Этот протокол описывает простой и эффективный метод трансплантации листочков аортального клапана под почечную капсулу, чтобы позволить исследовать аллореактивность сердечных клапанов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Этот протокол описывает простой и эффективный метод трансплантации листочков аортального клапана под почечную капсулу, чтобы позволить исследовать аллореактивность сердечных клапанов.
Существует острая клиническая потребность в замене сердечного клапана, которая может расти у детей. Трансплантация сердечного клапана предлагается в качестве нового типа трансплантации с потенциалом доставки прочных сердечных клапанов, способных к соматическому росту без необходимости антикоагуляции. Тем не менее, иммунобиология трансплантации сердечных клапанов остается неисследованной, подчеркивая необходимость животных моделей для изучения этого нового типа трансплантации. Предыдущие модели крыс для трансплантации гетеротопного аортального клапана в брюшную аорту были описаны, хотя они технически сложны и дорогостоящи. Для решения этой проблемы была разработана модель субкапсулярной трансплантации почек у грызунов в качестве практического и более простого метода изучения иммунобиологии трансплантации сердечного клапана. В этой модели один листок аортального клапана собирается и вводится в почечное субкапсулярное пространство. Почка легко доступна, а пересаженная ткань надежно содержится в субкапсулярном пространстве, которое хорошо васкуляризировано и может вместить различные размеры тканей. Кроме того, поскольку одна крыса может предоставить три донорских листочка аорты, а одна почка может обеспечить несколько участков для пересаженной ткани, для данного исследования требуется меньше крыс. Здесь описана методика трансплантации, обеспечивающая значительный шаг вперед в изучении трансплантатной иммунологии трансплантации сердечного клапана.
Врожденные пороки сердца являются наиболее распространенной врожденной инвалидностью у людей, затрагивая 7 из 1000 живорожденных детей каждый год1. В отличие от взрослых пациентов, у которых регулярно имплантируются различные механические и биопротезные клапаны, педиатрические пациенты в настоящее время не имеют хороших вариантов для замены клапанов. Эти обычные имплантаты не имеют потенциала для роста у детей-реципиентов. В результате, болезненные повторные операции требуются для замены имплантатов сердечного клапана на последовательно более крупные версии по мере роста детей, причем пострадавшим детям часто требуется до пяти или более операций на открытом сердце в течение их жизни 2,3. Исследования показали, что свобода от вмешательства или смерти значительно хуже для младенцев, чем для детей старшего возраста, причем 60% младенцев с протезными клапанами сердца сталкиваются с повторной операцией или смертью в течение 3 лет после их первоначальной операции4. Поэтому существует острая необходимость в доставке сердечного клапана, который может расти и поддерживать функцию у педиатрических пациентов.
На протяжении десятилетий попытки доставить растущие заменители сердечных клапанов были сосредоточены на тканевой инженерии и стволовых клетках. Однако попытки перевести эти клапаны в клинику пока не увенчались успехом 5,6,7,8. Для решения этой проблемы трансплантация сердечного клапана предлагается как более творческая операция для доставки растущих замен сердечных клапанов, обладающих способностью к самовосстановлению и предотвращению тромбогенеза. Вместо того, чтобы пересаживать все сердце, пересаживается только сердечный клапан, который затем будет расти вместе с ребенком-реципиентом, подобно обычным пересадкам сердца или легочному автографу Росса 9,10,11. После операции дети-реципиенты будут получать иммуносупрессию до тех пор, пока пересаженный клапан не будет заменен на механический протез взрослого размера, когда рост клапана больше не требуется. Тем не менее, биология трансплантации трансплантатов сердечного клапана остается неисследованной. Поэтому для изучения этого нового типа трансплантации необходимы животные модели.
Несколько моделей крыс были ранее описаны для гетеротопной трансплантации аортального клапана в брюшную аорту 12,13,14,15,16,17,18. Тем не менее, эти модели непомерно сложны, часто требуя обученных хирургов для успешной работы. Кроме того, они являются дорогостоящими и трудоемкими19. Новая модель крысы была разработана для создания более простой животной модели для изучения иммунобиологии трансплантации сердечных клапанов. Створки одиночного аортального клапана иссекают и вставляют в почечное субкапсулярное пространство. Почка особенно подходит для изучения отторжения трансплантата, так как она сильно васкуляризирована с доступом к циркулирующим иммунным клеткам20,21. В то время как некоторые другие использовали почечную субкапсулярную модель для изучения биологии трансплантации других трансплантатов аллотрансплантатов, таких как поджелудочная железа, печень, почки ироговица 22,23,24,25,26,27, это первое описание трансплантации сердечной ткани в этом положении. Здесь описана методика трансплантации, обеспечивающая значительный шаг вперед в изучении трансплантатной иммунологии трансплантации сердечного клапана.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Исследование было одобрено Комитетом по исследованиям животных в соответствии с Руководством Национальных институтов здравоохранения по уходу и использованию лабораторных животных.
1. Информация о животной модели (Крысы)
2. Удаление шерсти, подготовка кожи и анестезия
3. Донорская операция
4. Подготовка листовок аортального клапана
5. Операция с получателем
6. Сбор ткани для анализа
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Графическое изображение экспериментальной конструкции предусмотрено для модели крысы (рисунок 1). Кроме того, корень аорты, рассеченный из сердца донора, и индивидуальный листок аортального клапана, подготовленный для имплантации, также показаны на рисунке 2. Далее репрезентативное изображение положения створки аортального клапана под почечной капсулой для имплантации показано на рисунке 3А и через 3, 7 и 28 дней у
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Важность и потенциальные области применения
В то время как механические и биопротезные сердечные клапаны обычно используются у взрослых пациентов, нуждающихся в замене клапанов, эти клапаны не имеют потенциала для роста и, следовательно, являются неоптимальными для педиатрических пациентов. Трансплантация сердечного клапана - это экспериментальная операция, предназначенная для доставки растущих замен сердечных клапанов для новорожденных и младенцев с врожденными пороками сердца. Однако, в отличие от т...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Рисунок 1 был создан с помощью biorender.com. Эта работа была частично поддержана Программой хирургических исследователей Фонда AATS в TKR, Детским фондом передового опыта, проводимым Департаментом педиатрии в Медицинском университете Южной Каролины в TKR, грантом Emerson Rose Heart Foundation для TKR, филантропией сенатора Пола Кэмпбелла в TKR, грантами NIH-NHLBI Institutional Postdoctoral Training Grants (T32 HL-007260) для JHK и BG, и Медицинский колледж Медицинского университета Южной Каролины ( Медицинский колледж Южной Каролины — Исследовательский фонд FLEX для MAH.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,9% Хлорди натрия, USP | Baxter | NDC 0338-0048-04 | |
| 4-0 Полиглактин 910 | Ethicon | J415H | |
| 7,5% Повидон-йод | CareFusion | 29904-004 | |
| 70% ETOH | Fisher Scientific | BP82031GAL | |
| Анестезиологическая индукционная камера | Harvard Apparatus | 75-2030 | Герметичная индукционная камера для |
| крысы Наркозный аппарат | Гарвардский аппарат | 75-0238 | Мобильная анестезиологическая система с пассивной очисткой |
| Маска для анестезии | Гарвардский аппарат | 59-8255 | Маска для анестезии крыс |
| Коричневые норвежские крысы (BN/Crl) | Чарльз Ривер | Код штамма 091 | Самец, 5-7 недель, 100-200 г |
| Бупренорфина гидрохлорид, 0,3 мг/мл | PAR Фармацевтический | NDC 42023-179-05 | 0,03 мг/кг, вводится подкожно |
| Электрические машинки для стрижки волос | WAHL | 79434 | |
| Электрическая грелка | Harvard Apparatus | 72-0492 | Поддерживается при 36-38 °°; C |
| Heparin | Sagent Pharmaceuticals | NDC 25021-400-10 | 100U/100 г инъекция в левое предсердие |
| Инсулиновый шприц, 1 мл | Fisher Scientific | 14-841-33 | |
| Щипцы радужной оболочки изогнутые | World Precision Instruments | 15917 | |
| Щипцы диафрагмы прямые | World Precision Instruments | 15916 | |
| Изофлуран, USP | Piramal Интенсивная терапия | NDC 66794-017-25 | Индуцирован при 5% изофлуранции в кислороде и поддерживается 3,5% изофлураном в кислороде |
| Льюис Крысы (LEW/ Crl) | Чарльз Ривер | Код штамма 004 | Самец, 5-7 недель, 100-200 г |
| Микрощипцы | World Precision Instruments | 500233 | Dumont #5 |
| Микроножницы | World Precision Instruments | 501930 | Подпружиненные |
| Игловодителя | World Precision Instruments | 500226 | Райдера Игловодителя |
| Операционный микроскоп | AmScope | SM-3BZ-80S | 3,5x - 90x Стерео микроскоп |
| Чашка | Петри Fisher Scientific | FB0875714 | |
| Petrolatum Офтальмологическая мазь | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
| Скобки для кожи | Ethicon | PXR35 | Proximate 35 |
| Стерильные ватные палочки | Puritan | 25-806 1WC | |
| Стерильные марлевые губки | Fisher Scientific | 22-037-902 | |
| Хирургические ножницы | World Precision Instruments | 1962C | Ножницы Метценбаума |
| of Wisconsin Buffer (Servator B) | S.A.L.F S.p.A. | 6484A1 | Хранение при температуре 4 °de; С |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.