Для пациентов, страдающих непоправимым повреждением гортани или раком гортани, тотальная ларингэктомия часто является единственным вариантом1. Тотальная ларингэктомия оставляет пациентов без возможности дышать и говорить самостоятельно, в дополнение к переживанию социального и психологического стресса2. Пациенты с раком гортани, которые нуждаются в тотальной ларингэктомии, являются отличными потенциальными кандидатами на трансплантацию гортани. В то время как трансплантация гортани человека в условиях непоправимого повреждения гортани была выполнена, аллотрансплантация гортани в настоящее время избегается у этих пациентов из-за страха рецидива опухоли, возможности хронического отторжения и инфекций донорского происхождения3. Иммуносупрессия является основной причиной этих проблем. Резкая потеря первого пациента с частичной трансплантацией гортани из-за рецидива опухоли после обычного иммуносупрессивного лечения является свидетельством того, что соответствующий иммуносупрессивный режим должен быть разработан до дальнейших попыток трансплантации у пациентов с раком гортани 4,5.
Чтобы лучше понять иммунный ответ хозяина на пересаженную гортань, первая модель трансплантации гортани у крыс была разработана в 1992 году Стромом, а улучшения в хирургической технике были сделаны в 2002 году 6,7. Хотя эта модель эффективна для изучения трансплантации гортани, отсутствие специфических для крыс иммунологических агентов и более высокая стоимость, связанная с моделями крыс, привели к разработке новой мышиной модели для изучения трансплантации гортани в 2009году8.
Основным применением описанной методики является изучение различных схем иммуносупрессивных препаратов при трансплантации гортани. Улучшение современных иммуносупрессивных методов лечения может расширить пул кандидатов и привести к безопасной трансплантации у больных раком. Преимуществами этой мышиной модели являются ее экономическая эффективность и широкая доступность иммунологических данных и реагентов.
Команды, работающие над иммуносупрессивными схемами лечения трансплантации гортани, могут использовать этот метод для сбора большого объема иммунологических данных, а различные схемы лечения могут быть быстро протестированы и сопоставлены. Другие потенциальные методы лечения, которые могут модулировать иммунный ответ на трансплантацию, такие как инъекции стволовых клеток, также могут быть протестированы с использованием этой модели. Наконец, эксперименты могут быть разработаны для наблюдения долгосрочных системных эффектов трансплантации гортани путем продления периода наблюдения.
Метод, описанный здесь, использует сквозные анастомозы для обеспечения артериального и венозного потока к гетеротопному трансплантату гортани. Трансплантат представляет собой ларинготрахеэзофагеальный (LTE) комплекс, включающий гортань, щитовидную железу, паращитовидные железы, трахею и пищевод донора, с двусторонними сонными артериями и нетронутыми ножками. Одна донорская сонная артерия анастомозируется к сонной артерии реципиента и обеспечивает артериальный кровоток, в то время как другая донорская сонная артерия анастомозируется к наружной яремной вене реципиента и обеспечивает венозный кровоток (рисунок 1).
Несколько модификаций были внесены в хирургическую технику модели крысы, чтобы обеспечить успех в мышиной модели. Например, вместо инъекционного агента использовался ингаляционный анестетик для повышения контроля над глубиной анестезии и уменьшения осложнений. Непрерывное наложение швов применяется при артериально-артериальном анастомозе у крыс; однако из-за меньшего размера сосудов мышей это технически сложно и может вызвать сужение просвета сосуда7. В результате прерывистые швы используются в мышиной модели и приводят к улучшению проходимости сосудов. Кроме того, в модели крысы верхняя ножка щитовидной артерии (STA) рассечена и визуализирована. Учитывая меньший размер STA у мышей, это рассечение может привести к повреждению и даже трансекции STA. В результате он не препарируется в мышиной модели. Вместо этого близлежащая фасция сохраняется, чтобы гарантировать, что STA остается нетронутым.
Основные потенциальные подводные камни этого метода включают повреждение донорских ножек комплекса LTE, проведение артериотомии или венотомии неправильного размера, окклюзию сосудов в местах анастомоза или оставление пробелов в местах анастомоза, которые могут вызвать кровотечение. Чтобы избежать этих ошибок, необходимо соблюдать осторожность при приобретении донорского трансплантата, оставляя манжету ткани вокруг ножки STA. Артериотомия и венотомия должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить кровоток, но достаточно маленькими, чтобы предотвратить утечку. Для анастомозов должно быть использовано соответствующее количество швов, чтобы закрыть любые промежутки, но не слишком много, чтобы закрыть сосуды.
Если получено знакомство с микрохирургическими методиками, эту процедуру можно выполнить примерно через 3 ч. Эта модель трансплантации гортани может быть надежно выполнена на мышах и использована для изучения иммунного ответа хозяина после васкуляризированной композитной аллотрансплантации.