16 grudnia 2017
Wśród przeszczepów narządów litych w jamie brzusznej, przeszczepy trzustki są podatne na poważne uszkodzenia przeszczepu związane z reperfuzją niedokrwienną, co ostatecznie prowadzi do wczesnej utraty przeszczepu. Protokół ten opisuje model przeszczepu trzustki u myszy przy użyciu techniki mankietu bez szwów, idealnie nadającej się do analizy tych wczesnych, szkodliwych uszkodzeń.
Nazywam się Benno Cardini, reprezentuję Laboratorium Badawcze Daniela Swarovskiego w Katedrze Chirurgii Trzewnej, Transplantologii i Klatki Piersiowej Uniwersytetu Medycznego w Innsbrucku. Dzisiaj zaprezentujemy model mysi do transplantacji trzustki z wykorzystaniem zmodyfikowanej techniki mankietowej. Znieczul zwierzę dawcy poprzez dokonać podania ketaminy i ksylazyny drogą dostępu dootrzewnowego, a następnie ogol region brzucha.
Następnie umieść odbiorcę na polu operacyjnym w pozycji tyłem i trzykrotnie przemyj obszar chirurgiczny chlorheksydyną. Teraz wykonaj laparotomię pośrodkową od okolicy łonowej do wyrostka miecza oraz rozszerz nacięcie podżebrowo po obu stronach, aby uzyskać lepszą widoczność pola operacyjnego. Następnie wyprowadź narządy wewnętrzne na lewą stronę i wstrzyknij heparynę do żyły głównej dolnej poniżej nerek.
W następnym kroku zlokalizuj aortę brzuszną proksymalnie względem skrzyżowania z lewą żyłą nerkową, odseparuj aortę i podwiąż ją w tym miejscu. Następnie przejdź do wnęki wątroby, zidentyfikuj i wypreparuj wspólny przewód żółciowy w pobliżu wątroby, a następnie podwiąż go blisko trzustki. Na koniec przetnij wspólny przewód żółciowy powyżej podwiązania.
Następnie wypreparuj żyłę wrotną w pobliżu wątroby, aby uzyskać odpowiednią długość do wykonania anastomozy żylnej. Jako wskazówkę: pozostaw niewielki fragment wątroby na żyle wrotnej, co ułatwi jej późniejszą identyfikację. Następnie odseparuj lewą żyłę nerkową w tkance okołoaortycznej i podwiąż ją.
Następnie przetnij żyłę nerkową oraz tkankę okołoaortalną, pozostając po prawej stronie podwiązania. Dalej, tępym sposobem odseparuj aortę brzuszną od pnia trzewnego aż do przepony, podetnij aortę w pobliżu przepony i przetnij ją w tym miejscu. Następnie zidentyfikuj i koaguluj wszystkie gałęzie lędźwiowe, a potem je przetnij.
Następnie przetnij aortę poniżej wcześniej założanej ligatury. Teraz przeprowadź perfuzję trzustki poprzez łatkę aortalną, używając lodowatego roztworu perfuzyjnego, aż do momentu pojawienia się odpływu z żyły wrotnej. Na górze widoczna jest perfundowana żyła wrotna, a poniżej perfundowana aorta.
Następnie umieść wnętrzności z powrotem w jamie otrzewnowej i stopniowo oddziel trzustkę od jelita, używając jedwabnych ligatur 8-0. Zaczynając od regionu pozapylorycznego, dwukrotnie podkopyj dwunastnicę i przeciągnij przez nią jedwabną ligaturę 8-0. Następnie zwiąż ją i ostro oddziel trzustkę od dwunastnicy.
Postępowanie to powtarza się wielokrotnie, aż do osiągnięcia więzadła Treitza. Niezbędne jest, aby nie uszkodzić dwunastnicy, ponieważ mogłoby to wykluczyć przeszczep z eksperymentów ze względu na możliwe zanieczyszczenie. Po całkowitym oddzieleniu trzustki od dwunastnicy należy przejść do krezki, podciąć ją, podwiązać, a następnie przeciąć.
Analogicznie do poprzednich etapów, oddziel trzustkę od okrężnicy poprzecznej poprzez jej podkopanie, podwiązanie, a na koniec przecięcie. Następnie, stosując tę samą metodę, oddziel trzustkę od obszaru dróg żółciowych poprzez jej ostre wycięcie po uprzednim podwiązaniu. W dalszej kolejności tępym sposobem oddziel trzustkę od żołądka.
Zidentyfikuj lewą tętnicę żołądkową, podwiąż ją i przetnij. Na koniec usuń trzustkę wraz z przymocowaną śledzioną i umieść ją w lodowatym roztworze reperfuzyjnym do czasu dalszej implantacji. Śledzionę wykorzystaj jako uchwyt.
Analogicznie do dawcy, znieczul zwierzę biorcę poprzez dostrzykieniowy wstrzyknięcie ketaminy i ksylazyny do jamy otrzewnowej, a następnie wygol region szyjny. Następnie ułóż zwierzę biorcę na polu operacyjnym w pozycji na plecach i trzy razy przemyj region szyjny chlorheksydyną. Następnie wykonaj nacięcie skóry od nacięcia szyjnego aż do prawego kąta żuchwy.
Następnie zidentyfikuj wszystkie odgałęzienia boczne prawej żyły szyjnej zewnętrznej, zmobilizuj je, odseparuj od tkanek i przetnij po koagulacji bipolarnej. Potem uchwyć dolny biegun prawej ślinianki podżuchwowej, unieś go w kierunku głowowym i wypreparuj po koagulacji bipolarnej naczyń doprowadzających. Teraz przetnij wszystkie odgałęzienia przyśrodkowe prawej żyły szyjnej zewnętrznej po koagulacji bipolarnej.
Podwiąż żyłę szyjną zewnętrzną tak kranialnie, jak to możliwe, w dwóch miejscach, a następnie przetnij ją pomiędzy podwiązaniami. Przeciągnij proksymalny koniec żyły szyjnej zewnętrznej przez polietylenową mankietkę. Ważne jest, aby uchwyt mankietki był skierowany w stronę chirurga operującego.
W następnym kroku nałóż mikro naczyniowy zacisk żylny od strony bocznej. Następnie zwilż żyłę heparyną, usuń ligaturę i delikatnie naciągnij żyłę na mankiet polietylenowy. Na koniec zamocuj żyłę na mankiecie za pomocą okrężnej ligatury z jedwabiu 8-0, wykonując jeden węzeł z tyłu i trzy z przodu.
Aby uzyskać dostęp do prawej tętnicy szyjnej wspólnej, należy zmobilizować i przeciąć prawy mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy po uprzedniej koagulacji proksymalnej i dystalnej. Następnie delikatnie zmobilizuj tętnicę szyjną wspólną, uważając, aby nie uszkodzić sąsiednich struktur, takich jak nerw błędny. Podobnie jak w przypadku żyły, tętnicę szyjną wspólną należy podwiązać dwukrotnie, jak najbardziej kranialnie, a następnie przeciąć pomiędzy podwiązkami.
Następnie przeprowadź naczynie przez mankiet tętniczy. Na koniec zamocuj mankiet tętniczy za pomocą kleszczyków mikronaczyniowych, prowadząc je od strony przyśrodkowej. Następnie usuń ligaturę i poszerz światło tętnicy, używając rozszerzaczy naczyń.
Po odpowiednim poszerzeniu światła naczynia, naciągnij tętnicę na mankiet tętniczy. Na koniec, analogicznie do żyły, przymocuj tętnicę za pomocą ligatury jedwabnej 8-0. Tutaj widoczna jest żyła i tętnica przygotowane do zespolenia tętniczo-żylnego.
W celu implantacji umieść przeszczep na zwilżonej gazie Ace w regionie szyjnym. Następnie przeciągnij żyłę wrotną przez pętlę z jedwabnej nici 8-0, skróć żyłę, aby uzyskać anastomozę bez napięcia, a następnie naciągnij żyłę wrotną na mankiet żylny. Na koniec utrwal żyłę okrężną ligaturą z jedwabiu 8-0.
Analogicznie do żyły, przeprowadź kikut aorty przez pętlę ligatury i skróć aortę. Następnie naciągnij aortę na mankiet tętniczy i na koniec przymocuj ją okrężną ligaturą z jedwabiu 8-0. Przed reperfuzją zidentyfikuj naczynia śledzionowe, podwiąż je, a następnie wypreparuj ostrym narzędziem i usuń śledzionę.
W celu reperfuzji najpierw zdejmij zacisk żylny, a następnie zacisk tętniczy. Prawidłowa reperfuzja przeszczepu objawia się widocznym tętnieniem tętnicy oraz różowym zabarwieniem całego przeszczepu. Nawilż przeszczep normotermicznym roztworem soli fizjologicznej.
Przed zamknięciem rany należy usunąć uchwyt mankietu żylnego, aby uniknąć załamania naczynia. Na koniec ranę zamyka się szwem ciągłym 6-0 i wstrzykuje podskórnie 0,5 milliliters soli fizjologicznej w temperaturze normotermicznej. W celu walidacji modelu przebadano funkcję endokrynną przeszczepionej trzustki.
U myszy wywołano hipoglikemię poprzez podanie streptozotocyny na cztery dni przed operacją; uznano je za hipoglikemiczne, jeśli poziom glukozy we krwi przekraczał 300 mg%. Ten wykres liniowy przedstawia poziom glukozy we krwi u żywych, nieprzeszczepionych myszy kontrolnych (kolor czerwony), a także u biorców przeszczepów, które nie były narażone na przedłużony czas zimnego niedokrwienia (kolor niebieski). Dodatkowo, na zielono przedstawiono poziom glukozy we krwi u biorców przeszczepów trzustki narażonych na 16 godzin zimnego niedokrwienia.
Żywe myszy pozostawały w stanie hipoglikemii przez cały okres obserwacji. W przeciwieństwie do nich, przeszczepienie graftów trzustkowych, które nie były narażone na przedłużony czas zimnego niedokrwienia, doprowadziło do normalizacji glikemii w ciągu 24 godzin, co potwierdziło funkcję endokrynną przeszczepu. Przeszczepienie graftów narażonych na 16 godzin zimnego niedokrwienia nie przywróciło prawidłowej glikemii u biorców.
Co więcej, w tej grupie wszystkie myszy musiały zostać uśmiercone w ciągu 48 godzin z powodu wczesnego uszkodzenia przeszczepu związanego z urazem reperfuzyjnym po niedokrwieniu. W tym filmie przedstawiliśmy metodę transplantacji trzustki u myszy z wykorzystaniem techniki bezszwowej z użyciem mankietu. Jest ona technicznie i mikrosurgicznie wykonalna i charakteryzuje się doskonałym wskaźnikiem sukcesu.
Jednakże, biorąc pod uwagę postępujące włóknienie trzustki wynikające z niedrożności przewodów, w naszej opinii model ten najlepiej nadaje się do obszarów badawczych koncentrujących się na wcześniejszych uszkodzeniach przeszczepu związanych z urazem reperfuzyjnym.
Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowy protokół modelu transplantacji trzustki u myszy z wykorzystaniem techniki mankietowej bez szycia. Metoda ta jest szczególnie przydatna w badaniu uszkodzeń niedokrwienno-reperfuzyjnych oraz ich wpływu na przeżywalność przeszczepu.
Niniejszy protokół umożliwia powtarzalną transplantację trzustki myszy z wysokim wskaźnikiem sukcesu, co wspiera badania mechanistyczne nad uszkodzeniem reperfuzyjnym w niewydolności przeszczepu. Technika mankietowa bezszwowa redukuje powikłania trombogenne, poprawiając drożność i niezawodność w przedsiewnej ocenie strategii konserwacji przeszczepów. Stanowi ona skalowalną platformę do walidacji celów w biologii transplantacji, w szczególności w odniesieniu do mechanizmów wczesnego uszkadzania przeszczepu.
Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania leków – od walidacji celu po udoskonalenie modeli przedklinicznych – umożliwiając w szczególności ocenę strategii zachowania przeszczepów naczyniowych przed identyfikacją związku wiodącego.