LTx dla małych zwierząt jest nieocenionym modelem do badania mechanizmów odrzucania wątroby. Heterotopowe pomocnicze przeszczepienie wątroby z arterializacją żyły wrotnej (HALT-PVA) u szczurów zostało wprowadzone w 1968 roku przez Lee iEdgingtona 1, kiedy zgłosili użycie żyły nerkowej i tętnicy biorcy do rewaskularyzacji przeszczepionej wątroby pomocniczej. Następnie Hess i wsp.2 udoskonalili protokół, łagodząc funkcjonalną konkurencję między wątrobą natywną i pomocniczą poprzez zmniejszenie rozmiaru wątroby natywnej i wątroby dawcy wraz z rekonstrukcją połączenia dróg żółciowych dawcy, co skutkowało długoterminowym przeżyciem przeszczepu. Dalsze udoskonalenia dokonano wraz z wprowadzeniem zespoleniamankietowego 3,4, a Schleimer i wsp.5 określili optymalną średnicę stentu do regulacji przepływu krwi w celu uzyskania fizjologicznego przepływu wrotnego i uniknięcia hiper- lub hipoperfuzji przeszczepu. Inni badacze opracowali znaczące zmiany w metodzie, wykorzystując tętnicę śledziony6 lub tętnicę biodrową7 wspólną do dostarczania krwi do przeszczepu, podczas gdy niektórzy opracowali modele, które wykorzystywały tylko krew żylną8 lub tylko krew tętniczą przez tętnicę wątrobową9 do dostarczania pomocniczego przeszczepu wątroby.
W niniejszym badaniu postawiono hipotezę, że funkcjonalna konkurencja ze strony natywnej wątroby nie będzie kolidować z odrzuceniem przeszczepu allogenicznego, dlatego opracowaliśmy protokół oparty na modelu Schleimera10 z regulacją przepływu, który nie obejmował żadnego zmniejszenia rozmiaru wątroby natywnej lub pomocniczej. Lewa strona biorcy została wybrana do zlokalizowania przeszczepu, ponieważ zapewniała optymalną orientację między naczyniami nerkowymi i wątrobowymi dawcy. Początkowo próbowaliśmy rekonstrukcji dróg żółciowych za pomocą hepaticoduodenostomii, ale te badania po prostu potwierdziły twierdzenie Schleimera, że "drenaż dróg żółciowych jest piętą achillesową przeszczepu wątroby"10. Skłoniło to do opracowania nowej techniki, w której przewód żółciowy jest zespalany od końca do końca za pomocą stentu z moczowodem biorcy, co umożliwia odprowadzanie żółci przez pęcherz moczowy. Godną uwagi korzyścią płynącą z zastosowania hepaticoureterostomii jest to, że funkcjonalność wątroby przeszczepu może być codziennie monitorowana poprzez obserwację moczu; Przeszczep wątroby wytwarzający żółć zabarwia mocz na jasnożółty kolor. Rysunek 1 przedstawia schematyczny przegląd metody HALT-PVA.
Ważną zaletą heterotopowego w porównaniu z ortotopowym LTx szczura jest brak czasu znieczulenia lub całkowitego niedokrwienia dolnej części ciała, co pozwala na szybszy i łatwiejszy powrót do zdrowia u biorców heterotopowych. Ponadto badania immunologiczne LTx z wykorzystaniem metod ortotopowych często opierają się na ciężkim odrzuceniu lub śmierci biorcy jako eksperymentalnym punkcie końcowym, co nie ma miejsca w przypadku przeszczepów heterotopowych, w których zwierzę pozostaje zdrowe, nawet jeśli przeszczep allometryczny przestaje funkcjonować z powodu odrzucenia. Obie te cechy metody heterotopowej wspierają zasady międzynarodowej inicjatywy 3R (Replacement, Reduction, and Refinement)11, która promuje ramy minimalizacji bólu, cierpienia i dystresu doświadczanego przez zwierzęta badawcze i poprawy ich dobrostanu.
Opisany tutaj model HALT-PVA jest praktyczną i wiarygodną metodą badania mechanizmów odrzucania przeszczepu allogenicznego w wątrobie w badaniach przedklinicznych. Ta przydatna technika eksperymentalna pomaga przezwyciężyć znaczne wymagania chirurgiczne i stres zwierząt związany z orttopowym LTx u szczurów. W przyszłości zamierzamy wykorzystać tę metodę do zbadania mechanizmów ostrego odrzucenia immunologicznego, jednocześnie badając nowe cele i strategie terapeutyczne w celu zahamowania odrzucenia przeszczepu allogenicznego wątroby.