यह प्रोटोकॉल हृदय वाल्व की सक्रियता के अध्ययन के लिए अनुमति देने के लिए गुर्दे कैप्सूल के तहत महाधमनी वाल्व पत्रक के प्रत्यारोपण के लिए एक सरल और कुशल विधि का वर्णन करता है।
हृदय वाल्व प्रतिस्थापन के लिए तत्काल नैदानिक आवश्यकता है जो बच्चों में बढ़ सकती है। हृदय वाल्व प्रत्यारोपण को एक नए प्रकार के प्रत्यारोपण के रूप में प्रस्तावित किया जाता है जिसमें टिकाऊ हृदय वाल्व देने की क्षमता होती है जो एंटीकोआग्यूलेशन की आवश्यकता के बिना दैहिक विकास में सक्षम होती है। हालांकि, हृदय वाल्व प्रत्यारोपण की इम्यूनोबायोलॉजी अस्पष्टीकृत बनी हुई है, इस नए प्रकार के प्रत्यारोपण का अध्ययन करने के लिए पशु मॉडल की आवश्यकता पर प्रकाश डाला गया है। पेट की महाधमनी में हेटरोटोपिक महाधमनी वाल्व प्रत्यारोपण के लिए पिछले चूहे मॉडल का वर्णन किया गया है, हालांकि वे तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण और महंगे हैं। इस चुनौती को संबोधित करने के लिए, हृदय वाल्व प्रत्यारोपण इम्यूनोबायोलॉजी का अध्ययन करने के लिए एक व्यावहारिक और अधिक सरल विधि के रूप में कृन्तकों में एक गुर्दे के सबकैप्सुलर प्रत्यारोपण मॉडल को विकसित किया गया था। इस मॉडल में, एक एकल महाधमनी वाल्व पत्रक काटा जाता है और गुर्दे के सबकैप्सुलर स्पेस में डाला जाता है। गुर्दे आसानी से सुलभ है, और प्रत्यारोपित ऊतक सुरक्षित रूप से एक सबकैप्सुलर स्पेस में निहित है जो अच्छी तरह से संवहनी है और विभिन्न प्रकार के ऊतक आकारों को समायोजित कर सकता है। इसके अलावा, क्योंकि एक चूहा तीन दाता महाधमनी पत्रक प्रदान कर सकता है और एक एकल गुर्दा प्रत्यारोपित ऊतक के लिए कई साइटें प्रदान कर सकता है, किसी दिए गए अध्ययन के लिए कम चूहों की आवश्यकता होती है। यहां, प्रत्यारोपण तकनीक का वर्णन किया गया है, जो हृदय वाल्व प्रत्यारोपण के प्रत्यारोपण इम्यूनोलॉजी का अध्ययन करने में एक महत्वपूर्ण कदम प्रदान करता है।
जन्मजात हृदय दोष मनुष्यों में सबसे आम जन्मजात विकलांगता है, जो हर साल 1,000 जीवित पैदा हुए बच्चों में से 7 को प्रभावितकरती है। वयस्क रोगियों के विपरीत जिसमें विभिन्न यांत्रिक और बायोप्रोस्थेटिक वाल्व नियमित रूप से प्रत्यारोपित किए जाते हैं, बाल चिकित्सा रोगियों के पास वर्तमान में वाल्व प्रतिस्थापन के लिए कोई अच्छा विकल्प नहीं है। इन पारंपरिक प्रत्यारोपणों में प्राप्तकर्ता बच्चों में बढ़ने की क्षमता नहीं है। नतीजतन, बच्चों के बढ़ने के साथ-साथ क्रमिक रूप से बड़े संस्करणों के लिए हृदय वाल्व प्रत्यारोपण का आदान-प्रदान करने के लिए रुग्ण पुन: संचालन की आवश्यकता होती है, प्रभावित बच्चों को अक्सर अपने जीवनकाल में पांच या अधिक ओपन-हार्ट सर्जरी की आवश्यकता होती है 2,3. अध्ययनों से पता चला है कि हस्तक्षेप या मृत्यु से स्वतंत्रता बड़े बच्चों की तुलना में शिशुओं के लिए काफी खराब है, कृत्रिम हृदय वाल्व वाले 60% शिशुओं को अपने प्रारंभिक ऑपरेशन के 3 वर्षों के भीतर फिर से ऑपरेशन या मृत्यु का सामना करना पड़ताहै 4. इसलिए, हृदय वाल्व देने की तत्काल आवश्यकता है जो बाल चिकित्सा रोगियों में कार्य को विकसित और बनाए रख सकता है।
दशकों से, बढ़ते हृदय वाल्व प्रतिस्थापन देने के प्रयास ऊतक इंजीनियरिंग और स्टेम कोशिकाओं पर केंद्रित हैं। हालांकि, इन वाल्वों को क्लिनिक में अनुवाद करने के प्रयास अब तक 5,6,7,8 असफल रहे हैं। इसे संबोधित करने के लिए, एक हृदय वाल्व प्रत्यारोपण को बढ़ते हृदय वाल्व प्रतिस्थापन देने के लिए एक अधिक रचनात्मक ऑपरेशन के रूप में प्रस्तावित किया जाता है जिसमें आत्म-मरम्मत और थ्रोम्बोजेनेसिस से बचने की क्षमता होती है। पूरे दिल को प्रत्यारोपित करने के बजाय, केवल हृदय वाल्व प्रत्यारोपित किया जाता है और फिर प्राप्तकर्ता बच्चे के साथ बढ़ेगा, पारंपरिक हृदय प्रत्यारोपण या रॉस फुफ्फुसीय ऑटोग्राफ 9,10,11 के समान। पोस्ट-ऑपरेटिव रूप से, प्राप्तकर्ता बच्चों को इम्यूनोसप्रेशन प्राप्त होगा जब तक कि प्रत्यारोपित वाल्व को वयस्क आकार के यांत्रिक कृत्रिम के लिए आदान-प्रदान नहीं किया जा सकता है जब वाल्व के विकास की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, हृदय वाल्व प्रत्यारोपण ग्राफ्ट का प्रत्यारोपण जीव विज्ञान अस्पष्टीकृत रहता है। इसलिए, इस नए प्रकार के प्रत्यारोपण का अध्ययन करने के लिए पशु मॉडल की आवश्यकता होती है।
पेट की महाधमनी 12,13,14,15,16,17,18 में महाधमनी वाल्व के हेटरोटोपिक प्रत्यारोपण के लिए पहले कई चूहे मॉडल का वर्णन किया गया है। हालांकि, ये मॉडल निषेधात्मक रूप से मुश्किल हैं, अक्सर प्रशिक्षित सर्जनों को सफलतापूर्वक संचालित करने की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, वे महंगे और समय लेने वाले19 हैं। हृदय वाल्व प्रत्यारोपण के इम्यूनोबायोलॉजी का अध्ययन करने के लिए एक सरल पशु मॉडल बनाने के लिए एक उपन्यास चूहा मॉडल विकसित किया गया था। एकल महाधमनी वाल्व पत्रक को उत्सर्जित किया जाता है और गुर्दे के सबकैप्सुलर स्पेस में डाला जाता है। गुर्दे विशेष रूप से प्रत्यारोपण अस्वीकृति का अध्ययन करने के लिए अनुकूल है क्योंकि यह परिसंचारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं20,21 तक पहुंच के साथ अत्यधिक संवहनी है। जबकि कई अन्य लोगों ने अग्न्याशय, यकृत, गुर्दे और कॉर्निया 22,23,24,25,26,27 जैसे अन्य एलोग्राफ्ट प्रत्यारोपण के प्रत्यारोपण जीव विज्ञान का अध्ययन करने के लिए एक गुर्दे के सबकैप्सुलर मॉडल का उपयोग किया है, यह इस स्थिति में हृदय ऊतक के प्रत्यारोपण का पहला विवरण है। यहां, प्रत्यारोपण तकनीक का वर्णन किया गया है, जो हृदय वाल्व प्रत्यारोपण के प्रत्यारोपण इम्यूनोलॉजी का अध्ययन करने में एक महत्वपूर्ण कदम प्रदान करता है।
महत्व और संभावित अनुप्रयोग
जबकि यांत्रिक और बायोप्रोस्थेटिक हृदय वाल्व नियमित रूप से वयस्क रोगियों में वाल्व प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, इन वाल्वों में बढ़ने की क्षमता की कमी होती है और ?…
The authors have nothing to disclose.
चित्रा 1 biorender.com के साथ बनाया गया था। इस काम को टीकेआर के लिए एएटीएस फाउंडेशन सर्जिकल इन्वेस्टिगेटर प्रोग्राम द्वारा भाग में समर्थित किया गया था, टीकेआर के लिए दक्षिण कैरोलिना के मेडिकल यूनिवर्सिटी में बाल रोग विभाग द्वारा आयोजित बच्चों की उत्कृष्टता निधि, टीकेआर को एमर्सन रोज हार्ट फाउंडेशन अनुदान, सीनेटर पॉल कैंपबेल द्वारा टीकेआर, एनआईएच-एनएचएलबीआई इंस्टीट्यूशनल पोस्टडॉक्टरल ट्रेनिंग ग्रांट्स (टी 32 एचएल -007260) से जेएचके और बीजी को परोपकार और मेडिकल यूनिवर्सिटी ऑफ साउथ कैरोलिना कॉलेज ऑफ मेडिसिन प्री-क्लर्कशिप फ्लेक्स रिसर्च फंड टू एमएएच।
0.9% Sodium Chlordie, USP | Baxter | NDC 0338-0048-04 | |
4-0 Polyglactin 910 | Ethicon | J415H | |
7.5% Povidone-Iodine | CareFusion | 29904-004 | |
70% ETOH | Fisher Scientific | BP82031GAL | |
Anesthesia induction chamber | Harvard Apparatus | 75-2030 | Air-tight inducton chamber for rats |
Anesthesia machine | Harvard Apparatus | 75-0238 | Mobile Anesthesia System with Passive Scavenging |
Anesthesia Mask | Harvard Apparatus | 59-8255 | Rat anesthesia mask |
Brown Norway Rats (BN/Crl) | Charles River | Strain Code 091 | Male, 5-7 weeks, 100-200 g |
Buprenorphine Hydrochloride, 0.3 mg/mL | PAR Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | 0.03 mg/kg, administered subcutaneously |
Electric hair clippers | WAHL | 79434 | |
Electric Heating Pad | Harvard Apparatus | 72-0492 | Maintained at 36-38 °C |
Heparin | Sagent Pharmaceuticals | NDC 25021-400-10 | 100U/100g injection into the left atrium |
Insulin Syringe, 1 mL | Fisher Scientific | 14-841-33 | |
Iris forceps curved | World Precision Instruments | 15917 | |
Iris forceps straight | World Precision Instruments | 15916 | |
Isoflurane, USP | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | Induced at 5% isoflurance in oxygen and maintained with 3.5% isoflurane in oxygen |
Lewis Rats (LEW/ Crl) | Charles River | Strain Code 004 | Male, 5-7 weeks, 100-200 g |
Micro forceps | World Precision Instruments | 500233 | Dumont #5 |
Micro scissors | World Precision Instruments | 501930 | Spring-loaded Vannas Scissors |
Needle Driver | World Precision Instruments | 500226 | Ryder Needle Driver |
Operating microscope | AmScope | SM-3BZ-80S | 3.5x – 90x Stereo Microscope |
Petri Dish | Fisher Scientific | FB0875714 | |
Petrolatum ophthalmic ointment | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
Skin staples | Ethicon | PXR35 | Proximate 35 |
Sterile cotton swabs | Puritan | 25-806 1WC | |
Sterile gauze sponges | Fisher Scientific | 22-037-902 | |
Surgical Scissors | World Precision Instruments | 1962C | Metzenbaum Scissors |
University of Wisconsin Buffer (Servator B) | S.A.L.F S.p.A. | 6484A1 | Stored at 4 °C |