Dit protocol beschrijft een op ratten gebaseerd darmtransplantatiemodel met ileostoma voor tijdsverloopbeoordeling van geneesmiddelinterventie op transplantaatafstoting.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft een op ratten gebaseerd darmtransplantatiemodel met ileostoma voor tijdsverloopbeoordeling van geneesmiddelinterventie op transplantaatafstoting.
Tot op heden blijft orgaantransplantatie de belangrijkste behandeling voor orgaanfalen. Bij verschillende vaste organen blijft de prognose van de patiënt na darmtransplantatie onbevredigend, voornamelijk als gevolg van afstoting van het transplantaat. Deze uitdaging vereist verdere verbetering van chirurgische technieken of de ontwikkeling van nieuwe postoperatieve farmacologische interventies. Dit artikel presenteert een rattenmodel van afstoting van darmtransplantaattransplantaten om als platform voor dergelijk onderzoek te dienen. Een deel van het ileum geïsoleerd uit de Fischer 344 (F344)-stam werd geallotransplanteerd aan een Lewis (LEW)-rat, gevolgd door toediening van tacrolimus in een bepaalde dosis en schema. Er werd een exteriorized ileostoma geconstrueerd om niet-invasieve, longitudinale monitoring van de weefselstatus van het allotransplantaat mogelijk te maken. Een trichromatisch lineair regressiemodel werd getraind met behulp van ileostomabeelden en gebruikt om een op beelden gebaseerd beoordelingsschema op te stellen dat in staat is om de ileostomastatus te evalueren op een schaal van 0 tot 10. Evaluatie wees uit dat de gezondheid van het transplantaat verslechterde vanaf de derde week na transplantatie. Histologische analyses van het allotransplantaat bevestigden tekenen van chronische afstoting vanaf postoperatieve dag (POD) 28, vergelijkbaar met die waargenomen bij menselijke patiënten, en valideerden de resultaten van de beoordeling van het niet-invasieve ileostomabeeld. Het hier gepresenteerde darmtransplantaatmodel en de bijbehorende beoordelingsmethoden zullen naar verwachting de ontwikkeling van behandelingen voor darmtransplantatie vergemakkelijken.
Orgaanfalen is een aandoening waarbij een of meer vitale organen suboptimaal functioneren en de gezondheid niet kunnen behouden. Vertraagde medische aandacht is vaak dodelijk of gaat gepaard met secundaire complicaties zoals infecties1. Voor de meeste organen is vervanging van het defecte orgaan de enige haalbare optie voor langdurig herstel. Sinds de ontdekking van herverwerving van stamvorming door somatische cellen2, is gepostuleerd dat deze geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) volledige organogenese mogelijk kunnen maken en een vrijwel onbeperkte bron van organen voor vervanging kunnen bieden. Door kennis van de embryonale ontwikkeling te combineren met een zorgvuldige controle van signaalsignalen, is succes geboekt bij het genereren van meerdere weefsels op de schaal van organoïden. Hoewel er recentelijk aanzienlijke vooruitgang is geboekt in specifieke organen zoals de ogen3,4, blijft allotransplantatie van menselijke donoren de gangbare benadering voor de meeste vitale organen, hoewel er recentelijk aanzienlijke vooruitgang is geboekt in specifieke organen 3,4.
Bij inwendige organen blijft darmtransplantatie onbevredigende prognostische resultaten vertonen en vereist verdere chirurgische verfijning of medicamenteuze interventie5. Nieuwe interventies worden zelden rechtstreeks bij menselijke proefpersonen getest en worden vaak eerst geëvalueerd in diermodellen van darmtransplantatie. Het huidige artikel beschrijft een rattenmodel van afstoting van darmtransplantaten om te dienen als beoordelingsplatform voor deze potentiële therapeutische ontwikkelingen.
Om de subtiele mismatch van het humaan leukocytenantigeen (HLA) na te bootsen die bij mensen werd waargenomen, werd een geslachtsgematcht (mannelijk) ileumsegment geïsoleerd uit een Fischer 344 (F344) rat getransplanteerd in een Lewis (LEW) rat, gevolgd door toediening van suboptimale doses van het immunosuppressivum tacrolimus tijdens de acute fase om afstoting van het transplantaat in de chronische fase te induceren. Dit donor-ontvangerpaar deelt dezelfde loci van het major histocompatibiliteitscomplex, maar verschilt in minor histocompatibiliteitsantigenen6. Bij deze methode werd een deel van het getransplanteerde slijmvlies geëxterioriseerd als een ileostoma om het visuele tijdsverloop van de transplantatieprognose en afstotingsstatus mogelijk te maken. Daarnaast wordt een complementaire, op ileostomabeelden gebaseerde methode gepresenteerd voor het kwantificeren van de afstotingstoestand, gevalideerd door overeenkomstige histologische veranderingen in het getransplanteerde transplantaat.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierprocedures zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee van de Graduate School of Medicine, The University of Osaka, onder referentienummer 04-018-003 en werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van de Universiteit van Osaka. Ontvangende mannelijke Lewis (LEW) ratten (met een gewicht van 200-250 g, 7-9 weken oud) en donormannelijke Fischer 344 (F344) ratten (met een gewicht van 200-250 g, 10-12 weken oud) werden gebruikt. Voorafgaand aan de operatie werd de buikstreek geschoren en gesteriliseerd met 70% ethanol. Details van de reagentia en apparatuur die in dit onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel.
1. Donoroperatie
2. Verwerking van transplantaten
3. Operatie van de ontvanger
4. Postoperatieve behandeling
5. Beeldbeoordeling van de gezondheidstoestand van het darmtransplantaat

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Representatieve beelden van de belangrijkste chirurgische controlepunten worden weergegeven in figuur 1. Het slagingspercentage van de reperfusie was bijna 100% en het postoperatieve overlevingspercentage was 80,0% (20 van de 25 operaties). Toen de procedures correct werden uitgevoerd en tacrolimus werd toegediend in de gespecificeerde dosering en het gespecificeerde schema, werd de geëxterioriseerde ileostoma meestal witachtig - een indicatie van afstoting ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Hoewel dierstudies essentieel zijn voor de ontwikkeling van verbeterde chirurgische en farmacologische interventies voor betere korte- en langetermijnresultaten van darmtransplantatie, is het empirisch moeilijk geweest om de techniek van darmtransplantatiechirurgie bij ratten vast te stellen. Hier worden chirurgische ingrepen van heterotope darmtransplantatie in detail beschreven. Bij deze methode waren de operatietijden van de donor en de ontvanger respectievelijk ongeveer 35 minuten en...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Ka.T. is een wetenschappelijke oprichter, aandeelhouder van en ontving onderzoeksfinanciering van StemRIM Inc. Alle andere auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen hebben.
Het Center for Medical Research and Education, Graduate School of Medicine, The University of Osaka, leverde de nodige instrumenten voor confocale microscopische beeldvorming van de allotransplantaten. Het werk werd ondersteund door een onderzoeksfonds van StemRIM tot Ka.T..
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 5-0 silk braided 40cm black | alfresa pharma | 62-9965-34 | |
| 5-0 silk braided 40cm white | alfresa pharma | 62-9964-99 | |
| 8-0 PROLENE BV130-5 45cm | ETHICON | EP8730H | |
| Alexa Fluor 594 goat anti-mouse IgG(H+L) | Invitrogen | A11005 | working conc.: 2ug/ml |
| Alexa Fluor 647 goat anti-rabbit IgG(H+L) | Invitrogen | A21245 | working conc.: 2ug/ml |
| Barraquer Micro Needle Holder, 8mm CVD Jaw, 6" | |||
| Bulldog vascular clamp 35mm | Natsume | C-42-S-2 | |
| Fischer 344 (F344) | Japan SLC (Shizuoka, Japan) | donor, male, 10 tot 12 weken oud | |
| Lewis (LEW) rats | Japan SLC (Shizuoka, Japan) | recipients, male, 7 tot 9 weken oud | |
| Microscissors | YDM | CC06C | |
| Microsurgery Suture Forceps - Curved, Platforms, Round Handles: 15 cm/6 in | |||
| Ms mAb to Collagen I | abcam | AB90395 | working conc.: 1000x verdunning |
| NORMAL SALINE 500 mL | OTSUKA | 3311401A8024 | |
| Plastic vascular double clamp | Microsurgery training ltd | ||
| Prograf injectie 5 mg | Astellas Pharma | 3999416A1028 | |
| Rb pAb to Laminin | abcam | AB11575 | working conc.: 2ug/ml |
| Small animal anesthetizer | Muromachi kikai | MK-A100 | |
| Surgical microscope OPMI-1FR | Carl Zeiss | OPMI-1FR | |
| SUTURE, 5/0 18 PDS II CLR MONO P, VA | ETHICON | Z493G |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.