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Biology

Heterotopic और Orthotopic चूहे मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया Obliterative Airway रोग के विकास अध्ययन में Tracheal ट्रांसप्लांटेशन

Published: January 20, 2010 doi: 10.3791/1437

Summary

इस वीडियो से पता चलता है और दो प्रयोगात्मक मॉडल की तुलना करने के लिए चूहों में obliterative airway रोग (oad) के विकास, heterotopic और orthotopic tracheal प्रत्यारोपण मॉडल का अध्ययन.

Abstract

Obliterative airway रोग (oad) फेफड़ों प्रत्यारोपण कि दीर्घकालिक अस्तित्व (1-7) की सीमा के बाद प्रमुख जटिलता है.

Pathophysiology अध्ययन करने के लिए, और oad, कृन्तकों में tracheal प्रत्यारोपण के विभिन्न पशु मॉडल के उपचार और रोकथाम विकसित किया गया है (1-7). यहाँ, हम ट्रेकिआ प्रत्यारोपण, heterotopic और orthotopic मॉडल के दो स्थापित मॉडल का उपयोग करें और अपने फायदे और सीमाएं प्रदर्शित.

दाता ट्रेकिआ heterotopic मॉडल के लिए, प्राप्तकर्ता का अधिक से अधिक omentum में लपेटा जाता है, जबकि दाता ट्रेकिआ अंत करने के लिए अंत के सम्मिलन द्वारा orthotopic मॉडल में anastomosed है.

दोनों मॉडलों में obliterative histological घावों के लिए इसी तरह की नैदानिक ​​oad के विकास का प्रदर्शन किया गया है (1-7).

इस वीडियो से पता चलता है कि दोनों कैसे प्रदर्शन करने के लिए, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से orthotopic tracheal प्रत्यारोपण तकनीक चूहों में heterotopic, और दोनों ऊतक विज्ञान का उपयोग करते हुए मॉडल में oad विकास के समय पाठ्यक्रम की तुलना.

Protocol

  1. पुरुष Balb / सी चूहों (8-12 सप्ताह) चार्ल्स नदी प्रयोगशालाओं (Sulzfeld, जर्मनी) से खरीदे जाते हैं. चूहों पारंपरिक शर्तों, खिलाया मानक चूहों भोजन और पानी विज्ञापन libitum के तहत रखे जाते हैं.
  2. 2% Isofluran संज्ञाहरण के लिए प्रयोग किया जाता है.

दाता तैयारी

  1. पेट की बाल दाढ़ी और क्षेत्र betaisodona का उपयोग कीटाणुरहित.
  2. सूक्ष्म दृश्य के तहत, एक midline गला के स्तर से उरोस्थि के लिए गर्भाशय ग्रीवा चीरा प्रदर्शन.
  3. वसा और पट्टा की मांसपेशियों को हटाने के लिए ट्रेकिआ के एक स्पष्ट दृश्य प्राप्त.
  4. घेघा, नसों, धमनियों, और संयोजी ऊतक की तरह किसी भी आसपास के ऊतकों से ट्रेकिआ, टुकड़े करना.
  5. पूरे ट्रेकिआ (विभाजन गला) से निकालें.
  6. ठंडे नमक के साथ प्रत्यारोपण फ्लश और 4 में भ्रष्टाचार की दुकान डिग्री सेल्सियस
  7. दाता ग्रीवा अव्यवस्था द्वारा ट्रेकिआ की फसल के बाद euthanized है.

प्राप्तकर्ता: HETEROTOPIC प्रत्यारोपण

  1. एक व्यापक मार्जिन में चीरा साइट के चारों ओर पेट बाल और दाढ़ी क्षेत्र में तीन बार (betadine) betaisodona शराब से पीछा का उपयोग कीटाणुरहित. आंखें एक नेत्र मरहम उत्पाद के साथ lubricated किया जाना चाहिए के बाहर सुखाने से corneas रोकने के.
  2. एक मंझला laparotomy प्रदर्शन और एक बाँझ, moistured दस्ताने में आंत जगह.
  3. अधिक से अधिक omentum ध्यान से बिखरा हुआ है. केंद्र में भ्रष्टाचार प्लेस और यह एक एकल 8-0 (Prolene, Ethicon, जर्मनी) का उपयोग सीवन के साथ fixate.
  4. पूरी तरह से अधिक से अधिक omentum के साथ प्रत्यारोपण कवर है और एक ही 8-0 सिवनी (Prolene, Ethicon, जर्मनी) के साथ भ्रष्टाचार ठीक है.
  5. आंतों वापस पेट में स्थानांतरित करना और गर्म, बाँझ खारा के साथ बंद करने से पहले फ्लश.
  6. 2 परतों में बंद - पेट और निरंतर मांसपेशियों और त्वचा के लिए 7-0 Vicryl के लिए 7-0 Prolene पैटर्न का उपयोग कर के साथ त्वचा की परत दीवार.

प्राप्तकर्ता: ORTHOTOPIC प्रत्यारोपण

  1. एक व्यापक मार्जिन में चीरा साइट के चारों ओर पेट बाल और दाढ़ी क्षेत्र में तीन बार (betadine) betaisodona शराब से पीछा का उपयोग कीटाणुरहित. आंखें एक नेत्र मरहम उत्पाद के साथ lubricated किया जाना चाहिए के बाहर सुखाने से corneas रोकने के.
  2. पट्टा की मांसपेशियों फूट डालो पूरे laryngotracheal जटिल कल्पना.
  3. सावधानी से आसपास के ऊतकों से ट्रेकिआ काटना, आवर्तक laryngeal नसों के संरक्षण के लिए ध्यान रखना.
  4. ट्रेकिआ cricoid से तीन दुम छल्ले फूट डालो. जानवर Tracheostomy के माध्यम से शारीरिक श्वसन रखता है.
  5. प्राप्तकर्ता के रूप में अच्छी तरह से भ्रष्टाचार में tracheal किनारों को साफ करने के लिए सुनिश्चित करें.
  6. भ्रष्टाचार प्राप्तकर्ता tracheal दोष और शारीरिक polarity बनाए रखने केंद्रित के बीच interposed है.
  7. 8-0 (Prolene, Ethicon, जर्मनी) बाहर का ट्रेकिआ (mediastinal) के साथ दाता भ्रष्टाचार anastomose. सम्मिलन के पीछे पहलू निरंतर चल रहे फैशन में किया जाता है. पूर्वकाल पहलू तो बाधित टांके का उपयोग कर पूरा हो गया है.
  8. Airway से किसी भी स्राव निकालें.
  9. प्रॉक्सिमल सम्मिलन तो बाहर का एक रूप में एक ही रास्ते में पूरा हो गया है.
  10. Airway और पर्याप्त, सहज साँस लेने की अखंडता को सुनिश्चित करें.
  11. पट्टा की मांसपेशियों को स्थानांतरित करना और उपचर्म ऊतक और त्वचा सतत पैटर्न के साथ 6-0 sutures (Vicryl, Ethicon, जर्मनी) का उपयोग परत बंद.
  12. प्राप्तकर्ता के लिए इंजेक्शन संज्ञाहरण का उपयोग करें, इसलिए जानवर ट्रेकिआ के माध्यम से शारीरिक श्वसन बनी रहेगी. 75/1/0.2 मिलीग्राम / किलो propofol medetomidine, और fentanyl, क्रमशः, का एक संयोजन आईपी संज्ञाहरण के लिए चूहों में प्रयोग किया जाता है.

चित्रा 1
चित्रा 1: दाता ट्रेकिआ.
दाता ट्रेकिआ 1A: तैयारी के बाद स्वस्थानी में.
1B: excised दाता ट्रेकिआ.
1C: explantation बाद दाता ट्रेकिआ.

चित्रा 2
चित्रा 2: Heterotopic मॉडल.
2A: भ्रष्टाचार अधिक से अधिक omentum के केंद्र में तैनात है.
2B: भ्रष्टाचार एक एकल सीवन के साथ दोनों सिरों पर तय हो गई है.
2C: भ्रष्टाचार अधिक से अधिक omentum में लपेटा जाता है और एक एकल सीवन के साथ तय है.

चित्रा 3
चित्रा 3: Orthotopic मॉडल.
3A: भ्रष्टाचार प्राप्तकर्ता tracheal दोष और पीछे की दीवार के बीच interposed है निरंतर चल रहे फैशन में anastomosed है.
3B: पूर्वकाल दीवार एक एकल सीवन का उपयोग करने के लिए पूरा हो गया है.

चित्रा 4
चित्रा 4: प्रोटोकॉल.
4A: एच + ई स्टेशन में 28 दिन बाद बरामद heterotopic प्रतिरोपित ट्रेकिआining (15x). 100% luminal विस्मृति ध्यान दें.
4B: एच में 60 दिनों के बाद orthotopic प्रतिरोपित ट्रेकिआ बरामद + ई धुंधला हो जाना (15x). अधिकतमबिटरेट हासिल luminal विस्मृति लगभग 45% है.

Heterotopic Tracheal ट्रांसप्लांटेशन मॉडल Orthotopic Tracheal ट्रांसप्लांटेशन मॉडल
लाभ + आसान करने के लिए प्रदर्शन
+ 28 दिनों के बाद पूरा airway रोड़ा के साथ luminal विस्मृति
+ Oad द्वारा पशुओं की शारीरिक स्नेह
+ भ्रष्टाचार के शारीरिक वेंटिलेशन
+ साँस दवा संभव प्रशासन
+ Alloreactive आईजीएम एंटीबॉडी के उत्पादन के रूप में ऐसी मजबूत प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रतिक्रियाओं
+ शारीरिक वक्ष परिवेश
+ सम्मिलन Tracheal - tracheal नैदानिक ​​सेटिंग लुभाती
नुकसान - प्रतिरोपित ट्रेकिआ का कोई वेंटिलेशन
संभव साँस रोगज़नक़ों का कोई मूल्यांकन
- Mucociliary निकासी और बनाए रखा स्राव का निषेध
Peritoneal microenvironment के बजाय वक्ष परिवेश
सर्जिकल आवश्यक प्रशिक्षण -
Luminal रोड़ा बॉक्स के साथ luminal विस्मृति. 60 दिनों के बाद 45%
- पशु oad के लक्षण विकसित हो सकता है

तालिका 1: Heterotopic और Orthotopic Tracheal ट्रांसप्लांटेशन के फायदे और नुकसान.

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Discussion

चूहे अलग transgeneic और पीटकर मॉडल में उपलब्ध हैं, और इसलिए यंत्रवत oad (4) से संबंधित सवालों के अध्ययन के लिए उपयुक्त है.
Tracheal इस वीडियो में दिखाया प्रत्यारोपण के दोनों मॉडलों oad विकास का अध्ययन करने के लिए विश्वसनीय मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है.
हालांकि, प्रत्येक मॉडल फायदे और सीमाओं को दर्शाता है.

heterotopic tracheal प्रत्यारोपण प्रदर्शन करने के लिए आसान है और विशेष शल्य चिकित्सा प्रशिक्षण (3, 5) की आवश्यकता नहीं है. Heterotopic प्रत्यारोपण के बाद, luminal विस्मृति तेजी से और पूरा airway रोड़ा 28 दिनों के बाद प्रकट होता है (3, 4, 6) हो जाएगा. पशु शारीरिक विकास oad द्वारा प्रभावित नहीं हैं, क्योंकि उनके जीव heterotopic प्रतिरोपित ट्रेकिआ पर निर्भर नहीं करता है.

एक नुकसान प्रतिरोपित ट्रेकिआ (7, 6) के वेंटिलेशन की कमी है, इसलिए यह संभव साँस रोगज़नक़ों के प्रभाव (3, 7) का मूल्यांकन नहीं है. Mucociliary निकासी के निषेध और बनाए रखा स्राव के कारण परिणाम नैदानिक ​​oad (7) में देखा शारीरिक प्रतिक्रियाओं से अलग हो सकता है. peritoneal microenvironment जो भी बदल परिणाम (3) करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं वक्ष परिवेश से अलग है.

60 दिनों के बाद के बजाय heterotopic मॉडल (3, 7) में 28 दिनों के orthotopic tracheal प्रत्यारोपण शल्य चिकित्सा प्रशिक्षण प्रतिरोपित ट्रेकिआ के लिए आवश्यक और luminal विस्मृति प्रदर्शन करने के लिए प्रकट होता है. इसके अलावा, अधिक से अधिक luminal हासिल विस्मृति app है. 45 के बजाय heterotopic मॉडल (3, 7) में 100%. हालांकि, orthotopic मॉडल में, शारीरिक वेंटिलेशन प्राप्त है और साँस दवा प्रशासन (3) संभव है. Alloreactive आईजीएम एंटीबॉडी उत्पादन जैसे रोग प्रतिरक्षण प्रतिक्रिया, heterotopic मॉडल (3) की तुलना में इस मॉडल में ज्यादा मजबूत हो दिखाया गया है. tracheal - tracheal सम्मिलन और इस साइट प्रतिक्रियाओं में अधिक क्लिनिक में प्रदर्शन (7) सम्मिलन के साथ तुलना कर रहे हैं.

प्रत्येक मॉडल के लाभ और सीमाओं तालिका 1 में विस्तार में दिखाया जाता है.

संक्षेप में, इस वीडियो से पता चलता है कि दोनों heterotopic के रूप में के रूप में अच्छी तरह से orthotopic tracheal प्रत्यारोपण तकनीक चूहों में प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और विश्वसनीय मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है oad अध्ययन है.

हालांकि, मॉडल ध्यान से अध्ययन की बुनियादी सवाल के आधार पर चुना जाना चाहिए.

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Disclosures

सोनिया Schrepfer ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG) (SCHR992/3-1) से एक शोध अनुदान प्राप्त हुआ है.]

सभी जानवरों के अनुपालन में प्रयोगशाला पशु देखभाल के सिद्धांतों के साथ मानव देखभाल प्राप्त, जानवरों पर प्रयोगों देखभाल और प्रयोगशाला पशु का प्रयोग द्वारा प्रकाशित के लिए चिकित्सा अनुसंधान और गाइड के लिए राष्ट्रीय सोसायटी द्वारा आगे सेट दिशा निर्देशों और नियमों के अनुसार में प्रदर्शन किया गया राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के (राष्ट्रीय स्वास्थ्य 85-23 प्रकाशन के संस्थान, 1985 संशोधित).

सभी जानवरों चार्ल्स नदी प्रयोगशालाओं (Sulzfeld, जर्मनी) से प्राप्त किया गया और विश्वविद्यालय अस्पताल हैम्बर्ग Eppendorf के जानवरों की देखभाल सुविधाओं में बनाए रखा गया. जानवरों मानक चाउ और पानी विज्ञापन libitum प्राप्त किया.

Acknowledgments

लेखक Christiane Pahrmann (लैब प्रबंधक) धन्यवाद.

References

  1. Adams, B., Berry, G., Huang, X., Shorthouse, R., Brazelton, T., Morris, R. Immunosuppressive therapies for the prevention and treatment of obliterative airway disease in heterotopic rat trachea allografts. Transplantation. 69, 2260-2266 Forthcoming.
  2. Adams, B., Brazelton, T., Berry, G., Morris, R. The role of respiratory epithelium in a rat model of obliterative airway disease. Transplantation. 69, 661-665 Forthcoming.
  3. Deuse, T., Schrepfer, S., Reichenspurner, H., Hoyt, G., Fischbein, M., Robbins, R., Pelletier, M. Techniques for experimental heterotopic and orthotopic tracheal transplantations – when to use which model; Transplant Immunology 17. , 255-261 (2007).
  4. Hele, D., Yacoub, M., Belvisi, M. The heterotopic tracheal allograft as an animal model of obliterative bronchiolitis. Respiratory Research. 2, 169-183 Forthcoming.
  5. Hertz, M., Jessurun, J., King, M., Savic, S., Murray, J. Reproduction of the obliterative bronchiolitis lesion after heterotopic transplantation of mouse airways. American Journal of Pathology. 142, (1993).
  6. McDyer, J. Human and murine obliterative bronchiolitis in transplant. Proceedings of the American Thoracic Society. 4, 37-43 Forthcoming.
  7. Schrepfer, S., Deuse, T., Hoyt, G., Sheikh, A., Hoffmann, J., Reichenspurner, H., Robbins, R., Pelletier, M. Experimental orthotopic tracheal transplantation: the stanford technique. Microsurgery. 27, 187-189 (2007).

Tags

इम्यूनोलॉजी 35 अंक orthotopic tracheal प्रत्यारोपण heterotopic tracheal प्रत्यारोपण airway रोग चूहों luminal विस्मृति ऊतक विज्ञान obliterative
Heterotopic और Orthotopic चूहे मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया Obliterative Airway रोग के विकास अध्ययन में Tracheal ट्रांसप्लांटेशन
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Cite this Article

Hua, X., Deuse, T., Tang-Quan, K.More

Hua, X., Deuse, T., Tang-Quan, K. R., Robbins, R. C., Reichenspurner, H., Schrepfer, S. Heterotopic and Orthotopic Tracheal Transplantation in Mice used as Models to Study the Development of Obliterative Airway Disease. J. Vis. Exp. (35), e1437, doi:10.3791/1437 (2010).

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