Heterotópico e Transplante ortotópico traqueal em ratos usados ​​como modelos para estudar o desenvolvimento de doenças das vias aéreas obliterante

Summary

Este vídeo mostra e compara dois modelos experimentais para estudar o desenvolvimento de doenças das vias aéreas obliterante (OAD) em camundongos, o modelo de transplante heterotópico e ortotópico traqueal.

Abstract

Obliterante das vias aéreas doença (OAD) é a principal complicação após o transplante de pulmão, que limita a sobrevivência a longo prazo (1-7).

Para estudar a fisiopatologia, tratamento e prevenção da OAD, diferentes modelos animais de transplante de traqueia em roedores têm sido desenvolvidos (1-7). Aqui, usamos dois modelos estabelecidos de traquéia transplante, o modelo heterotópico e ortotópico e demonstrar suas vantagens e limitações.

Para o modelo heterotópico, o doador traquéia é envolto em omento maior do destinatário, enquanto que o doador é anastomosado traquéia até o final-de-final da anastomose no modelo ortotópico.

Em ambos os modelos, o desenvolvimento de lesões histológicas obliterante semelhante a OAD clínica tem sido demonstrada (1-7).

Este vídeo mostra como executar ambos, o heterotópico, bem como a técnica de transplante ortotópico traqueal em ratos, e compara a evolução temporal do desenvolvimento OAD em ambos os modelos usando histologia.

Protocol

1. Masculino Balb / C camundongos (8-12 semanas) são adquiridos a partir de Charles River Laboratories (Sulzfeld, Alemanha). Os ratos estão alojados em condições convencionais, standard alimentados com alimentos ratos e água ad libitum.
2. Isofluran 2% é usado para anestesia.

PREPARAÇÃO DOS DOADORES

1. Raspar o cabelo abdominal e desinfectar a área usando betaisodona.
2. Sob visão microscópica, realizar uma incisão mediana cervical a partir do nível da laringe ao esterno.
3. Retire a gordura subcutânea e os músculos correia para obter uma visão clara da traquéia.
4. Dissecar a traquéia de qualquer tecidos circundantes, como o esôfago, nervos, artérias e tecido conjuntivo.
5. Remover a traquéia todo (da laringe até a bifurcação).
6. Lave o transplante com solução salina fria e guardar o enxerto, a 4 ° C.
7. O doador é sacrificado por deslocamento cervical após a colheita da traquéia.

BENEFICIÁRIO: transplante heterotópico

1. Raspar o cabelo abdominal em uma ampla margem ao redor do local da incisão e desinfectar a área três vezes com betaisodona (betadine), seguido pelo álcool. Os olhos devem ser lubrificados com um produto de pomada oftálmica para evitar as córneas de secar.
2. Executar uma laparotomia mediana e coloque o intestino para uma luva, esterilizada moistured.
3. Espalhe o omento maior cuidado. Coloque o enxerto para o centro e fixar-lo com uma sutura única 8-0 (Prolene, Ethicon, Alemanha).
4. Cobrir integralmente o transplante com o omento maior e corrigir o enxerto com uma única sutura 8-0 (Prolene, Ethicon, Alemanha).
5. Realocar os intestinos de volta para o abdômen e lavar com soro fisiológico morno, estéril antes do seu encerramento.
6. Close up em 2 camadas - camada de parede abdominal e pele com padrão contínuo usando Prolene 7-0 para o músculo e 7-0 Vicryl para a pele.

BENEFICIÁRIO: transplante ortotópico

1. Raspar o cabelo abdominal em uma ampla margem ao redor do local da incisão e desinfectar a área três vezes com betaisodona (betadine), seguido pelo álcool. Os olhos devem ser lubrificados com um produto de pomada oftálmica para evitar as córneas de secar.
2. Divide os músculos cinta para visualizar todo o complexo laringotraqueal.
3. Dissecar cuidadosamente a traquéia dos tecidos circundantes, ter o cuidado de preservar os nervos laríngeos recorrentes.
4. Divida a três anéis da traquéia caudal da cricóide. O animal mantém a respiração fisiológica através da traqueostomia.
5. Garantir limpa bordas traqueal no receptor, assim como no enxerto.
6. O enxerto se interpõe entre os defeitos destinatário traqueal e orientada para manter a polaridade anatômica.
7. Usando 8-0 (Prolene, Ethicon, Alemanha), anastomose do enxerto de doador com a distal (mediastino) traquéia. O aspecto posterior da anastomose é realizada de forma contínua em execução. A face anterior é então completada com pontos interrompidos.
8. Remova qualquer secreções das vias aéreas.
9. A anastomose proximal é, então, completou da mesma forma como o distal.
10. Garantir a integridade das vias aéreas e respiração adequada e espontânea.
11. Mudar o local da alça muscular e fechar o camada de tecido subcutâneo e pele usando 6-0 (Vicryl, Ethicon, Alemanha) com padrão contínuo.
12. Uso de anestesia de injeção para o destinatário, pois o animal irá reter a respiração fisiológica através da traquéia. Uma combinação de 75/1/0.2 mg / kg de propofol, fentanil e medetomidina, respectivamente, é usado para anestesia ip em camundongos.

Figura 1: Doadores traquéia.
1A: Doadores traquéia in situ após a preparação.
1B: traquéia doadora excisadas.
1C: Doadores traquéia após a remoção.

Figura 2: Modelo heterotópica.
2A: O enxerto é posicionado no centro do omento maior.
2B: O enxerto é fixado em ambas as extremidades com uma sutura simples.
2C: O enxerto é envolto em omento maior e fixada com uma sutura simples.

Figura 3: Modelo ortotópico.
3A: O enxerto se interpõe entre os defeitos destinatário traqueal e da parede posterior é anastomosado na moda funcionamento contínuo.
3B: A parede anterior é completada com uma sutura simples.

Figura 4: Histologia.
4A: Recuperado traquéia transplantada heterotópico após 28 dias no H + E staIning (15x). Observe a obliteração luminal 100%.
4B: Recuperado traquéia transplantada ortotópico após 60 dias no H + E coloração (15x). Obliteração luminal máxima alcançada é de aproximadamente 45%.

	Modelo de Transplante heterotópico traqueal	Modelo de Transplante ortotópico traqueal
Vantagens	+ Fácil de executar + Obliteração luminal com oclusão completa das vias aéreas após 28 dias + Carinho Sem físicas dos animais pela OAD	+ Ventilação Física do enxerto + A administração da droga inalada possível + Fortes reações imunológicas, como a produção de anticorpos IgM alorreativas + Meio Physiological torácica + Anastomose traqueal-traqueal imita o ambiente clínico
Desvantagens	- Sem ventilação da traquéia transplantada - Não há uma avaliação de patógenos inalados possível - Inibição do transporte mucociliar e secreções retidas - Microambiente peritoneal, em vez de meio torácica	- Formação cirúrgica necessária - Obliteração luminal com app oclusão luminal. 45% após 60 dias - Os animais podem desenvolver sintomas de OAD

Tabela 1: Vantagens e Desvantagens da heterotópica e Transplante ortotópico traqueal.

Discussion

Mice estão disponíveis em diferentes transgeneic e modelo knockout e, portanto, adequado ao estudo de questões relacionadas com mecanicista OAD (4).
Ambos os modelos de transplante de traquéia mostrado neste vídeo podem ser usados ​​como modelos confiáveis ​​para estudar o desenvolvimento OAD.
No entanto, cada modelo demonstra vantagens e limitações.

O transplante heterotópico de traquéia é de fácil execução e não requer treinamento cirúrgico especial (3, 5). Após o transplante heterotópico, obliteração luminal irá ocorrer a oclusão da via aérea rápida e completa aparece após 28 dias (3, 4, 6). Animais não são fisicamente afetadas pelo desenvolvimento OAD, pois seu organismo não depende da traquéia transplantada heterotópica.

A desvantagem é a falta de ventilação da traquéia transplantada (7, 6), portanto não é possível avaliar a influência de patógenos inalados (3, 7). Devido à inibição do clearance mucociliar e secreções retidas os resultados podem ser diferentes a partir de reações fisiológicas visto em OAD clínico (7). O microambiente peritoneal difere do meio do tórax, que também pode levar a resultados alterados (3).

Realizar o transplante ortotópico traqueal treinamento cirúrgico é necessário e obliteração luminal da traquéia transplantada aparece após 60 dias em vez de 28 dias no modelo heterotópico (3, 7). Além disso, obliteração luminal máxima alcançada é app. 45% em vez de 100% no modelo heterotópico (3, 7). No entanto, no modelo ortotópico, ventilação fisiológica é obtida e administração do medicamento inalado é possível (3). Resposta imunológica, como a produção de anticorpos IgM alorreativas foi mostrado para ser muito mais forte neste modelo do que o modelo heterotópico (3). A anastomose traqueal-traqueal e as reações neste site são mais comparáveis ​​com a anastomose realizada na clínica (7).

Vantagens e limitações de cada modelo são mostrados em detalhes na Tabela 1.

Em resumo, este vídeo mostra que ambos, o heterotópico, bem como a técnica de transplante ortotópico traqueal em ratos podem ser usados ​​como modelos reprodutíveis e confiáveis ​​para estudar OAD.

No entanto, o modelo deve ser escolhido com cuidado, dependendo da questão básica do estudo.