מודל הפרה-קליני של השתלת לב אורתוטופית
Summary
כאן, אנו מתארים טרום קלינית בעלי חיים גדולים (porcine) מודל של השתלת לב אורתוגרפית כי כבר הוקמה בחוזקה ומנוצל לחקור אסטרטגיות קרדיוקטיבי הרומן.
Abstract
50 שנים לאחר הדו ח המוצלח הראשון, השתלת לב נשאר הטיפול בתקן זהב עבור חולים זכאים עם אי ספיקת לב מתקדמת. מספר בעלי חיים קטנים מודלים של השתלת לב שימשו כדי ללמוד את ההשפעות חריפה לטווח ארוך של טיפולים חדשניים. עם זאת, מעטים נבדקים והפגינו הצלחה בניסויים קליניים. היא בעלת חשיבות קריטית להערכת טיפולים חדשים במודל בעל-חיים רלוונטי קליני לתרגום יעיל ואמין של ממצאי מחקרים בסיסיים. כאן, אנו מתארים טרום קלינית בעלי חיים גדולים (porcine) מודל של השתלת לב אורתוגרפית כי כבר הוקמה באופן הדוק השתמשו בעבר כדי לחקור אסטרטגיות קרדיוקטיבי הרומן. הליך זה מתמקד בפציעה חריפה של איסכמיה-reperfusion והוא שיטה אמינה לחקור התערבויות הרומן אשר נבדקו ואומתו במודלים ניסיוניים קטנים יותר, כגון מודל murine. אנו מדגימים את התועלת שלו בהערכת ביצועים לב במהלך התקופה שלאחר ההשתלה מוקדם ואפשרויות אפשריות אחרות הזמינות על ידי המודל.
Introduction
50 שנים לאחר הדו ח המוצלח הראשון, השתלת לב נשאר הטיפול בתקן זהב עבור חולים זכאים עם אי ספיקת לב מתקדמת1. למרות שזמני האיסכמי של עד ארבע שעות נסבל כראוי, זמן איסכמי גדול יותר משש שעות קשורה לתוצאות נחות2. תפקוד השתל העיקרי נשאר הגורם העיקרי של תחלואה ותמותה מוקדם אחרי ההשתלה2,3. הסיבות של תפקוד השתל העיקרי הם רב עצרת וכוללים את השימוש באיברים שוליים, הנמען מחלת כלי דם ריאתי, דחייה יתר, ו איסכמיה-reperfusion פציעה מתמשכת בזמן השתלת3.
מחקרים מרובים חקרו שיטות הרומן שימור לב התורם כדי להפחית את השכיחות של תפקוד השתל העיקרי4,5,6,7. זה מנהג נפוץ כדי להעריך טכניקות חדשות וטיפולים מודלים murine של פציעה איסכמיה-reperfusion או הטרופית השתלת לב. בנוסף, מודלים בעלי חיים קטנים מאפשרים מודלים של הישרדות ומעקב ארוך טווח כדי לחקור את ההתפתחות של דחייה האלושתל לב ואסקולוטיה11,12,13. עם זאת, רוב אסטרטגיות אלה להיכשל הראשונית ניסויים קליניים או לעולם לא להגיע לשלב זה. זהו החשיבות העליונה להערכת טיפולים חדשים במודל בעל חיים הרלוונטי קלינית לתרגום יעיל ואמין של ממצאי מחקרים בסיסיים.
לב הפורצין נחשב לעתים קרובות לאופן האנטומית ביותר ללב האדם בעת שימוש במודלים של בעלי חיים גדולים. ככזה, היא פלטפורמה אידיאלית לביצוע מחקר ניתוחי לב. עם זאת, ישנם גורמים חשובים מספר לשקול בעת שימוש במודל חזירי. ראשית, הרקמה מתוארת בדרך כלל שברירי ומלא מסוגל, במיוחד בפרוזדור הימני ובעורק הריאתי, להיות נוטה דמעות14. בנוסף, לב החזיר נחשב רגיש למניפולציות ונוטה לטיפול בפרעות בקצב הלב, ולכן על האדם לנהל באופן שגרתי את האנטי-ארתוטי לכל חיה בתחילת הניסוי. הבדל אנטומי חשוב בין המודל חזירי והשתלת הלב הקליני הוא הווריד hemiazygous שמאל בחזירים אשר מנקז ישירות לתוך הסינוס הכלילי. הדבר חייב להיות מקוטע במהלך הליך הנמען כדי למנוע דימומים מתמשכים. לבסוף, מודל חזירי רגיש מאוד איסכמיה, אבל זה עדיין מתאים למחקרים חריפים השתלת לב15.
כתב היד מתאר מודל טרום קליני בעלי חיים גדול (porcine) של השתלת לב אורתוגרפית כי כבר הוקמה באופן יציב ומנוצל כדי לחקור אסטרטגיות הרומן קרדיוקטיבי5,6,8 ,9.
Protocol
Representative Results
Discussion
כתב יד זה מתאר מודל הפרה-קליני של בעל חיים גדול של השתלת לב אורתוגרפית. מודלים שונים של בעלי חיים קטנים של השתלת לב הטרולפית השתמשו בהצלחה כדי ללמוד את ההשפעות של טיפולים חדשניים כדי לשפר את שימור האיברים ולהקטין את פציעת איסכמיה-reperfusion11,12, 13<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
. למחברים אין תודות
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).
