Induzione della morte cerebrale nei topi utilizzando il monitoraggio della pressione sanguigna intra-arteriosa e la ventilazione tramite tracheostomia
Summary
Presentiamo un modello murino di induzione della morte cerebrale al fine di valutare l’influenza dei suoi effetti patofisiologici sugli organi e su innesti consecutivi nel contesto del trapianto di organi solidi.
Abstract
Mentre sia la donazione vivente che la donazione dopo la morte circolatoria offrono opportunità alternative per il trapianto di organi, la donazione dopo la morte cerebrale del donatore (BD) rappresenta ancora la principale fonte di trapianti solidi. Sfortunatamente, la perdita irreversibile della funzione cerebrale è nota per indurre più cambiamenti patofisiologici, tra cui modifiche emodinamiche e ormonali, portando infine a una risposta infiammatoria sistemica. I modelli che consentono un’indagine sistematica di questi effetti in vivo sono scarsi. Vi presentiamo un modello murino di induzione BD, che potrebbe aiutare le indagini sugli effetti devastanti di BD sulla qualità allotrapianto. Dopo aver implementato la misurazione della pressione sanguigna intra-arteria attraverso l’arteria carotide comune e una ventilazione affidabile tramite una tracheostomia, BD è indotta da un costante aumento della pressione intracranica utilizzando un catetere a palloncino. Quattro ore dopo l’induzione di BD, gli organi possono essere raccolti per l’analisi o per ulteriori procedure di trapianto. La nostra strategia consente un’analisi completa del donatore BD in un modello murino, consentendo quindi una comprensione approfondita degli effetti correlati al BD nel trapianto di organi solidi e potenzialmente apaggendo la strada a un precondizionamento ottimizzato degli organi.
Introduction
Il trapianto è attualmente l’unico trattamento curativo per l’insufficienza degli organi allo stadio finale. Fino ad ora, i pazienti con morte cerebrale (BD) sono stati la principale fonte di donazioni di organi, anche se la donazione e la donazione viventi dopo la morte circolatoria sono alternative preziose1. BD è definito da un coma irreversibile (con una causa nota), l’assenza di riflessi del tronco cerebrale e apnea2. Sfortunatamente, gli organi BD dimostrano risultati inferiori nella sopravvivenza del trapianto a lungo termine indipendente mente dall’antigene leucocito umano (HLA) -mismatch e freddo ischemico tempo3. Nel frattempo, è stata eseguita un’intensa ricerca su questo fattore di rischio indipendente dall’antigene, portando a tre aspetti principali dei cambiamenti patofisiologici mediati come conseguenza di BD: emodinamica, ormonale e infiammatoria4.
Fino ad oggi, i modelli BD sperimentali nei roditori sono stati per lo più eseguiti utilizzando ratti. Al fine di ottenere una maggiore comprensione delle conseguenze immunologiche sugli organi solidi dopo la BD, abbiamo cercato di stabilire un modello murino di BD, poiché attualmente solo i modelli murini consentono indagini complete sui fattori genetici o immunologici. In questo contesto, il sistema del mouse fornisce una maggiore varietà di strumenti analitici.
Il principio di induzione di BD come descritto qui si basa su un aumento della pressione intracranica indotta dall’inflazione di un catetere di palloncino inserito sotto il cranio. L’aumento della pressione intracranica imita il meccanismo fisiologico della BD bloccando la perfusione del cervello, del cervelletto e del tronco cerebrale5,6. Per garantire una perfusione sufficiente di organi periferici, la misurazione della pressione sanguigna è obbligatoria durante la procedura. Il catetere utilizzato per questo scopo allo stesso tempo serve per la somministrazione salina al fine di stabilizzare la pressione sanguigna con la sostituzione del fluido. Poiché la BD è accompagnata da cessazione della respirazione spontanea, deve essere garantita una ventilazione sufficiente. Una coperta elettrica mantiene la temperatura corporea fisiologica del nucleo.
In sintesi, questo modello consentirà studi approfonditi sull’influenza delle lesioni indotte da BD, sulla migrazione del leucocito7,sull’attivazione delcomplimento 8, sulla lesione da reperfusione ischemica9e su altri fattori.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il BD, un fattore di rischio per la qualità dell’allotrapianto nei donatori multiorgano, comporta una pletora di cambiamenti patofisiologici, che possono essere valutati solo in modo sufficiente utilizzando modelli in vivo. I cambiamenti emodinamici, la tempesta di citochine, i cambiamenti ormonali e il loro impatto finale sulla qualità e sulla sopravvivenza dell’innesto degli organi non possono essere analizzati in vitro4. La maggior parte dei trapianti di base e della ricerca immunologica dipe…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
N.a.
Materials
| Arterial catheter (BD Neoflon 26G) | BD | 391349 | |
| Blood Pressure Transducers (APT300) | Harvard Apparatus Inc. | 73-3862 | |
| Fogarty Arterial Embolectomy Catheter N° 3 | Edwards Lifesciences Corporation | 120403F | |
| Forceps | FST | 11271-30 | |
| Homeothermic Blanket Systems with Flexible Probe | Harvard Apparatus Inc. | 55-7020 | |
| Ketansol | Graeub | 6680110 | |
| Micro scissor | FST | 15018-10 | |
| Needle holder | FST | 12060-02 | |
| Prolene 5-0 | Ethicon | 8698H | |
| Pump 11 Elite Infusion Only Single | Harvard Apparatus Inc. | 70-4500 | |
| Scissor | FST | 14075-11 | |
| Stereotactic microscope | Olympus | SZX7 | |
| Transpore Tape | 3M | 1527-1 | |
| Underpads | Molinea.A | 274301 | |
| Ventilator for mice (MiniVent Model 845) | Harvard Apparatus Inc. | 73-0043 | |
| Xylasol | Graeub | 7630109 |
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