نموذج بورسين ما قبل السريرية لزراعة القلب التقويمي
Summary
هنا، نقوم بوصف نموذج ما قبل السريرية كبيرة الحيوان (porcine) من زرع القلب تقويم العظام التي تم تأسيسها بحزم واستخدامها للتحقيق في استراتيجيات جديدة لكارديوبروتيك.
Abstract
بعد مرور خمسين عاماً على أول تقرير ناجح، لا يزال زرع القلب هو العلاج الذهبي للمرضى المؤهلين الذين يعانون من قصور القلب المتقدم. وقد استخدمت نماذج متعددة من الحيوانات الصغيرة لزراعة القلب لدراسة الآثار الحادة والطويلة الأجل للعلاجات الجديدة. ومع ذلك، يتم اختبار عدد قليل وأثبتت نجاحها في التجارب السريرية. ومن الأهمية بمكان تقييم العلاجات الجديدة في نموذج حيواني كبير ذي صلة سريرياً من أجل ترجمة نتائج الدراسات الأساسية بكفاءة وموثوقية. هنا، نقوم بوصف نموذج ما قبل السريرية كبيرة الحيوان (porcine) من زرع القلب تقويم العظام التي تم تأسيسها بشكل راسخ وتستخدم سابقا للتحقيق في استراتيجيات جديدة لكارديوبروتيك. يركز هذا الإجراء على الإصابة الحادة في نقص التروية- التسريب، وهو طريقة موثوقة للتحقيق في التدخلات الجديدة التي تم اختبارها والتحقق من صحتها في نماذج تجريبية أصغر، مثل نموذج المورين. نبرهن على فائدتها في تقييم أداء القلب خلال فترة ما بعد الزرع المبكرة وغيرها من الإمكانيات المحتملة التي يتيحها النموذج.
Introduction
بعد خمسين عاما من التقرير الناجح الأول، لا يزال زرع القلب العلاج الذهبي للمرضى المؤهلين الذين يعانون من فشل القلب المتقدم1. على الرغم من أن يتم التسامح مع أوقات الإقفارية تصل إلى أربع ساعات بشكل كاف، ويرتبط وقت الإقفارية من أكثر من ست ساعات مع نتائج أدنى2. يبقى خلل الكسب غير المشروع الأولي السبب الرئيسيللاعتلال المبكر والوفيات بعد زرع 2،3. أسباب خلل الكسب غير المشروع الأولي هي متعددة العوامل وتشمل استخدام الأعضاء الهامشية، ومرض الأوعية الدموية الرئوية المتلقي، والرفض الحاد جدا، وإصابة نقص التروية التسريب التي لحقت في وقت زرع3.
وقد بحثت دراسات متعددة طرق جديدة للحفاظ على القلبالمانحللحد من حدوث خلل الكسب غير المشروع الأولي 4،5،6،7. ومن الممارسات الشائعة تقييم التقنيات والعلاجات الجديدة في نماذج المورين من إصابة نقص التروية-التسريب أو زرع القلب غير المتجانس. بالإضافة إلى ذلك، تسمح النماذج الحيوانية الصغيرة نماذج البقاء على قيد الحياة والمتابعة على المدى الطويل للتحقيق في تطور الرفض واعتلال الأوعية الدموية اللاوجراف ة القلب11،12،13. ومع ذلك، فإن معظم هذه الاستراتيجيات تفشل التجارب التجريبية السريرية الأولية أو لا تصل إلى هذه المرحلة. ومن الأهمية بمكان تقييم العلاجات الجديدة في نموذج حيواني كبير ذي صلة سريرياً من أجل ترجمة نتائج الدراسات الأساسية بكفاءة وموثوقية.
غالباً ما يعتبر القلب البورسيني الأكثر شبهاً تشريحياً لقلب الإنسان عند استخدام نماذج حيوانية كبيرة. على هذا النحو، بل هو منصة مثالية لإجراء البحوث الجراحية القلبية. ومع ذلك، هناك العديد من العوامل الهامة التي يجب مراعاتها عند استخدام نموذج porcine. أولا، عادة ما يوصف الأنسجة بأنها هشة وقابلة للتفتيت، وخاصة في الأذين الأيمن والشريان الرئوي، كونها عرضة للدموع14. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر قلب الخنزير حساسًا للتلاعب وعرضة لاضطراب عدم انتظام ضربات القلب، وهذا هو السبب في أنه ينبغي للمرء أن يدير بشكل روتيني مضادًا للأرهمتيك لكل حيواني في بداية التجربة. وهناك فرق تشريحي مهم بين نموذج البورسيني وزرع القلب السريري هو الوريد الهيميازيغوس الأيسر في الخنازير التي تستنزف مباشرة في الجيوب التاجية. هذا يجب أن يكون ربط أثناء إجراء المتلقي لتجنب النزيف المستمر. وأخيرا، فإن نموذج porcine حساس جدا لنقص التروية، لكنه لا يزال مناسبا للدراسات الحادة في زرع القلب15.
تصف هذه المخطوطة نموذج ًا ما قبل السريرية للحيواني الكبير (porcine) لزراعة القلب التقويمي الذي تم تأسيسه واستخدامه بشكل راسخ للتحقيق في استراتيجيات القلبالجديدة5و6و8 ،9.
Protocol
Representative Results
Discussion
تصف هذه المخطوطة نموذجًا كبيرًا حيوانيًا قبل السريرية لزرع القلب التقويمي. وقد استخدمت نماذج حيوانية صغيرة مختلفة من زرع القلب غير المتجانس بنجاح لدراسة آثار العلاجات الجديدة لتحسين الحفاظ على الأعضاء وتقليل إصابة نقص التروية11،12، 13.با…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وليس لدى أصحاب البلاغ أي اعتراف.
Materials
| Amiodarone | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Angiocath 20G | BD | 381704 | |
| Calcium Chloride 1g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Cardioplegia solution | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
| Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
| CPB pack | Medtronic | Custom-made cardiopulmonary bypass perfusion circuit. | |
| D5W 5% 250ml | Baxter | JB1064 | |
| DLP Aortic Root Cannula/stabber | Medtronic | 12218 | |
| DLP single-lumen venous cannula (24F or 28F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Dobutamine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
| EOPA arterial cannula (17F or 21F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Epinephrine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Eppendorf Tubes, 1.5 mL | Sarstedt | 72.690.001 | |
| Gloves, nitrile, medium | Fischer | 27-058-52 | |
| Heparin 1000 IU/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Ketalean (Ketamine) inj. 100mg/ml, 50ml/vial | Health Canada | Requires health canada approval | |
| Lidocaine/Xylocaine 1% | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Magnesium Sulfate 5g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Midazolam inj. USP 5mg/ml vial/10ml | Health Canada | Requires Health canada approval | |
| MPS Quest delivery disposable pack | Quest medical | 5001102-AS | |
| NACL 0.9% 1L | Baxter | JB1324 | |
| Organ Bag | CardioMed | 2990 | |
| Pipette Tips, 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
| Propofol 1mg/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Rocuronium | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Set Admin Prim NF PB W/Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | Intravenous infusion pump line. Researchers should choose infusion lines compatible with the infusion pump available at their facilities |
| Set Intro Sheath 8.5FRx 10CM | Arrow | SI-09880 | |
| Sofsilk 0 wax coated | Covidien | S316 | |
| Solumedrol 500mg/5ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Suction tip | Covidien | 8888501023 | |
| Suction Tubing 1/4" x 120" | Med-Rx | 70-8120 | |
| Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
| Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
| Sutures 2.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
| Sutures BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
| Tracheal Tube, 6.5mm | Mallinckrodt | 86449 | |
References
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-third Adult Heart Transplantation Report-2016; Focus Theme: Primary Diagnostic Indications for Transplant. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (10), 1158-1169 (2016).
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation_ Thirty-first Official Adult Heart Transplant Report-2014; Focus Theme_ Retransplantation. The. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (10), 996-1008 (2014).
- Cosío Carmena, M. D. G., Gómez Bueno, M., et al. Primary graft failure after heart transplantation: characteristics in a contemporary cohort and performance of the RADIAL risk score. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (12), 1187-1195 (2013).
- Fedak, P. W. M., Rao, V., et al. Combined endothelial and myocardial protection by endothelin antagonism enhances transplant allograft preservation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 129 (2), 407-415 (2005).
- Ramzy, D., Rao, V., et al. Cardiac allograft preservation using donor-shed blood supplemented with L-arginine. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (10), 1665-1672 (2005).
- Rao, V., Feindel, C. M., Weisel, R. D., Boylen, P., Cohen, G. Donor blood perfusion improves myocardial recovery after heart transplantation. Journal of Heart and Lung Transplantation. 16 (6), 667-673 (1997).
- Wicomb, W. N., Cooper, D. K., Barnard, C. N. Twenty-four-hour preservation of the pig heart by a portable hypothermic perfusion system. Transplantation. 34 (5), 246-250 (1982).
- Badiwala, M. V., Ramzy, D., et al. Donor pretreatment with hypertonic saline attenuates primary allograft dysfunction: a pilot study in a porcine model. Circulation. 120, 206-214 (2009).
- Ribeiro, R. V. P., Badiwala, M. V., Ramzy, D., Tumiati, L. C., Rao, V. Recipient Hypertonic Saline Infusion Prevents Cardiac Allograft Dysfunction. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. , (2018).
- Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. Journal of Visualized Experiments. (111), e53810 (2016).
- Ratschiller, T., Deutsch, M. -. A., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 1, (2018).
- Gong, W. Mouse Heterotopic Abdominal Heart Transplant Model. Rodent Transplant Medicine. , 107-118 (2014).
- Robinson, N., Souslian, L., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Dalmasso, A. P., Bianco, R. W. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 469-491 (2015).
- Bianco, R. W., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Voight, J., Dalmasso, A. P. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 393-410 (2009).
