Aqui, descrevemos a preparação e os detalhes técnicos do transplante cardíaco heterotópico murino utilizando um coração de doador circulatório em morte.
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Artigo de método
Aqui, descrevemos a preparação e os detalhes técnicos do transplante cardíaco heterotópico murino utilizando um coração de doador circulatório em morte.
O objetivo deste protocolo é estabelecer um modelo de transplante cardíaco heterotópico de ratos com doação após morte circulatória (DCD) de corações de doadores. Existem duas configurações para este protocolo: configuração do doador de coração e configuração do receptor. Na configuração do doador de coração, os ratos Sprague Dawley são anestesiados, intubados endotraquealmente e ventilados. A artéria carótida direita é canulada para fornecer heparina e o agente paralítico brometo de vecurônio. O processo DCD é iniciado pela interrupção da ventilação. Após 20 min, o coração é exposto e a aorta distal ao ramo braquiocefálico é pinçada. Aos 25 minutos após o término do ventilador, a solução gelada da Universidade de Wisconsin (UW) é perfundida através do cateter carotídeo para lavar o coração. O coração é obtido dividindo a aorta, a artéria pulmonar, as veias cavas e as veias pulmonares e armazenado em solução UW para implantação. Na configuração do receptor, o rato Lewis é anestesiado com isoflurano. A buprenorfina de liberação lenta é administrada por via subcutânea para facilitar uma recuperação pós-operatória suave. Através de uma incisão abdominal na linha média, a aorta infra-renal e a veia cava inferior são isoladas e pinçadas com uma pinça vascular atraumática. A aorta cardíaca e a artéria pulmonar do doador são suturadas à aorta abdominal e à veia cava do receptor, respectivamente, com um 8-0 Prolene. O grampo vascular é removido para reperfundir o coração. A parede abdominal é fechada e o rato é recuperado. Após um intervalo definido (24 h a 2 semanas), o rato receptor é anestesiado, o coração transplantado é exposto e um cateter de ponta de balão é inserido no ventrículo esquerdo através do ápice para registrar a pressão desenvolvida e dP / dt usando um sistema de aquisição de dados. O tecido cardíaco é coletado para histologia, imunologia ou análise molecular. Um modelo bem-sucedido de transplante cardíaco de rato com doador de DCD permitirá mais estudos sobre as abordagens cardioprotetoras para melhorar os resultados do transplante cardíaco de doadores com DCD.
Um modelo animal pequeno de transplante cardíaco (HTx) é fundamental para a realização de pesquisas que estudam as condições fisiopatológicas que afetam o coração transplantado. A HTx heterotópica em modelo murino, como descrito por Oto e Lindsey, permitiu aos pesquisadores estudar as alterações fisiopatológicas observadas nas condições de isquemia e reperfusão1. Tradicionalmente, os corações de doadores para transplante são obtidos de doadores de coração batendo, também conhecidos como doadores de doação após morte encefálica (DBD); no entanto, houve um aumento desproporcional no número de pacientes que necessitam de HTx2. Mais recentemente, corações de doadores com morte circulatória, também conhecidos como doadores de doação após morte circulatória (DCD), têm sido usados para transplante em ambientes experimentais3. A principal distinção entre os corações doadores de DBD e DCD é que, neste último, os corações são submetidos a durações variáveis de isquemia, impedindo seu uso na prática rotineira de HTx.
A literatura descrita anteriormente sobre HTx heterotópica murina utilizou apenas condições de doadores de coração batendo 4,5,6. O transplante cardíaco heterotópico com DCD requer modificações sutis, sem as quais o coração transplantado não baterá7. Este protocolo tem como objetivo compartilhar com os leitores uma técnica refinada de DCD HTx em ratos. A isquemia miocárdica global é inata à doação de órgãos DCD. Um esquema experimental mimetizando isquemia miocárdica global foi estudado apenas no esquema ex vivo 5. Os resultados dos estudos ex vivo podem não se aplicar ao trabalho de HTx com DCD, uma vez que existem diferenças significativas entre os modelos de isquemia global in vivo (DCD) e ex vivo 5. Os resultados, ou a falta deles, das intervenções para mitigar a isquemia miocárdica de reperfusão em modelos ex vivo podem não ser reprodutíveis no modelo DCD HTx. Portanto, é essencial simular o DCD HTx humano em um modelo animal, cujos resultados podem ter um valor translacional mais alto. O modelo DCD HTx descrito aqui permitirá que o pesquisador simule de perto o DCD HTx clínico e forneça a oportunidade de mitigar a lesão de reperfusão por meio de intervenções no coração do doador e no receptor. Após a recuperação do rato receptor, a função do coração transplantado, a histopatologia e a imunologia podem ser estudadas em intervalos variados a partir do momento do transplante.
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Todos os experimentos com animais foram conduzidos de acordo com as diretrizes institucionais e o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório, publicado pelo National Institutes of Health (NIH Publication No. 86-23, revisado em 2011)8. Os procedimentos a seguir foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Virginia Commonwealth University. Todos os procedimentos foram realizados seguindo as diretrizes da OSHA (administração de segurança e saúde ocupacional) e as técnicas estéreis recomendadas9. Os ratos Sprague Dawley foram alojados sob umidade controlada a uma temperatura de 23 °C e ciclos escuro/claro de 12 h.
1. Configuração do laboratório
NOTA: Atribua um espaço dedicado para realizar cirurgias de sobrevivência de roedores estéreis com um microscópio operacional. Manter a temperatura ambiente da sala de cirurgia tão quente; O uso de almofadas de aquecimento tanto para a cirurgia quanto para o processo de recuperação é essencial para manter a temperatura corporal do rato receptor.
2. Preparação in vivo de doadores DCD de ratos
3. Transplante cardíaco heterotópico DCD in vivo em ratos
4. Recuperação e monitorização
5. Captação e transplante do coração batendo controle
6. Avaliação da função cardíaca transplantada:
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24 h a 14 dias após o transplante cardíaco heterotópico, o abdome pode ser reaberto e o coração pode ser exposto para medir a pressão desenvolvida pelo ventrículo esquerdo. Um cateter de ponta de balão é inserido no ventrículo esquerdo do coração DCD (ou CBD) para medir a pressão desenvolvida (DP), o máximo + dP / dt e o mínimo −dP / dt. A Figura 7 mostra um exemplo do DP esperado, + dP / dt e -dP / dt de um coração DCD em comparação com um coração CBD 24 h após o transplante. Em comparação ...
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Para um HTx heterotópico de DCD bem-sucedido, é fundamental que uma configuração meticulosa e cuidadosa do experimento seja estabelecida. A configuração detalhada leva em consideração vários fatores, incluindo 1) seleção de ratos jovens como doadores de DCD, 2) uso de isoflurano como agente anestésico de escolha, 3) entrega eficaz de cardioplegia ao coração do doador, 4) armazenamento do coração do doador em solução gelada, 5) limitação da dissecção abdominal sem comprometer os vasos lom...
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Os autores deste manuscrito não têm conflitos de interesse a divulgar.
Este trabalho foi apoiado por uma Bolsa de Revisão de Mérito concedida ao Dr. Mohammed Quader (1I01 BX003859) e fundos do Pauley Heart Center a Mohammed Quader e Dr. Stefano Toldo.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sutura de nylon 5-0 monofilamento de poliamida | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
| 5-0 sutura de seda | Surgical Specialties | SP116 | |
| 8-0 | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
| Autoclave | Steris | Amsco Lab 250 | |
| BD Seringa de Insulina com Agulha Destacável Seringas de 1 mL | Fisher Scientific | Seringa 14-820-28 | |
| BD com Pontas Luer-Lok (Sem Agulha) Seringas de 10 mL | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
| Belzer University of Wisconsin solução de armazenamento a frio | Bridge to Life Northbrook IL EUA | Adenosina 1,34 g/L, Alopurinol 0,136 g/L, Glutationa 0,922 g/L, Ácido Lactobiônico (como Lactona) 35,83 g/L, Sulfato de Magnésio heptahidratado 1,23 g/L, Pentafração 50 g/L, Hidróxido de potássio 5,61 g/L, fosfato de potássio monobásico 3,4 g/L, rafinose pentahidratada 17,83 g/L | |
| Buprenorfina SR Lab | Zoopharm LLC | ||
| Debakey grampo vascular pediátrico atraumático multiangular | Aesculap | F341T | |
| Exel International Descartável Safelet I.V. Cateteres 14 G | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
| Exel International Descartável Safelet I.V. Cateteres 22 G | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
| Cateter Fogarty tamanho 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
| Fórceps com pontas curvas | Preciso Cirúrgico & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
| Gaymar Bomba de aquecimento | Braintree Scientific, Braintree, MA, USA | TP700 | |
| Germinator-500 | Braintree Scientific Heparina | ||
| Sódio Injete, USP 1.000 U/mL | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
| Micro-tesoura de íris com pontas retas | Preciso Cirúrgico & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
| Isoflurano USP | Patterson Veterinary | NDC 14043070406 | |
| Ketamine HCl 100 mg/mL | Henry Schein | NDC 6745710810 | |
| Lidocaína HCl 2% | Aspen Veterinary | 07-892-4325 | |
| McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | Fisher Scientific | NC0650323 | estéril aplicadores de ponta de algodão |
| Micro-tesoura, ângulo reto e pontas curvas | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
| Porta-agulhas | Preciso Cirúrgico & Corporação de Instrumentos Científicos | ASSI. BSL158 | com o mecanismo de bloqueio removido |
| Normal Salino | Baxter Infusion fornece | ||
| estação PowerLab | AD Instruments, Denver, CO | sistema de aquisição | |
| de dados Hidróxido de Sódio/Ácido | ajusta a solução para pH 7.4 | ||
| Ratos Sprague Dawley machos | , 8– 16 semanas de idade, < 400 g de peso | ||
| Microscópio Cirúrgico | Leika | Modelo M525 F40 | |
| Surgicel | Ethicon | hemostato absorvível | |
| Sonda de temperatura Therma Impermeável Tipo T Medidor de Termopar de Alta Precisão | Thermoworks | THS-232-107 | |
| Pinça com ponta de alta precisão | Excelta | 17-456-109 | |
| Brometo de | VecurônioSigma-Aldrich | PHR1627 | diluído em PBS para 100 mg / mL |
| Ventelite | Harvard Apparatus, Holliston, MA, EUA | ||
| Xilazina 100 mg / mL | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
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