Este protocolo descreve a perfusão normotérmica ex vivo de um rim de rato para transplante subsequente em um rato receptor.
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Artigo de método
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Este protocolo descreve a perfusão normotérmica ex vivo de um rim de rato para transplante subsequente em um rato receptor.
A técnica de perfusão normotérmica por máquinas (NMP) é uma tecnologia promissora de preservação de órgãos que oferece uma plataforma de avaliação e intervenção ex-vivo de órgãos. Devido à disponibilidade limitada de órgãos descartados clinicamente e ao alto custo dos modelos animais grandes, o modelo NMP em pequenos animais tem sido considerado uma alternativa promissora para pesquisa. Aqui, estabelecemos um protocolo padronizado de PNM e transplante para rins de ratos, fornecendo um guia passo a passo para aquisição de rins, preservação de NMP e transplante. Os detalhes e parâmetros do NMP foram registrados. Todos os receptores de ratos sobreviveram com sucesso a esse procedimento cirúrgico e à técnica NMP, e a função do enxerto renal permaneceu normal após o transplante. A taxa de sobrevivência e a histologia do enxerto da NMP não mostraram diferença significativa em relação à do armazenamento estático a frio (SCS) no dia pós-operatório 7. Essa nova estratégia de NMP em modelos de pequenos animais pode beneficiar estudos básicos relacionados à preservação, avaliação e intervenção de órgãos no futuro. Além disso, esse modelo oferece uma plataforma escalável e custo-efetiva para testes pré-clínicos de terapêuticos, técnicas de imagem e intervenções relacionadas à perfusão.
A doença renal em estágio terminal (DSC) é um fardo em rápido crescimento para a saúde e os sistemas de saúde ao redor domundo 1,2,3. Embora a diálise seja a terapia predominante para a DARK na maioria dos países, o transplante renal continua sendo o tratamento padrão-ouro, proporcionando melhor qualidade de vida e melhorando a sobrevivência e o prognóstico em comparação com adiálise 1,3,4,5. No entanto, a escassez de rins doadores limita a disseminação adicional do transplante renal e leva ao aumento do uso de enxertos doados após a morte circulatória (DCD) ou retirados de doadores com critério estendido (ECD)6,7,8.
O armazenamento estático a frio (SCS) é atualmente o método padrão para preservação de órgãos, mas a isquemia fria prolongada aumenta o risco de função retardada do enxerto (DGF) e provoca rejeição aguda e crônica, especialmente em enxertos de DCD ouECD 9,10,11,12. Portanto, buscar um método de preservação de órgãos para minimizar os danos por isquemia a frio e melhorar o prognóstico do enxerto é fundamental. Perfusão de máquinas normothermicas (NMP) é uma técnica emergente para preservação de órgãos que pode imitar condições fisiológicas ao circular o perfusado aquecido e oxigenado peloórgão 12,13,14,15. Isso também pode manter um estado metabólico próximo ao fisiológico, possibilitando avaliar a viabilidade dos órgãos, amenizar lesões isquêmicas a frio e até reparar danos nosórgãos 16,17,18,19,20. Comparado ao SCS, a NMP resulta em uma porcentagem reduzida de DGF e um melhor prognóstico do enxerto tanto em DCD quanto em ECD 17,21,22.
Os rins suínos e rins descartados clínicos em humanos são atualmente usados em pesquisas básicas deNMP 20,23,24. No entanto, deve-se notar que modelos suínos enfrentam limitações significativas, incluindo altos custos de criação, grandes exigências de dosagem de medicamentos e escassez de reagentes específicos para cadaespécie 25. Além disso, o uso de órgãos humanos descartados envolve disponibilidade limitada e processos complexos de revisão ética. Essas restrições restringem coletivamente sua ampla aplicação na pesquisa básica. Em contraste, modelos animais pequenos de roedores (particularmente modelos de ratos), embora atualmente sub-representados na literatura, oferecem custos operacionais substancialmente menores e abundantes reagentes comercialmente disponíveis. Essas vantagens os posicionam como plataformas promissoras para o avanço de estudos fundamentais 26,27,28. Com base nessa justificativa, desenvolvemos e validamos um modelo de NMP e transplante baseado em ratos neste manuscrito.
Este artigo apresenta um protocolo detalhado para estabelecer NMP e transplante em rins de ratos. Inclui a preparação do sistema de perfuso e perfusão, além de uma descrição abrangente do procedimento cirúrgico tanto para rins doadores quanto para receptores. Esse modelo demonstra potencial para ser um modelo animal ideal para o estudo do transplante renal, especialmente como plataforma para processar e monitorar a eficácia de medicamentosrelevantes 19,29,30,31.
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Os protocolos de animais foram aprovados pelo Comitê de Cuidado e Uso Animal do Centro de Animais de Laboratório da Universidade Sun Yat-sen (nº SYSU-IACUC-2023-000717). Todos os animais neste estudo eram ratos machos de Sprague–Dawley com idades de 7 a 8 semanas (250–300 g), Livres de Patógenos Específicos (FPS) e atenderam aos requisitos padrão de segurança de animais de laboratório (veja a lista de exclusão de patógenos na Tabela Suplementar S1). Eles recebiam uma dieta padrão e eram alojados em uma sala livre de patógenos no Centro de Animais de Laboratório da Universidade Sun Yat-sen.
Esterilize todos os instrumentos cirúrgicos por autoclavagem (121 °C, 30 min) antes dos experimentos. Utilize exclusivamente consumíveis estéreis de uso único durante os procedimentos e siga rigorosamente os protocolos assépticos em todas as operações.
1. Preparação do perfusado básico
2. Extração renal
NOTA: Use 8-0 suturas cirúrgicas para todas as ligaduras.
3. Preparação do sistema NMP e perfusão


4. Transplante renal de rato
NOTA: Use 8-0 pontos para todas as ligaduras e os pontos 11-0 para a realização de anastomose do vaso renal e do ureter. Use os pontos 3-0 para realizar anastomose da pele e músculo abdominais.
5. Administração perioperatória e detecção pós-operatória
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Com o método descrito, rins isolados de rato podem permanecer viáveis para perfusão normotérmica ex vivo por pelo menos 3 horas. Durante a NMP, a resistência à perfusão dos rins (Figura 3A, o conjunto de dados completo subjacente das Figuras 3 e 4 está disponível na Tabela Suplementar S6.) é mantida estável em 5,958 ± 1,106 mmHg/(mL/min), demonstrando a estabilidade do noss...
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A NMP pode reduzir a duração da isquemia do enxerto e possibilitar a avaliação e o tratamento da qualidade do enxertoex vivo 16,17,18,19,20,32,33. No entanto, não existe um padrão uniforme para o NMP do modelo de rato. Neste artigo, desenvolvemos um...
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Os autores não têm conflitos de interesse a revelar.
Esse trabalho foi apoiado por financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Programa Geral, Bolsa nº 82470778); a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Projeto da Fundação de Ciências da Juventude, Bolsa nº 82201961); a Fundação de Ciências Naturais da Província de Guangdong (Programa Geral, Bolsa nº 2024A1515011447); e o Laboratório Provincial Chave de Doação de Órgãos e Imunologia de Transplantes de Guangdong (Bolsa nº 2023B1212060020); Laboratório Conjunto de Regeneação e Reconstrução Renal da Universidade Sun Yat-sen - ARM (Bolsa nº SYSU-50000-20240428-0001).
Os autores gostariam de agradecer ao Centro de Animais de Laboratório da Universidade Sun Yat-sen por fornecer animais de laboratório, instalações e instrumentação. A Figura 1 e a Figura 2 foram preparadas usando o FigDraw; A Graphpad Prism oferecia serviços de grafografia de dados, e a Biossci (Hubei) Biotechnologies Company Limited realizava seccionamento com parafina e coloração patológica.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Álcool (75%) | MUSIYAN | JJ-75-1 | |
| Aparelho de transfusão de sangue | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | YZDW-15-5 | |
| Albumina Sérica Bovina (BSA) | Aladdin Scientific Corp. | B265991-100g | |
| Filtro celular (70 & mu; m) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | 352350 | |
| Tubo centrífuga (1,5 mL) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | MCT-150-C-1 | |
| Tubo centrífugo (15 mL) | Biografia ExCell | CS015-0001 | |
| Bola de algodão | Henan PiaoAn Group Co., Ltd | Tamanho pequeno | |
| Cotonete | Foshan Shunde Kangzheng Sanitary Material Co., Ltd | KZ3-12 | |
| Creatinina | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S20198-100g | |
| Sutura de nylon com agulha circular dupla (11-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | SYZ-11-0 | |
| Escala eletrônica | SENSSUN | EHA17 | |
| Dispensador de fluido | Zhiyu Medical | YZ-00-0231 | |
| Gaze | ZITTAR | C11001-001 | |
| Bolsa térmica | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., Ltd | DK0032 | |
| Injeção de Heparina Sódica (12500 U, 2 mL) | Chengdu Hepatunn Pharmaceutical Co., Ltd | H51021209 | |
| Termômetro infravermelho | Deli | DL333380 | |
| Seringa de injeção (1 mL) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 1ml | |
| Seringa de injeção (10 mL) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 10ml | |
| Seringa de injeção (20 mL) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 20ml | |
| Isoflurano | RWD Life Science Co., LTD | R510-22-10 | |
| i-STAT 1 Analisador de sangue | Abbott | 04P75-03 (EUA) | |
| Cartucho i-STAT CG4+ | Abbott | 03P85-25 | |
| Cartucho i-STAT CHEM8+ | Abbott | 09P31-25 | |
| Tubo de extensão líquida | Grupo de Equipamentos Médicos Hongda de Jiangxi LTD | ZJ983 | |
| Micro-1 Oxigenador de Rato | Dongguan Kewei Medical Instrument Co-, Ltd | Micro-MO | |
| Microbomba | EDCAPTAIN | SYS-3011 | |
| Filtro de agulha (0,22 & mu; m) | Merck millipore | SLGPR33RB | |
| Solução de preservação de órgãos | Grupo Farmacêutico do Rio Yangtzé | HCA II | |
| Oxigenador | Owgels | OZ-3-02HWO | |
| Penicilina-Estreptomicina (10.000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific Inc. | 15140122 | |
| Bomba Peristáltica | Kamoer Fluid Tech (Shanghai) Co., Ltd. | LLS Plus V2 | |
| Tubo da bomba peristáltica | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | LG-1-14 | |
| Placa de Petri | BKMAM | BKM001 | |
| Sensor de pressão | Edwards Lifesciences Corporation | JIBPT-A-01-EDW | |
| Receptor de Sensor de Pressão | Singularidade Médica | CB-202309001 | |
| RPMI 1640 (1x, 500 mL) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | R10-040-CV | |
| Soro fisiológico | FARMÁCIA YXH | A1001346 | |
| Ratos SD | Centro de Animais de Laboratório da Universidade Sun Yat-Sen | NA | |
| Barbeador | Beyotime | FS600 | |
| Sutura de nylon com agulha de ângulo único (3-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DJZ-3-0 | |
| Agulha circular única Sutura de nylon (8-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DYZ-8-0 | |
| Máquina de anestesia para pequenos animais | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| Máquina de perfusão multiorgânico para pequenos animais | Vida Perfusor Medicina | PU-100 | Inclui prato metálico, banho-maria, bomba de aquecimento e sensor de temperatura |
| Kit de Cirurgia para Pequenos Animais | Beyotime | FS500 | |
| Solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3, 5 %) | Dongguan Puji Medical Technology Co., Ltd | H20064480 | |
| Folha Cirúrgica Estéril | Tecnologia HengAo | SKR-BY-DD0001 | |
| Água estéril | Biografia de Haiwang | H35021140 | |
| Cateter intravenoso de cabo reto (24 G) | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | 20230816-1 | |
| Microscópio cirúrgico | Murzider | MSD203 | |
| Fita | Minnesota Mining and Manufacturing Co,. Ltd | 1527C-0 | |
| Conector em T | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | WGST-10 | |
| Agulha de cateter intravenoso permanente tipo Y (24 G) | JIANGXI FENGLIN | YZDW-7-5 | |
| Agulha de cateter intravenoso tipo Y (26 G) | JIANGXI FENGLIN | YZDW-7-6 |
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