7 marca 2013
Ortotopowe przeszczepienie wątroby u szczurów jest niezbędnym modelem eksperymentalnym w badaniach biomedycznych. W niniejszym materiale przedstawiamy procedury chirurgiczne ortotopowego przeszczepienia wątroby szczura z rekonstrukcją tętnicy wątrobowej z wykorzystaniem 50% częściowego graftu.
Ogólnym celem niniejszej procedury jest przeprowadzenie częściowego ortotopowego przeszczepienia wątroby u szczurów jako powtarzalnego modelu eksperymentalnego do badań nad transplantologią. Jest to realizowane poprzez wstępny pobór wątroby od szczura dawcy. Drugim krokiem jest przygotowanie graftu wątroby ex vivo, obejmujące resekcję 50% wątroby.
Następnie wycina się rodzimą wątrobę szczura biorcy. Ostatnim krokiem jest implantacja częściowego przeszczepu wątroby do organizmu szczura biorcy. Na koniec mierzy się poziom aminotransferazy alaninowej w surowicy, aby ocenić uszkodzenia hepatocytów w przeszczepionej wątrobie po transplantacji.
Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tą procedurą napotykają trudności ze względu na jej złożoność, która wymaga zaawansowanych umiejętności mikrochirurgicznych. Aby rozpocząć procedurę, umieść znieczulonego szczura dawcę na podgrzewaczu; po potwierdzeniu pełnego znieczulenia zwierzęcia za pomocą uciśnięcia palca u łapy, unieruchom przedramiona, korzystając z magnetycznego systemu retrakcji. Wygol futro z całego obszaru brzucha szczura i wysterylizuj odpowiedni fragment skóry roztworem powidonu jodowego.
Otwórz jamę brzuszną, wykonując nacięcie w linii pośrodkowej z obustronnymi przedłużeniami. Umieść strzykawkę o pojemności 5 ml pod grzbietem szczura w taki sposób, aby żyła główna dolna w odcinku nadwątrobowym była uniesiona brzusznie przy użyciu kleszczyków typu mosquito, a następnie pociągnij ją w stronę głowy i zastosuj rozwieracze podżebrowe, aby otworzyć pole operacyjne. Ze względu na konieczność częstej manipulacji rozwieraczami i strzykawką 5 ml podczas procedury, wokół nacięcia nie stosuje się obłożeń chirurgicznych. Pracując pod mikroskopem chirurgicznym przy powiększeniu 16x, wypreparuj więzadło okrągłe wątroby oraz lewe więzadło trójkątne, a następnie przetnij lewą żyłę przeponową i odsuń górą środkowy oraz lewy boczny płat wątroby za pomocą wilgotnego tamponu z gazy.
Używając pęsety bipolarnej, koaguluj i przecinaj naczynia okołooesophagealne pomiędzy lewym płatem bocznym a przednim płatem współrzędnym. Przesuń jelita poza jamę brzuszną na lewą stronę szczura i przykryj je wilgotnym gazikiem. Odsuń prawy płat boczny ku górze za pomocą wilgotnego gazika.
Wyizoluj żyłę główną dolną w odcinku podwątrobowym z tkanki zaotrzewnowej i podwiąż prawą żyłę nadnerczową, którą zostanie przecięta później, tuż przed usunięciem przeszczepu, aby wprowadzić stent do przewodu żółciowego; najpierw podwiąż przewód żółciowy na poziomie rozgałęzienia tętnicy żołądkowo-dwunastniczej. Wykonaj małe nacięcie w przedniej ścianie przewodu żółciowego proksymalnie względem miejsca podwiązania, a następnie, trzymając przednią ścianę nacięcia prostą mikropincetą w lewej ręce, użyj zakrzywionej mikropincety w prawej ręce, aby wprowadzić stent do przewodu. Zabezpiecz go nicią jedwabną 6-0.
Pozostaw jeden z przeciętych końców nici na przewodzie żółciowym o długości 4 mm, aby można było go utrzymać podczas późniejszej anastomozy. Uwolnij żyłę wrotną od żyły wrotnej i śledzionowej poprzez ich podwiązanie i przecięcie; podwiąż i przetnij tętnicę gastroduodenalną. Następnie wyizoluj wspólną tętnicę wątrobową od głowy trzustki aż do jej nasady.
Obrócić wątrobę w prawo za pomocą patyczków watnych i rozciąć więzadła wokół tylnej części wątroby oraz przełyku po zakończeniu przygotowań. W celu wycięcia wątroby usunąć haki, kleszczyki typu mosquito z wyrostka mieczykowatego oraz strzykawkę 5 ml znajdującą się pod plecami szczura.
Wprowadź jelita z powrotem do jamy brzusznej. Wstrzyknij 500 IU heparyny sodowej w dwóch mililitrach roztworu soli fizjologicznej przez żyłę prącia. Po około trzech minutach odstaw strzykawkę pięciomililitrową, kleszczyki chirurgiczne oraz retraktor i podwiąż tętnicę wątrobową wspólną proksymalnie względem jej odejścia.
Jeden z przeciętych końców nici pozostaw jako podwiązany dla wspólnej tętnicy wątrobowej. Po dłuższym czasie od zaklemowania żyły głównej dolnej poniżej wątroby, blisko prawej żyły nerkowej, zastosuj kleszczyki typu mosquito.
Zaklemuj żyłę wrotną jednorazowym klemem do mikro naczyń poniżej kikuta żyły śledzionowej. Nacinaj ścianę przednią żyły wrotnej i wprowadź cewnik 18 G do żyły wrotnej. Przeperfunduj wątrobę in situ 60 ml zimnego roztworu histydyno-tryptofano-ketoglutaranu.
Przy ciśnieniu hydrostatycznym 20 centymetrów, wodą natychmiastowo przecięto przeponę, żyłę główną przednią w klatce piersiowej oraz przednią ścianę żyły głównej podwątrobowej, aby umożliwić wypłukanie roztworu perfuzyjnego z wątroby. Żyłę główną podwątrobową zaklampowano kleszczykami do mikro naczyń tuż poniżej wątroby. Wątrobę wycięto poprzez preparację żyły głównej podwątrobowej.
Żyła wrotna, przepona, pozostałe więzadła, prawa żyła nadnerczowa i wspólna tętnica wątrobowa. Wycięcioną wątrobę należy umieścić w zimnym roztworze HTK w metalowym kubku osadzonym w plastikowym pojemniku wypełnionym kruszonym lodem. Procedury dotyczące przeszczepu wątroby wykonuje się w metalowym kubku wypełnionym lodowatym roztworem HTK; w celu przymocowania mankietu do żyły wrotnej należy zakleszczyć pień żyły wrotnej kleszczykami typu DeBakey bulldog i umieścić kleszczyki w pozycji pomostowej nad kubkiem.
Przeciągnij żyłę wrotną przez mankiet i ponownie zaklemuj żyłę wrotną wraz z przedłużeniem mankietu w pozycji godziny 12:00, wywiń ścianę żyły wrotnej nad mankiet, aby umieścić kikut żyły śledzionowej na zewnątrz mankietu w pozycji godziny 7:00 i zabezpiecz żyłę wrotną nicią jedwabną 6-0, aby wprowadzić stent do tętnicy wątrobowej. Unieruchom wątrobę, zaklemowując oba brzegi przepony kleszczykami i naciągnij wspólną tętnicę wątrobową, trzymając podwiązaną nić za pomocą zacisku typu bulldog DeBakey i prostych mikronozyczek. Lewą ręką wykonaj małe nacięcie w przedniej ścianie wspólnej tętnicy wątrobowej.
Przytrzymać przednią ścianę nacięcia prostą mikropincetą i prawą ręką wprowadzić stent do tętnicy wątrobowej wspólnej. Za pomocą zakrzywionej mikropincety przymocować stent nicią jedwabną 6-0, pozostawiając jeden z przeciętych końców nici o długości 4 mm. Przepłukać wątrobę przez cewnik tętniczy 5 ml zimnego roztworu HTK w przypadku resekcji 50% wątroby.
Najpierw zacisnąć tylny płat współrzędności kleszczykami typu mosquito, aby go unieruchomić. Następnie podwiązać jego szypułkę nicią jedwabną 4-0 i wyciąć płat.
Przedni płat koronowy usuwa się w ten sam sposób. Następnie obróć plastikowe pudełko o 90 stopni. Zaciśnij prawą krawędź przepony oraz lewą część płata środkowego.
Wykonaj niewielkie nacięcie na górnej krawędzi granicy obu części płata przyśrodkowego, a następnie usuń część lewą po podwiązaniu. Po podwiązaniu szypuły nicią jedwabną 4-0 usuń lewy płat boczny i ostrożnie wypal powierzchnię resekcji wątroby kleszczykami bipolarnymi. Masa wątroby została teraz zredukowana o około 50% w celu plastyki żyły głównej dolnej w odcinku nadwątrobowym.
Najpierw unieruchom wątrobę, zaciskając oba brzegi przepony kleszczykami typu mosquito. Następnie przytnij ścianę przednią żyły głównej górnej (odcinek nadwątrobowy), usuwając odpowiadający jej fragment przepony. Przymocuj szwy polipropylenowe 2 7 0 od zewnątrz do wewnątrz w obu narożnikach jako szwy stabilizujące do późniejszej anastomozy.
Następnie przytnij tylną ścianę żyły głównej dolnej w odcinku nadwątrobowym. Przechowuj graft wątroby w temperaturze 4 °C w roztworze HTK w kąpieli wodnej z lodem. Przygotuj biorcę do operacji w sposób analogiczny do operacji dawcy i otwórz jamę brzuszną, wykonując cięcie w linii pośrodkowej.
Umieść wilgotny tampon z gazy nad prawą stroną dwunastnicy i całych jelit, aby uzyskać pole operacyjne wokół żyły wrotnej podwątrobowej. Przesuń lewy płat boczny i środkowy do lewej jamie podprzeponowej, a prawy płat boczny odsunie ku górze za pomocą wilgotnego tamponu z gazy.
Wyizoluj żyłę główną dolną poniżej wątroby z tkanki okołotrzewnej, a następnie za pomocą mokiej gazy i tamponów bawełnianych podwiąż i przetnij prawą żyłę nadnerczową. Obróć wątrobę w lewo i rozetnij więzadła znajdujące się z tyłu wątroby. Przetnij przewód żółciowy tuż poniżej odgałęzienia od płata ogonowego.
Pozostaw jeden z przeciętych końców nici podwiązany dla przewodu żółciowego o długości czterech milimetrów; podwiąż i przetnij tętnicę gastroduodenalną oraz tętnicę wątrobową właściwą w odległości trzech milimetrów od odgałęzienia z tętnicy wątrobowej wspólnej, aby stworzyć szeroką strukturę tętnicy na końcu tętnicy wątrobowej wspólnej. Zaciśnij dolną część żyły głównej za pomocą metalowego zacisku do mikronaczyni mikro naczyniowego tuż powyżej prawej żyły nerkowej oraz żyłę wrotną na poziomie jej rozwidlenia w wnęce wątroby za pomocą kleszczyków typu mosquito. Zaciśnij górną część żyły głównej wraz z przeponą za pomocą zacisku naczyniowego obwodowego i unieruchom zacisk w bryłce gliny na bazie oleju. Zredukuj znieczulenie izofluranem do 0,4% objętościowo. Wyciśnij natywną wątrobę biorcy, preparując górną część żyły głównej na granicy między górną częścią żyły głównej a wątrobą.
Żyła wrotna tuż powyżej szczęki kleszczyków komarowych oraz podwątrobny odcinek żyły głównej dolnej nieco poniżej punktu środkowego między wątrobą a prawą żyłą nerkową. Umieść przeszczep wątroby ortotopowo. Rekonstrukcja naczyń jest najtrudniejszą i najważniejszą częścią tej procedury.
Procedurę tę należy przeprowadzić bardzo starannie, lecz szybko. W celu wykonania anastomozy żyły głównej górnej nadwątrobowej szwem ciągłym, należy założyć szew stabilizujący w żyle głównej górnej nadwątrobowej biorcy, prowadząc igłę od wewnątrz na zewnątrz przy użyciu dołączonej nici polipropylenowej 7-0 w prawym rogu przeszczepu, a następnie zawiązać węzeł w ten sam sposób. Drugi szew stabilizujący należy umieścić w lewym rogu.
Będzie to pierwszy szew szwu ciągłego. Aby poszerzyć anastomozę, chwyć i utrzymaj szwy za pomocą kleszczyków bulldog DeBakey w obu rogach, wywierając delikatny ciąg w kierunku górno-bocznym. Następnie, w lewym rogu, przebij ścianę po stronie przeszczepu igłą z zewnątrz do wewnątrz, blisko węzła na zewnątrz, i wykonaj od siedmiu do ośmiu szwów wewnątrzświatowo w tylnym rzędzie vena cava w kierunku prawego rogu.
Wykonaj pierwsze kilka szwów ostrożnie, tak aby wewnętrzne światła naczyń były skierowane ku sobie w odpowiednim narożniku. Przebij naczynie od strony przeszczepu na zewnątrz nicią polipropylenową 7-0. Przyszyj przedni rząd szwów od zewnątrz, od prawej do lewej strony, wykonując około 10 szwów.
Wypłucz wnętrze roztworem Ringera z mleczanami. Aby usunąć pęcherzyki powietrza, wykonaj ostatni szew blisko szwu stabilizującego, a następnie zwiąż je ze sobą. W celu rekonstrukcji żyły wrotnej zaklemuj ją za pomocą klemka do mikronaczyń i przymocuj kleszczyki typu mosquito w glinie. Następnie nacinaj ścianę przednią żyły wrotnej tuż poniżej szczęk kleszczyków mosquito.
Przemyj wnętrze odbiorczej żyły wrotnej oraz mankiet roztworem Ringer-laktolem. Wprowadź mankiet do żyły wrotnej i zabezpiecz go okrężnym szwem z nici jedwabnej 6-0. Na koniec przeprowadź reperfuzję wątroby.
Usuń strzykawkę o pojemności pięciu mililitrów z grzbietu szczura i zwiększ stężenie izofluranu do 0,8% objętościowo w celu przeprowadzenia rekonstrukcji wątroby techniką stentową. Najpierw chwyć nitkę właściwej tętnicy wątrobowej kleszczykami typu mosquito i unieruchom ją w glinie. Następnie zaklemuj wspólną tętnicę wątrobową biorcy.
Wykonaj niewielkie nacięcie w miejscu rozgałęzienia struktury w kształcie litery Y na końcu wspólnej tętnicy wątrobowej, aby utworzyć otwór w kształcie lejka. Przytrzymaj stent umieszczony we wspólnej tętnicy wątrobowej przeszczepu za pomocą zakrzywionej mikropincety. Wsuń stent do wspólnej tętnicy wątrobowej biorcy i zabezpiecz go szwem z nici jedwabnej 6-0. Zwiąż jeden koniec tej nici z nicią 4 mm znajdującą się na wspólnej tętnicy wątrobowej przeszczepu, tak aby obie wspólne tętnice wątrobowe znajdowały się bliżej siebie, co zmniejszy napięcie w miejscu anastomozy.
Następnie zwolnij zacisk podczas anastomozy podwątrobowej żyły głównej za pomocą szwu ciągłego, w ten sam sposób co w przypadku nadwątrobowej żyły głównej, lecz stosując więcej szwów z mniejszymi wkłuciami. Po zdjęciu zacisków zwiększ stężenie znieczulenia do 1,0% objętościowo na czas rekonstrukcji przewodu żółciowego. Przymocuj nić przewodu żółciowego biorcy kleszczykami typu mosquito i utrwal ją w glinie.
Wykonaj niewielkie nacięcie w przewodzie żółciowym na odpowiednim poziomie, tak aby zrekonstruowany przewód żółciowy nie był zbyt długi. Wprowadź stent i zabezpiecz go nicią jedwabną 6-0. Zawiąż tę nić oraz nić na przewodzie przeszczepionym.
W tym momencie wszystkie procedury rekonstrukcyjne zostały zakończone. Zamknij nacięcie brzuszne, stosując ciągłe szwy Vicryl 4-0 nakładane warstwowo. Bezpośrednio po operacji podaj szczurowi biorcy podskórnie iniekcję z sphero sodium i buprenorfiną w łącznej objętości 1.5 milliliters soli fizjologicznej.
Pozostaw szczura na 60 minut w specjalnej klatce oddziału intensywnej terapii z ciepłym powietrzem i dopływem tlenu przed przeniesieniem go do zwykłej klatki. Wszystkie szczury biorcy przeżyły do planowanej eutanazji w celu pobrania krwi po 1, 3, 24 i 168 godzinach od reperfuzji wrotnej. Próbki surowicy przeanalizowano pod kątem poziomu aminotransferazy alaninowej, która odzwierciedla stopień uszkodzenia hepatocytów w przeszczepionych graftach wątrobowych po transplantacji.
Jak pokazano na tym wykresie, poziomy LT osiągnęły szczyt w 24. godzinie, a następnie spadły do granic normy w ciągu 168 godzin. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać gruntowną wiedzę na temat przeprowadzania częściowego topicznego przeszczepu wątroby u szczurów jako powtarzalnego modelu eksperymentalnego do badań nad transplantologią.
Niniejszy artykuł przedstawia szczegółową procedurę chirurgiczną wykonania ortotopowego przeszczepienia wątroby u szczurów, koncentrując się na rekonstrukcji tętnicy wątrobowej z wykorzystaniem 50% częściowego graftu. Model ten jest niezbędny dla rozwoju badań nad transplantologią.
Ustanowienie powtarzalnych modeli przedklinicznych jest kluczowe dla minimalizacji ryzyka strategii transplantacji wątroby oraz oceny technik konserwacji przeszczepów. Niniejszy szczurzy model częściowej ortotopowej transplantacji wątroby z rekonstrukcją tętnicy wątrobowej zapewnia zestandaryzowaną platformę do badań mechanistycznych nad uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym, odpowiedziami immunologicznymi oraz zespołem małej wątroby (small-for-size syndrome). Szczegółowe procedury mikrochirurgiczne wspierają walidację celów w procesach przedklinicznych, umożliwiając spójną ocenę uszkodzenia hepatocytów poprzez pomiary poziomu aminotransferazy alaninowej w surowicy.
Model ten integruje się z kontinuum odkryć, od walidacji celu, przez identyfikację wiodących związków, aż po przedkliniczne badania skuteczności, w szczególności w przypadku leków biologicznych lub urządzeń mających na celu łagodzenie uszkodzeń związanych z transplantacją.