Thymectomy מלא בחולדות מבוגרות עם לא פולשני endotracheal אינטובציה
Summary
Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.
Abstract
Thymectomy במכרסמים בילוד הוא נוהל שקבע ואמין ללימודים חיסוניים. עם זאת, בחולדות מבוגרות, סיבוכים של דימום וחזה אוויר מהפרעת pleural יכולים לגרום לתמותה משמעותית. פרוטוקול זה הוא שיטה פשוטה של thymectomy העכברוש שמנצל אינטובציה מיני sternotomy וendotracheal. אינטובציה מושגת באמצעות שיטה לא פולשנית ושחזור בקלות ומאפשרת אוורור חיובי לחץ כדי למנוע pneumothorax ודרכי נשימה מבוקרת המאפשרת מספיק זמן לנתיחה התימוס זהיר כדי למזער את ההפרעה pleural. חתך sternal 1.5 סנטימטר מקטין מגע עם כלי דם והצדר mediastinal, תוך מתן הדמיה מלאה של בלוטת התימוס. בעקבות חשיפה של חלל החזה, התימוס הוסר על ידי נתיחה בוטה תחת הגדלה. חלל pleural אטום לאחר מכן על ידי סגירת תפר של השרירים לפני ואחרי לקנה הנשימה על ידי היישום של דבק כירורגים.בית החזה סגור ולאחר מכן על ידי סגירת תפר של עצם החזה, ואחרי סגירת תפר של העור. כל thymectomies היו מלא כפי שמעידים immunohistochemical מכתים (IHC) של רקמת mediastinal, והעדר תאי T הנאיביים על ידי cytometry זרימה, והיה לי הליך שיעור הישרדות 96%. שיטה זו מתאימה כאשר thymectomy להשלים עם סיבוכים מינימאליים הוא רצויה ללימודים חיסוניים נוספים בחולדות מבוגרות athymic.
Introduction
מאז שנתי ה -1960 המוקדמות, התימוס הוכר על תפקידה החיוני בפיתוח של סובלנות חיסונית מרכזית. thymectomy מכרסמים הוכיח להיות הליך חיוני בהגדרת תפקידו של התימוס בבידול הלימפוציטים, סובלנות עצמית, וסבילות חיסונית בהגדרה של השתלת שתל וגרורות סרטנית. הסרת בלוטת התימוס העכברוש מאפשרת למחקרים שכלל דלדול T-cell או העברת המאמצת של אוכלוסיות תאי T מוגדרות ללא ההתעוררות המחודשת של תאי T נאיביים ילידים.
Thymectomies במכרסמים בילוד יכול להיות מושלם תוך שימוש בטכניקת יניקה עם תוצאות אמינות 1. בחולדות מבוגרות, טכניקה זו קשורה עם שיעור תמותה של 20% בקירוב, ולעתים קרובות גורמת לthymectomy שלם 2. כדי להשיג thymectomy מלא בחולדות מבוגרות באופן עקבי, נדרשת חשיפה פתוחה של חלל החזה באמצעות sternotomy חציון. עם זאת, זההליך קשור בסיבוכים הכוללים פגיעה לקנה הנשימה, דימום וחזה אוויר שמוביל לשיעורי תמותה כוללת החל 1.5-6% 2- 4.
בשני העשורים האחרונים שיפורים בטכניקות thymectomy ירדו סיבוכים סביב ניתוח ושפרו את שיעורי הישרדות. אינטובציה endotracheal מאפשרת אוורור לחץ חיובי פחתה שיעורי pneumothorax 5. שיטות של אינטובציה שתוארו קודם לכן מגוון מחשיפה פתוחה לקנה הנשימה לשיטות פחות פולשניות באמצעות הדמיה מייתרי קול ישירה. סיבוכים הקשורים בהליך אינטובציה כוללים פגיעה לקנה הנשימה, קרע מייתר קול, אינטובציה הוושט לא מכוונת, ודימום כתוצאה מדיקור או קריעה של הווריד הנבוב מעולה לב. בנוסף, בסמיכות של האונות הרתי הנמוכות לרירית פלאורלי יכולות לגרום לחזה אוויר.
כאן אנו מתארים טכניקה שלthymectomy דרך חתך בעור 2 סנטימטר פולשנית הבאים בשיטה פשוטה של אינטובציה endotracheal באמצעות angiocatheter הקהה-סוף ותאורה לקנה הנשימה transcutaneous. Thymectomy כרוך sternotomy 1.5 סנטימטר וסגירת שלוש שכבה עם יישום דבק כירורגים לאטום את חלל החזה ולמזער את השכיחות של דימום וסיבוכים בדרכי הנשימה. שיטה זו באופן מהימן תוצאות בthymectomy מלא כפי שמעידה היעלמותו של CD4 + CD8 + ותאי T הנאיביים הבאים thymectomy והעדר רקמת הרתי על צביעת IHC. פעמים אופרטיביות ותמותת פרי פרוצדורליים נשמרות למינימום.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול הנוכחי לthymectomy מלא מספק גישה פולשנית עם סגירת חתך שלוש שכבה עם יישום דבק כירורגים נועד למזער את הסיבוכים. הסרה מלאה של בלוטת התימוס הודגמה על ידי האובדן של תאי T נאיביים ועל ידי צביעת IHC של רקמת הלימפה mediastinal לcytokeratin.
ההליך…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by AI101263 from the National Institutes of Health (T.V.B), and by a grant from The Hartwell Foundation (M.L.M). M.L.M. is a member of the Duke Comprehensive Cancer Center.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 2" 14-gauge angiocatheter | |||
| Operating microscope | Zeiss | ||
| Warming pad | |||
| Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors | Harvard Apparatus | ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor) | |
| Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top) | See Figure 2 | ||
| Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank | Harvard Apparatus | ST1 72-6420 | |
| Small animal ventilator with tubing | CWE | 12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats) | |
| High-intensity Fiber-Optic Illuminator | Dolan Jenner | EEG 2823M | |
| Student standard pattern forceps | Fine Science Tools | 91100-16 | |
| Fine straight scissors | Fine Science Tools | 14060-09 | |
| Blunt-tipped Shea scissors | Fine Science Tools | 14105-12 | |
| Small Alm retractor (for sternum) | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| Blunt Graefe forceps | Fine Science Tools | 11050-10 | |
| Fine Dumont forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| 5-0 Maxon sutures | Ethicon | ||
| 4-0 Silk sutures (with cutting needle) | Ethicon | ||
| 6-0 Nylon suture | Ethicon | ||
| Cyanoacrylate glue (Endermil) | |||
| Lubrication gel | Akorn Animal Health | NDC 17478-162-35 |
References
- Hard, G. C. Thymectomy in the neonatal rat. Lab. Anim. 9 (2), 105-110 (1975).
- Kobayashi, E., et al. A technique for complete thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 1759 (94), 0 (1994).
- Delrivière, L., Gibbs, P., Kobayashi, E., Kamada, N., Gianello, P. New technique of complete thymectomy in adult rats without tracheal intubation. Microsurgery. 18 (1), 6-8 (1998).
- Walker, K. G., Jacques, B. C., Tweedle, J. R., Bradley, J. A. A simpler technique for open thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 175 (1), 141 (1994).
- Na, N., Zhao, D., Huang, Z., Hong, L. An improved method for rat intubation and thymectomy. Chin. Med. J. (Engl). 124 (17), 2723-2727 (2011).
- Kastl, S., et al. Simplification of rat intubation on inclined metal plate). Adv. Physiol. Educ. 28 (1-4), 29-34 (2004).
- Weksler, B., Ng, B., Lenert, J., Burt, M. A simplified method for endotracheal intubation in the rat. J. Appl. Physiol. 76 (4), 1823-1825 (1994).
- Jou, I. M., et al. Simplified rat intubation using a new oropharyngeal intubation wedge. J. Appl. Physiol. 89 (5), 1766-1770 (2000).
- Rivard, A. L., et al. Rat intubation and ventilation for surgical research. J. Invest. Surg. 19 (4), 267-274 (2006).
- Zhao, D., et al. A model of isolated, vascular whole thymus transplantation in nude rats. Transplant Proc. 44 (5), 1394-1398 (2012).
- AbuAttieh, M., et al. Affinity maturation of antibodies requires integrity of the adult thymus. Eur. J. Immunol. 42 (2), 500-510 (2012).
- Reeves, J. P., Reeves, P. A., Chin, L. T. Survival surgery: removal of the spleen or thymus. Curr. Protoc. Immunol. 1 (Unit 1.10), (2001).
- Siemionow, M., Izycki, D., Ozer, K., Ozmen, S., Klimczak, A. Role of thymus in operational tolerance induction in limb allograft transplant model. Transplantation. 81 (11), 1568-1576 (2006).
- Satoh, E., et al. Immunosuppressive effect of long-term drainage of thoracic duct on immunological memory in adult thymectomized rats. Transplant. Proc. 37 (4), 1947-1948 (2005).
- Groen, H., Klatter, F., Pater, J., Nieuwenhuis, P., Rozing, J. Temporary, but Essential Requirement of CD8+ T Cells Early in the Pathogenesis of Diabetes in BB Rats as Revealed by Thymectomy and CD8 Depletion. Clin. Dev. Immunol. 10 (2-4), 141-151 (2003).
