Murine niertransplantatie Procedure
10 juli 2009
Niertransplantatie bij muizen is een technisch uitdagend procedure die een zorgvuldige postoperatieve zorg en behandeling voor succes vereist.
De procedure voor niertransplantatie bij muizen begint met het winnen van het donororgaan, waarbij de linker nier uit de donormuis wordt verwijderd en op ijs wordt bewaard. De rechter nier wordt uit de ontvangermuis verwijderd om ruimte te maken voor de donornier. De donornier wordt vervolgens van het ijs gehaald en in de ontvangermuis getransplanteerd.
De muis krijgt vier dagen de tijd om te herstellen voordat de resterende eigen nier wordt verwijderd. Na zeven dagen worden de creatininegehaltes gemonitord met een I STAT portable clinical analyzer om de graftfunctie te beoordelen. Hallo, ik ben Sarah Heimer van het laboratorium van dr. Greg Hadley en de afdeling transplantatiechirurgie van de Ohio State University.
Vandaag tonen we u een procedure voor nier transplantatie bij de muis. De niertransplantatiechirurgie die u vandaag zult zien, wordt uitgevoerd door onze resident expert neurochirurg Jing Wing. Gebruik deze procedure in ons laboratorium om de immunologische gebeurtenissen bij transplantatieafstoting te bestuderen, evenals strategieën om afstoting te voorkomen.
Laten we beginnen. Om de oogst van het donororgaan te starten, wordt een teenknijp uitgevoerd om te bevestigen dat het dier volledig onder narcose is. Werk binnen een steriel veld en gebruik gesteriliseerde instrumenten; maak een midline incisie bij de genarceerde muis van het sternum tot het pubis en leg de linker nier bloot door de darm lateraal naar de rechterkant te verschuiven om de perfusie van de donornier uit te voeren. Bind 4-0 zijden hechtingen rond de aorta en de vena cava inferior onder en boven de renale arterie en vene.
Langzaam in situ geperfundeerd met koude gehepariniseerde Ringer-lactaatoplossing via de infrarenale aorta. Isoleer de linker nier door de bijniervaten en testikelvaten en enkele lumbale takken af te binden en door te snijden met een 8-0 zijden hechtdraad. Mobiliseer vervolgens de overgang van de aorta en de vena cava inferior met de linker nierarterie en niervene; knoop vier 8-0 zijden hechtingen rond de aorta en de vena cava inferior onder en boven de nierarterie en niervene.
Om bloedingen te minimaliseren, wordt de aorta eerst onder het niervat afgebonden. Dissekeer vervolgens de linker ureter vrij van de nierhilus tot aan de blaas. Leg de overgang van de ureter naar de blaas vrij met behulp van caudale retractie van de blaaskoepel.
Zorg ervoor dat de rechterureter wordt vermeden en exciseer een klein elliptisch lapje van de blaas dat de junctie van de linkeruretervesikel bevat. Dit lapje zal worden gebruikt voor urineweginbouw via een blaas-op-blaas-anastomose. Ligeeer vervolgens de aorta boven de nierslagader en nierader.
Perfundeer het raft langzaam in situ met een koude, gehepariniseerde Ringer-lactaatoplossing via de infrarenale aorta. Verdeel de aorta schuin ongeveer twee millimeter onder de nierslagader. Verwijder tenslotte de nier en de bijbehorende vasculaire voorziening, met de ureter nog vastgehecht aan het blaaslapje, als één blok.
De nier moet worden bewaard in Ringer's lactaatoplossing op ijs tot deze klaar is om in de gastheer-ontvanger te worden getransplanteerd; euthanaseer de donormuis door middel van cervicale dislocatie onder anesthesie. Zoals eerder aangetoond, wordt de transplantatie bij de ontvanger geïnitieerd met een knijpprik om er zeker van te zijn dat het dier volledig is geanestheseerd. Om de chirurgische ingreep te beginnen, wordt er een midline-incisie gemaakt, waarna de darm met nat gaas wordt bedekt en voorzichtig naar de linkerzijde wordt weggelegd.
Om deze niertransplantatie succesvol te voltooien, moet een anastomose worden uitgevoerd tussen de aortamanchet van de donor en de aorta van de ontvanger. Daarnaast moet de nierven van de donor worden verbonden met de vena cava inferior van de ontvanger, en de blaaslap van de donor met de blaas van de ontvanger worden geligeerd. De rechter ureter, nierslagader en nierven.
Verwijder de nier nadat de lumbale takken zijn afgebonden. Isoleer de infrarenale aorta en de vena cava inferior zorgvuldig en klem deze beide af met twee microvasculaire klemmen van 4 millimeter. Plaats een nylonhechtdraad van 10-0 door de volledige dikte van de aorta en trek deze naar achteren om een elliptische aortotomie te maken met een enkele snede van ongeveer een vijfde van de diameter van het vat.
Maak vervolgens een longitudinale venotomie door de vena cava inferior door te prikken met een naald van 30 gauge en breid deze naar behoren uit met microschaartjes. Spoel zowel de aorta als de vena cava inferior met geheparineerde zoutoplossing om intraluminaal bloed of stolsels te verwijderen. Haal de donornier uit het ijs en plaats deze in de rechterflank van de muis.
Plaats twee fixatiesuturen bij de proximale en distale apex van de aortotomie van de ontvanger met de aortemans van de donor. Maak een end-to-side anastomose tussen de aortemans van de donor en de voorwand van de aortotomie van de ontvanger met behulp van twee tot drie continue 10-0 nylon hechtingen aan de buitenkant van de aorta. Draai vervolgens het donorniertransplantat naar de linkerflank van de ontvanger.
Herhaal de voorgaande procedure tussen de aortamanchet van de donor en de achterwand van de aorta van de ontvanger. Otomie. Het is belangrijk om te onthouden dat de anastomose van zowel de ader als de slagader binnen 20 minuten voltooid moet zijn. Het transplantaat moet tijdens de anastomose ook meerdere keren worden gespoeld met koude zoutoplossing.
Voer een end-to-side anastomosis uit tussen de donorniervene en de achterwand van de vena cava inferior van de ontvanger met behulp van vier tot vijf continue 10-0 nylon hechtingen aan de binnenzijde van de vena cava inferior. Sluit de voorwand van de vena cava inferior en de niervene van de donor met vier tot vijf continue hechtingen aan de buitenzijde van de vena cava inferior. De volgende stap is het openen van de koepel van de blaas van de ontvanger.
Stop de bloeding met cauterisatie. Zodra de fixatie voltooid is, wordt er een kleine incisie in de koepel gemaakt; plaats twee blijvende hechtingen van 10-0 nylon om de kleine donorblaaslap vast te hechten aan de blaaskoepel van de ontvanger. Hecht beide zijden van de anastomose met acht tot tien continue steken. Sluit tot slot de buikholte in twee lagen met continue 4-0 steriele synthetische absorbeerbare Vicryl-hechtingen.
De postoperatieve zorg begint met het toedienen van een enkele intramusculaire injectie penicilline. De transplantatie-ontvanger krijgt daarnaast op dag nul en dag één na de operatie 0,05 milligram per kilogram buprenorfine intramusculair tegen de pijn, evenals een continue toevoer van water met sulfa trim. Gedurende de eerste 24 uur na de operatie wordt de miser in een temperatuurgecontroleerde incubator gehouden.
De huidhechtingen worden twee weken na de operatie verwijderd. De verwijdering van de resterende eigen nier is essentieel, zodat de afname van de functie van het niertransplantaat kan worden gemonitord aan de hand van serumcreatinine-metingen. Dit wordt gewoonlijk vier tot zeven dagen na de initiële transplantatie van de donornier uitgevoerd en omvat de belangrijkste stappen die worden toegepast bij het excideren van de nier uit de donormuis.
ISO-fluoran anesthesie wordt gebruikt om het gastdier te sederen zodat er bloedmonsters kunnen worden verzameld. Retro-orbitale kwantitatieve creatininegehaltes in volbloed worden gebruikt als uitleesmethode om de graftfunctie te beoordelen en worden bepaald met een I stat draagbare klinische analyzer. Conventionele eenheden worden omgezet naar SI-eenheden door de conventionele eenheden te vermenigvuldigen met 88,4.
De concentratie van creatinine wordt uitgedrukt in micromol per liter. Dieren herstellen doorgaans twee tot drie uur na de operatie en vertonen normaal muisgedrag na verwijdering van de resterende eigen nier. De overleving van het dier is afhankelijk van de functie van het niertransplantaat, wat kan worden beoordeeld door dagelijkse controles van de algemene gezondheid van het dier en het creatininegehalte.
Meting van volbloed met behulp van een draagbare i-STAT klinische analyzer ter referentie. Een normale muis zonder transplantatie heeft een creatininespiegel van ongeveer 20 micromolar. Er is sprake van niertransplantatidisfunctie wanneer de muis symptomen van ziekte vertoont en de creatininespiegel verhoogd is tot ongeveer 100 micromolar.
We hebben zojuist de procedure voor niertransplantatie bij de muis gedemonstreerd. Hoewel deze procedure technisch uitdagend is, heeft ons lab grote successen behaald bij de uitvoering ervan. Dat was alles.
Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Niertransplantatie bij muizen is een technisch uitdagende procedure die zorgvuldige postoperatieve zorg en behandeling vereist voor een succesvol resultaat. De procedure omvat het verwijderen van de donornier en de transplantatie hiervan in de recipientmuis, gevolgd door monitoring van de graftfunctie.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Transplantatiebiologie
- Muismodellen
- Postoperatieve zorg
Achtergrond
- Niertransplantatie is een cruciale procedure in het onderzoek.
- Het vereist nauwkeurige chirurgische technieken en monitoring.
- Inzicht in de graftfunctie is essentieel voor succes.
- Muismodellen worden veelvuldig gebruikt in transplantatiestudies.
Doel van de studie
- Om de procedure voor niertransplantatie bij muizen te demonstreren.
- Om het belang van de postoperatieve zorg te benadrukken.
- Om de graftfunctie te beoordelen door middel van monitoring van het creatinineniveau.
Gebruikte methoden
- Het oogsten van de linker nier van de donormuis.
- Het verwijderen van de rechter nier van de recipientmuis.
- Het transplanteren van de donor nier in de recipientmuis.
- Het monitoren van de creatininegehaltes met behulp van een I STAT draagbare klinische analyzer.
Belangrijkste Resultaten
- De donornier is succesvol getransplanteerd in de recipientmuis.
- Het postoperatieve herstel wordt gedurende vier dagen gemonitord.
- De creatininespiegels worden na zeven dagen bepaald om de graftfunctie te evalueren.
- De procedure demonstreert de haalbaarheid van niertransplantatie bij muizen.
Conclusies
- Niertransplantatie bij muizen is een levensvatbaar model voor het bestuderen van de nierfunctie.
- Zorgvuldige postoperatieve monitoring is cruciaal voor het succes.
- Dit model kan helpen bij het begrijpen van de transplantatiebiologie.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Het vaststellen van betrouwbare muismodellen voor niertransplantatie maakt mechanistische risicoreductie mogelijk voor immunotherapeutische kandidaten die zich richten op pathways van transplantaatafstoting. Deze procedure ondersteunt de preklinische validatie van biologische geneesmiddelen en kleine moleculen door een ziekte-relevant systeem te bieden voor het evalueren van de overleving en functie van het transplantaat. Kwantitatieve monitoring van creatinine via portable analyzers zorgt voor een translationele afstemming van biomarkers voor go/no-go-beslissingen in de vroege ontdekkingsfase.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het mogelijk om immunologische hypothesen in transplantatie-afstotingsmodellen te onderzoeken via gecontroleerde resultaten van graftoverleving.
- Operationele waarde: Biedt een gestandaardiseerde chirurgische workflow met een succespercentage van >90%, waardoor de variabiliteit in targetvalidatiestudies wordt verminderd.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantitatieve creatinine-uitlezingen van volbloed met behulp van I-STAT-analysatoren voor de dosis-responsonderzoek van immunomodulerende verbindingen.
- Operationele waarde: Stelt reproduceerbare protocollen voor postoperatieve zorg vast, inclusief de toediening van penicilline en sulfatrim, voor een consistente monitoring van de graftfunctie.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt systeemmodellering die relevant is voor ziektebeelden door longitudinale beoordeling van de graftfunctie mogelijk te maken via seriële creatinine-metingen.
- Operationele waarde: Faciliteert preklinische continuïteit door een native nefrectomie op dag 4-7 mogelijk te maken, om zo de donornierfunctie te isoleren voor mechanistische risicoreductie.
Pipeline- & workflowintegratie
Deze methode integreert in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie tot preklinische evaluatie, door kwantificeerbare metrieken voor graftfunctie te leveren die de identificatie van lead-verbindingen en de risico-gecorrigeerde voortgang informeren.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetesten van immunomodulerende targets via meetbare veranderingen in creatininespiegels die graftbeschadiging of -bescherming weerspiegelen.
- Screening: Zorgt voor assay-gereedheid door gestandaardiseerde controle van reperfusieschade en preventie van trombose tijdens de anastomose.
- Analytics: Maakt kwantitatieve metingen van de afhankelijke variabele全-bloedcreatinine in micromol per liter mogelijk, met een drempelwaarde voor dysfunctie nabij 100 µmol/L.
- Translationeel Onderzoek: Sluit aan bij preklinische continuïteit door creatinine te gebruiken als een translationele biomarker die is afgestemd op de klinische beoordeling van de graftfunctie.
- Enterprise Hergebruik: Positioneert de procedure als een herbruikbaar platform voor immunologie- en nefrologieteams die afstotingsmechanismen bestuderen over meerdere therapeutische modaliteiten heen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Vermindert mechanistische ambiguïteit in de transplantatie-immunologie door een gevalideerd model te bieden met gedefinieerde controles voor reperfusieschade.
- Operationele waarde: Waarborgt standaardisatie door hechtsouterspecificaties (10-0 nylon) en protocollen voor perfusie met gehepariniseerde Ringerlactaat.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door creatinineverhoging te koppelen aan graftdysfunctie, waardoor vroegtijdige beëindiging van ineffectieve kandidaten mogelijk wordt.
- Impact op de portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering via objectieve drempelwaarden voor graftfunctie, afgeleid van seriële creatininemonitoring.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist microsurgische expertise in vasculaire anastomose- en ureterreconstructietechnieken.
- Is afhankelijk van toegang tot I-STAT draagbare klinische analysatoren voor point-of-care creatininekwantificering.
- Vereist gestandaardiseerde postoperatieve schema's, inclusief antibioticaprofylaxe en pijnbeheersing.
- Omvat overwegingen voor adaptatie aan verschillende muizenstammen die invloed hebben op de vaatgrootte en de hantering van de hechtingen.
- Beperkt door het tijdvenster van 20 minuten voor het voltooien van de anastomose om trombose te voorkomen en de levensvatbaarheid van het transplantaat te waarborgen.
