Historycznie, pierwsze badania odrzucenia przeszczepu zostały przeprowadzone przez Brenta i Medawara przy użyciu przeszczepów skóry u gryzoni1. Wkrótce stało się jasne, że skóra ma wyraźne cechy immunologiczne, co czyni ją wysoce immunogennym narządem, który różni się odrzuceniem od innych unaczynionych narządów stałych2. Badania na szczurach dotyczące odrzucenia przeszczepu narządów litych są zwykle ograniczone do przeszczepów serca, wątroby i nerek. Chociaż każdy z tych narządów nadaje się do badania odrzucenia, każdy z nich ma zalety i wady. Przeszczepy serca są często przeszczepiane do jamy brzusznej i zespolenia z aortą i żyłą główną, z założonym rodzimym sercem biorcy3. Nie odtwarza to ludzkich warunków klinicznych, anatomicznych i fizjologicznych. Dodatkowo, serca są bardzo wrażliwe na zimne niedokrwienie i muszą być preferencyjne w ciągu 1 godziny, aby móc odzyskać swoją funkcję4. Przeszczepy wątroby są ogólnie uważane za chirurgicznie trudniejsze i wrażliwe na czas. Po usunięciu natywnej wątroby, wątroba dawcy musi zostać wszczepiona i ponownie sfuderowana w ciągu 30 minut, ponieważ biorcy nie mogą dłużej wytrzymać bez działającej wątroby5. Tętnica wątrobowa, żyła wrotna, a zwłaszcza rekonstrukcja dróg żółciowych wymaga wyrafinowanych umiejętności chirurgicznych. Oprócz wyzwań chirurgicznych, wiadomo, że wątroba ma właściwości tolerogenne, a gryzonie i ludzie mogą stać się tolerancyjni operacyjnie6,7,8. Nerka, w przeciwieństwie do wyżej wymienionych narządów, może być przeszczepiona w sposób ortotopowy, wiadomo, że jest narządem immunogennym ze stałymi, powtarzalnymi epizodami odrzucenia (jeśli nie jest immunosupresyjna) i pozwala na przedłużone zimne niedokrwienie trwające kilka godzin. To sprawia, że przeszczep nerki u szczura jest idealnym modelem do badania odrzucenia i tolerancji przeszczepu allogenicznego.
Przeszczep nerki (KT) jest preferowanym wyborem leczenia dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek. W ciągu ostatnich kilku dekad wyniki przeżycia krótkoterminowego po KT znacznie się poprawiły, ale wyniki przeżycia długoterminowego są w stagnacji9. Konwencjonalne schematy immunosupresyjne pozostają standardową terapią zapobiegającą odrzuceniu przeszczepu. Jednak przewlekłe stosowanie terapii immunosupresyjnych powoduje znaczną zachorowalność i śmiertelność, taką jak nefrotoksyczność, cukrzyca i wtórne nowotwory złośliwe10,11,12. W dłuższej perspektywie przewlekłe odrzucenie przeszczepu za pośrednictwem przeciwciał i komórek zagraża przeżyciu przeszczepu, przy ograniczonych dostępnych opcjach terapeutycznych.
Głównym celem transplantacji jest zwiększenie tolerancji przeszczepu, aby wyeliminować potrzebę przewlekłej immunosupresji. Model KT u szczura jest solidnym narzędziem do badania procesu odrzucenia immunologicznego oraz do oceny nowych podejść do immunomodulacji i tolerancji przeszczepu. Szczur służy również jako odpowiedni model do badania ostrego i przewlekłego odrzucenia za pośrednictwem komórek i przeciwciał13,14,15,16,17. Ten model chirurgiczny okazał się niezawodnym, powtarzalnym i opłacalnym narzędziem do badania różnych aspektów odrzucania i tolerancji przeszczepu allogenicznego. Jest często używany do testowania nowatorskich protokołów indukujących tolerancję przed podjęciem kosztownych i kłopotliwych badań na dużych zwierzętach. Wykonanie KT u szczurów wymaga rozległego szkolenia chirurgicznego i specjalistycznej wiedzy, aby osiągnąć wskaźniki przeżycia na poziomie >90%. W tym manuskrypcie i w towarzyszącym mu filmie instruktażowym przedstawiamy krok po kroku zarys ortotopowego KT u szczura, który z powodzeniem wykonywany jest od wielu lat w naszej placówce.
Przed rozpoczęciem jakiejkolwiek procedury, wybór dawcy i biorcy jest krytyczny i zależy od charakteru eksperymentu. Idealnie, dawcy i biorcy powinni ważyć od 220 do 260 g i być w wieku od 8 do 12 tygodni. Zwierzęta o wadze poniżej 220 g mają tętnice, żyły i moczowody o małej średnicy, co sprawia, że zespolenie u biorcy jest szczególnie trudne. Niewielka utrata krwi może powodować hipowolemię i prowadzić do śmierci u mniejszych zwierząt. Zwierzęta cięższe niż 260 g wykazują więcej tłuszczu wokół naczyń, a izolacja naczyń będzie wymagała więcej czasu na operację i wydłuży czas niedokrwienia zimna.