June 9th, 2023
Il modello suino di perfusione meccanica normotermica epatica (NMP), qui descritto, può essere utilizzato con successo per studiare l'NMP come strategia di conservazione, strumento per la valutazione della vitalità e piattaforma per la riparazione d'organo. Ha un alto valore traslazionale, tuttavia è tecnicamente impegnativo e laborioso.
Lo scopo della nostra ricerca è quello di migliorare la conservazione degli innesti epatici ad alto rischio aumentando la nostra comprensione della perfusione meccanica normotermica, o NMP, che consente il ricondizionamento dell'innesto, la valutazione prima del trapianto e fornisce una piattaforma per la terapia rigenerativa. Recenti studi clinici suggeriscono che la perfusione meccanica normotermica riduce il danno epatocellulare, mentre la valutazione del trapianto può aumentare i tassi di utilizzo degli organi. Tuttavia, si sa poco sulla biologia delle cellule epatiche durante la NMP.
I modelli animali sono stati fondamentali nell'evoluzione del trapianto di fegato. E nel nostro laboratorio, abbiamo stabilito un modello di convalida della perfusione epatica isolata suina, che può essere applicato per studiare l'NMP come strategia di conservazione, nonché per imitare il trapianto. Il vantaggio principale del nostro modello è l'elevato valore traslazionale rispetto ai modelli di roditori.
Inoltre, la nostra configurazione consente ai ricercatori di regolare tutte le impostazioni individuali per avere il pieno controllo sulla perfusione. La nostra ricerca si è concentrata sull'effetto della composizione del perfusato e sull'entità del danno sulla risposta immunitaria innata degli innesti epatici durante la perfusione meccanica normotermica. In futuro, vogliamo esplorare l'NMP come piattaforma per la terapia rigenerativa, ad esempio attraverso la somministrazione di fattori paracrini di cellule staminali.
Inizia inserendo un catetere calibro 22 nella vena dell'orecchio di un maiale sedato. Collegare il catetere a una valvola a tre vie e indurre l'anestesia iniziando una flebo endovenosa di Plasma-Lyte a 40 millilitri all'ora. Praticare un'incisione lunga sette centimetri dal lato laterale sinistro della parte superiore dello sterno al muscolo sternocleidomastoideo.
Dopo aver posizionato un divaricatore ortostatico, individuare la vena extragiugulare e sezionarla liberandola legando eventuali rami laterali. Posiziona due legature 2-0 attorno alla vena giugulare esterna e lega la legatura cranica. Tagliare la vena caudale alla legatura legata e inserire un catetere venoso francese da 12.
Dopo aver esposto e ripetuto la legatura sull'arteria carotide, inserire caudalmente la linea arteriosa nell'arteria carotide e fissare con la legatura 2-0. Fai un'incisione lungo la linea mediana dallo xifoide all'osso pubico. Sezionare il legamento ombelicale e posizionare un divaricatore addominale.
Tirare l'intestino a sinistra lateralmente e cranialmente per visualizzare l'aorta e la vena cava. Ora seziona i tre centimetri liberi dell'aorta craniale fino alla biforcazione iliaca e posiziona due legature attorno all'aorta. Sezionare la vena cava libera allo stesso livello dell'aorta e posizionare due legature attorno ad essa.
Partendo dal lato laterale del legamento gastroduodenale, sezionare il dotto biliare comune libero e circondarlo con un'ansa vasale. Rimuovere un grande linfonodo sul lato laterale della vena porta e sezionare un ramo dallo stomaco al pancreas per liberare la vena. Circondare la vena porta con un anello del vaso sul lato del fegato e una legatura sul lato del pancreas.
Ritrarre lateralmente la vena porta, assicurandosi che non sia chiusa. Localizzare l'arteria epatica comune e circondarla con un'ansa vasativa. Tutte le strutture ilari sono ora identificate.
Ritrarre l'esofago sul lato destro, esponendo l'aorta toracica. Dopo aver somministrato 500 unità per chilogrammo di eparina al maiale, legare una legatura caudale attorno all'aorta, quindi inserire una cannula francese da 20 nell'aorta e fissare. Imitare la DCD bloccando l'aorta toracica per circa 60 minuti per indurre l'ischemia calda.
Dopo aver lavato la cannula aortica con un liquido di conservazione ghiacciato, posizionare localmente del ghiaccio di granita sull'addome per raffreddarla. Una volta completato il lavaggio, rimuovere la cannula aortica, legare la legatura attorno alla vena porta, incannulare e fissare la cannula nella vena porta con un anello per vasi. Sciacquare il fegato con due litri di liquido di conservazione ghiacciato attraverso la vena porta.
Successivamente, esporre la vena cava infraepatica ritraendo l'intestino a sinistra. Sezionare la vena cava libera dal retroperitoneo e dividerla cranialmente dalle vene renali. Ora seziona l'arteria epatica comune fino all'arteria celiaca e all'aorta.
Successivamente, dividere l'arteria gastroduodenale e tagliare l'arteria celiaca con un cerotto dell'aorta. Dopo aver tagliato la vena cava sopraepatica e tutti gli altri accessori rimanenti, rimuovere il fegato liberato e pesarlo. Incannulare la vena porta del fegato pesato con una cannula francese da 25 e fissarla con legature.
Successivamente, incannulare l'arteria epatica con una cannula rinforzata a 14 francesi e fissare. Incannulare e fissare la vena cava infraepatica. Incannulare il dotto biliare e fissarlo con un cordino della borsa.
Disaerare la cannula porta e verificare la presenza di perdite risciacquando la vena porta con 250 millilitri di espansore al plasma freddo. Introdurre il fegato suino asportato nel recipiente. Quindi, collegare le cannule ai rispettivi tubi di afflusso e deflusso utilizzando un connettore a T.
Installare rubinetti a tre vie sul connettore a T e collegarli alle linee di pressione. Posizionare la cannula del dotto biliare in un contenitore sotto l'olio minerale e avviare la perfusione. La vena porta contribuisce a circa il 75% del flusso sanguigno epatico totale, mentre l'arteria epatica contribuisce al 25% del flusso epatico totale.
È stata osservata una resistenza vascolare intraepatica stabile, con la vena porta che mostrava una resistenza inferiore rispetto all'arteria epatica. Una perfusione stabile e costante ha portato a livelli costanti di rilascio di aspartato transaminasi in sei-12 ore. Il pH del perfusato è stato autoregolato e mantenuto entro intervalli normali dal fegato.
È stato osservato che il lattato di perfusato è stato eliminato un'ora dopo l'inizio della perfusione e la secrezione biliare è stata mantenuta per 24 ore. Il posizionamento improprio della cannula nella vena cava sinistra ha portato a un deflusso alterato, causando una resistenza della vena porta raddoppiata, con conseguente diminuzione del flusso sanguigno della vena porta e un aumento compensatorio del flusso dell'arteria epatica. L'ostruzione del deflusso è stata anche associata a emorragia intraepatica e necrosi epatocellulare, come dimostrato dall'aumento della concentrazione di aspartato transaminasi nel perfusato.
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Questo studio si concentra sul miglioramento della conservazione di innesti epatici ad alto rischio attraverso la perfusione machine normothermica (NMP). Il modello porcino descritto offre una piattaforma preziosa per valutare la vitalità dell'innesto e facilitare la riparazione dell'organo, nonostante le sue sfide tecniche.