strategie immunomodulanti per il trapianto.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in tecniche microchirurgiche e nella gestione di modelli animali.
- Necessita di accesso a strumenti chirurgici specializzati e a infrastrutture analitiche per la valutazione dell'innesto.
- Richiede una rigorosa standardizzazione tra i diversi gruppi di lavoro per garantire riproducibilità e confrontabilità dei dati.
- È adattabile ad altri sistemi organici con opportune modifiche procedurali.
- I limiti potenziali includono la curva di apprendimento tecnico e i vincoli fisiologici specifici del modello.
