Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Fare Ortotopik Hind Ekstremite nakli

12K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/53483

⸱

12 Şubat 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine, 2Department of Visceral, Transplant and Thoracic Surgery, Innsbruck Medical University, 3Center for Vascularized Composite Allotransplantation, Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Chang Gung Memorial Hospital and School of Medicine, 4Department of General, Visceral and Transplant Surgery, Charite Berlin

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Süper mikrovasküler anastomoz olmayan bir dikiş manşet tekniği uygulayarak fare ortotopik arka uzuv nakli için bu yeni model, vaskülarize kompozit doku yamasında (VCA) ile ilgili in vivo mekanik immünolojik araştırmalar için güçlü bir araç sağlar.

Özet

İn vivo hayvan model sistemleri ve özellikle fare modelleri, transplantasyon tıbbı alanındaki temel ve translasyonel araştırmalar için vazgeçilmez olan güçlü ve çok yönlü bilimsel araçlara dönüşmüştür. Hem tanısal hem de girişimsel uygulamalar için mono ve poliklonal antikorlar dahil olmak üzere, yalnızca bu ortamda çok çeşitli reaktifler mevcuttur. Ek olarak, çok sayıda genotiplenmiş, akraba yetiştirilmiş, transgenik ve nakavt suşları, humoral ve hücresel bileşenlerin bir bağışıklık tepkisinin karmaşık etkileşimine bireysel katkılarının ayrıntılı olarak araştırılmasına izin verir ve fareyi immünolojik araştırmalar için altın standart haline getirir.

Vaskülarize Kompozit Allotransplantasyon (VCA), travmatik veya konjenital doku kaybı yaşayan hastalarda "benzer ile benzer" yerine allogreftlerin kullanıldığı yeni bir transplantasyon alanını tanımlar. Bu cerrahi metodolojik protokol, ortotopik bir fare arka uzuv nakli modelinde süper mikrovasküler anastomoz için dikişsiz manşet tekniğinin kullanımını göstermektedir. Model, özellikle katı organ naklinde yerleşik paradigmalar ile çeşitli farklı doku bileşenlerinden oluşan yeni bir nakil şekli arasında karşılaştırmaya izin verir. Benzersiz bir şekilde, bu model, bağışıklık kabulü ve reddi dengesi üzerinde yararlı bir etki yaratma potansiyeline sahip canlı bir vaskülarize kemik iliği bölmesinin ve nişinin transplantasyonuna izin verir. Bu teknik, alloantijen tanıma ve allogreft reddi ve kabulünü araştırmak için bir araç sağlar ve aynı zamanda bu yeni transplantasyon alanını daha da ilerletmek için fonksiyonel sinir rejenerasyon çalışmalarının sürdürülmesini sağlar.

Giriş

Doksanlı yılların sonları, 1998'de Fransa'da gerçekleştirilen ilk başarılı el nakli ile rekonstrüktif transplantasyonun öncü günlerini müjdeledi. O zamandan beri, yıkıcı doku defektlerinin rekonstrüksiyonu için VCA'ların kullanımı geniş bir hasta yelpazesinde başarıyla kullanılmaktadır. Bugüne kadar, dünyada 112 üst ekstremitenin 76 alıcısının yanı sıra 31 yüz 1-3 saymaktadır. Ek olarak, karın duvarı 4, gırtlak 5, trakea 6, vaskülarize eklemler 7 ve hatta penis 8 gibi diğer birkaç VCA türü de gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, yakın zamanda uterus transplantasyonundan sonra bir bebeğin canlı doğumu bildirilmiştir 9. Bu artan dünya deneyimi, rekonstrüktif transplantasyonun geleneksel rekonstrüktif ve restoratif cerrahi ve tedaviye değiştirilemeyen önemli fonksiyonel doku kusurlarından muzdarip hastalar için nasıl geçerli bir terapötik seçenek haline geldiğinin bir göstergesidir.

"Benzeri" ile değiştirme fikri klinik coşkuya yol açsa da, allogreftleri ve işlevlerini korumak için gereken geleneksel yüksek doz immünosupresyonun yan etkileri konusunda ilk şüphecilik hala hakimdir 10,11. Bununla birlikte, Lee ve arkadaşlarının ufuk açıcı çalışmasıyla gösterildiği gibi, bu kompozit greftlerin tek tek bileşenlerinden daha az reddetme olasılığı daha düşüktür ve ayrıca, vaskülarize kemik bölmesi gibi bazı doku bileşenleri, bağışıklık kabulü ve reddi dengesi üzerinde benzersiz immünolojik etkiler gösterebilecekleri için iyimserliği körüklemiştir 12.

Grubumuz, solid organ transplantasyonu için çeşitli mikrocerrahi hayvan modellerinin yanı sıra vaskülarize kompozit allotransplantasyona öncülük etti 13-19. Burada, ortotopik bir fare arka uzuv nakli modelinde süper mikrovasküler anastomoz gerçekleştirmek için dikişsiz manşet tekniği kullanan yeni bir cerrahi prosedürü açıklıyoruz. Bu nakil modeli, immün kabul ve reddetme mekanizmalarının yanı sıra, fare türlerinin immünolojik olarak çok yönlü ortamında tolerans indüksiyonuna yönelik vaskülarize kemik iliği bölmesi gibi bireysel doku bileşenlerinin rolünü araştırmak için yararlı bir araç sağlar. Ek olarak, uzvun ortotopik yerleştirilmesi, VCA'nın ayarlanması için kritik öneme sahip olan sinir rejenerasyonu ve fonksiyonel sonuç çalışmaları için olasılıkları açar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bütün deneyler Bakım ve Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) Laboratuvar Hayvanları Kullanım Kılavuzu uyarınca yapılmıştır ve Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (JHUACUC) tarafından onaylanmıştır. Belirli prosedürler onaylı ACUC protokol MO13M108 altında gerçekleştirildi.

1. Donör Operasyonu

  1. her cerrahi işlem öncesinde farmakolojik formülasyon için uygun zaman noktasında analjezi yönetmek. 0.1 mg buprenorfin subkutan / kg BW 1 saat önce cilt kesisi ile onaylanan hayvan bakımı ve kullanımı protokol kullanımı başı olarak.
  2. izofluran ile sakin donör% 4 bir izofluran buharlaştıncıya bağlı bir bölme yoluyla uygulanan; Bir burun konisi ile% 2 sedasyon ve anestezi korumak. prosedürün başlatılması öncesinde anestezi derinliği izlemek için ayak tutam çekilme yansıma gerçekleştirin.
  3. maskeler, tek kullanımlık izolasyon önlük ve eldiven giyin.
  4. Cerrahi ar Tıraşea,% 10 Povidon özellikle arka bacak ve kasık ve hazırlık içinde - İyot.
  5. steril bir alan drape, otoklava aletleri ve yüksek büyütme mikroskobu (40X) kullanın.
  6. orta uyluk bölgesine proksimale makas kullanılarak kasık deri kesi yapmak ve çevresel fare vücudun geri kalanından arka ekstremite ayırmak için kesi bağlayın.
  7. Belirlemek ve femoral arter, ven ve sinir teşrih. forseps ve mikro-makas kullanılarak her üç yapıları ayırın.
  8. Vasküler pedikül disseke edildikten sonra mikro makas kullanarak inguinal ligament seviyesinde gemileri bölün.
  9. Sonraki, makas kullanılarak donör hayvandan grefti ayırmak için orta uyluk düzeyinde proksimale bireysel ventral (gracilis ve medial uyluk kasları) ve dorsal kas gruplarını 20 bölünmeye devam.
  10. femur transect ve makas kullanılarak femur şaftının orta kesilir.
  11. izofluran doz aşımı fol tarafından hayvan Euthanizeservikal dislokasyon ile izin verilmelidir. kalp atışı ve solunum durması onaylayın.
  12. bir şırınga üzerine monte edilmiş bir 33 G iğne kullanılarak temizleme ile heparinize 2 ml (30 IE) soğuk (4 ° C) tuzlu su ile uzvu yıkayın (Malzeme Tablo).
  13. sırasıyla, femoral ven ve arter üzerinde bir poliimid manşet yerleştirin.
  14. içerlek kadar 4 ° C'de petri ve mağaza ıslak pamuk gazlı bez, yerine greft sarın.

2. Alıcı Operasyonu

  1. Arka bacak çıkarılması
    1. her cerrahi işlem öncesinde farmakolojik formülasyon için uygun zaman noktasında analjezi yönetmek. onaylanmış hayvan bakım ve kullanım protokolü kullanımı Buprenorfin SC 1 saat önce cilt kesisi 0.1 mg / kg BW başı olarak.
    2. izofluran ile sakin donör% 4 bir izofluran buharlaştıncıya bağlı bir bölme yoluyla uygulanan; Bir burun konisi ile% 2 sedasyon ve anestezi korumak. borç izlemek için ayak tutam çekilme yansıma gerçekleştirinprosedürünün başlamasından önce anestezi H.
    3. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için fare gözleri veteriner merhem kullanın.
    4. Özellikle,% 10 Povidon ile arka uzuv ve kasık ve hazırlık cerrahi alan tıraş - İyot.
    5. orta uyluk bölgesine proksimale makas kullanılarak kasık deri kesi yapmak ve çevresel fare vücudun geri kalanından arka ekstremite ayırmak için kesi bağlayın.
    6. forseps ve mikro-makas kullanılarak her üç yapıların belirlenmesi ve femoral arter, ven ve sinir incelemek ve ayırın.
    7. Vasküler pedikül disseke sonra, inguinal ligament seviyesinde femoral damarlar kelepçe.
    8. yüzeyel epigastrik arter düzeyinde uzak gemileri kesin.
    9. Sonraki, yerli arka li ayırmak için proksimal orta uyluk düzeyinde bireysel ventral (gracilis ve medial uyluk kasları) ve dorsal kas gruplarını 20 bölünmeye devammakas kullanılarak alıcı hayvanlardan mb.
    10. makas kullanarak femur şaft ortasında femur transect.
    11. Diseksiyon sitenin kanama ve böylece alıcı kan kaybını önlemek için önceden kesilen uyluk kasları dağlamak.
  2. aşılama
    1. ılık serum fizyolojik (37 ° C) ile ameliyat alanını sulama ve daha önce 0.3 ml ılık tuzlu enjekte edilerek ve ameliyat sonrası sıvı kaybını en aza indirmek.
    2. Alıcının ve greft femur kemiği hizalayarak ve bir intramedüller rod olarak 20 G spinal iğne kullanarak bağlayın tarafından yerli arka bacak doğru anatomik pozisyonunu yansıtacak şekilde greft yerleştirin.
    3. Coapt emilebilir sütür materyali (6-0 polisorb) kullanılarak ventral ve dorsal kas gruplarını.
    4. olmayan dikiş manşet tekniği kullanılarak femoral damarlar bağlayın; manşetler önce geminin üzerine monte üzerinde ayrıntılı olarak, graf uçları geminin alıcı tarafını çekint. Bir 10-0 Naylon sütür kullanın ve manşet üzerine alıcı gemi düzeltmek için bir çevresel kravat gerçekleştirin.
    5. Sonraki mandalları. Bu aşamada görsel manşet rotasyon ve gemilerin yanlış dönme ve bükülmesini önlemek için en uygun konumlandırma doğrulayın.
    6. kas alıcı verici arayüzü ve kemik uçlarında özel bir odaklanma ile elektro koter kullanılarak titiz hemostaz gerçekleştirin.
    7. emilmeyen Naylon dikişler (6-0 etilon) kullanarak cilt kapatın.
    8. hayvan bir ısıtma lambası altında kafes içinde kurtarmak için izin vererek normotermik koşulları kurmak. konut tesisine dönmeden önce en az 4 saat süreyle düzenli izleme devam edin.
    9. 3 gün boyunca 0.1 mg / kg SC 6-8 saat arasında bir dozda buprenorfin ile ameliyat sonrası analjezi sağlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Olmayan bir ameliyat dikiş ipliği manşon tekniğiyle bir fare modelinde vaskülarize kompozit allotransplantasyon ve ototransplantasyon gerçekleştirme Şekil 1 'de gösterildiği gibi, çok iyi ve uzun süreli greft ve hayvan yaşam elde sağlar. Ayrıca, vaskülarize kompozit kademeli allogreft reddinin tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için güvenilir bir yöntem temsil allotransplantasyon Şekil 2'de gösterilen görüntü ile belirtildiği gibi. reddi daha bu...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Vaskülarize Kompozit allotransplantasyon, bu tür yıkıcı doku defektlerinin rekonstrüksiyonu için üst ekstremite ve yüz naklinin olarak, geleneksel rekonstrüktif prosedürlere amendable değil hastalar için geçerli bir tedavi seçeneği olarak ortaya çıkmıştır. Rekonstrüktif mikrocerrahi alanında teknik gelişmeler yanı sıra güçlü bağışıklık baskılayıcı ve solid organ transplantasyonu, bağışıklık düzenleyici tedaviler ile geniş bir deneyim, şimdi bu eşsiz hasta popülasyonunda 3,21 uzun vadeli allogreft sağkalımı sa...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar, rekabet eden herhangi bir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

Bu eser Ödülü No. W81XWH-13-2-0053 altında, AFIRM II çabayı desteklemek için Kara, Deniz, NIH, Hava Kuvvetleri, VA ve Sağlık İşleri tarafından desteklenmiştir. ABD Ordusu Tıbbi Araştırma Toplama Etkinliği, 820 Chandler Street, Fort Detrick MD 21702-5014 ödüllendirme ve yönetmek edinme bürosu oldu. Görüşler, yorumlar, sonuçlar ve öneriler yazara aittir ve ille de Savunma Bakanlığı tarafından onaylanmış değildir.

Yazarlar bu çalışma sırasında mükemmel veteriner destek için Jessica Izzi, DVM, Caroline Garrett, DVM ve Julie Watson, DVM'yi teşekkür etmek istiyorum.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Sütür, 6-0 Naylon MWI31849
Sütür, 6-0 PolisorbMWI72667
Sütür, 10-0 NaylonAero CerrahiTK-107038
Poliimid Boru, Boyut 25Vention Medical141-0023
Poliimid Boru, Boyut 27Vention Medical141-0015
Mikrovasküler Klempler (Tekli)Synovis00396
Mikrovasküler Klempler (Çift)Synovis00414
Mikro MakasSynovisSAS-18
Mikro ForsepsSinovisFRS-15 RM-8
Mikro DilatörlerSynovisFRS-15 RM-8D.1
Mikro İğne SürücüsüSynovisC-14
Mikro Kelepçe AplikatörüSynovisCAF-4
Mikro Yıkama İğnesiHamilton10MM, 30 derece;, 33G
Emzirilmiş Zil ÇözeltisiFisher ScientificNC9968051
BuprenorfinDEA Numarası gerekli; Hastane eczanesinden temin edilmiştir.
Enrofloksasin; BaytrilBayer Health Care186599
HeparinHastane eczanesinden temin edildi

Kaynaklar

  1. Khalifian, S., et al. Facial transplantation: the first 9 years. Lancet. , (2014).
  2. Petruzzo, P., Dubernard, J. M. The International Registry on Hand and Composite Tissue allotransplantation. Clin. Transpl. , 247-253 (2011).
  3. Shores, J. T., Brandacher, G., Lee, W. A. Hand and Upper Extremity Transplantation: An Update of Outcomes in the Worldwide Experience. Plast. Reconstr. Surg. , (2014).
  4. Levi, D. M., et al. Transplantation of the abdominal wall. Lancet. 361, 2173-2176 (2003).
  5. Strome, M., et al. Laryngeal transplantation and 40-month follow-up. N.Engl.J. Med. 344, 1676-1679 (2001).
  6. Rose, K. G., Sesterhenn, K., Wustrow, F. Tracheal allotransplantation in man. Lancet. 1, 433(1979).
  7. Hofmann, G. O., et al. Allogeneic vascularized transplantation of human femoral diaphyses and total knee joints--first clinical experiences. Transplant. Proc. 30, 2754-2761 (1998).
  8. Hu, W., et al. A preliminary report of penile transplantation. Eur. Urol. 50, 851-853 (2006).
  9. Brannstrom, M., et al. Livebirth after uterus transplantation. Lancet. , (2014).
  10. Sarhane, K. A., et al. Diagnosing skin rejection in vascularized composite allotransplantation: advances and challenges. Clin. Transplant. 28, 277-285 (2014).
  11. Schneeberger, S., Khalifian, S., Brandacher, G. Immunosuppression and monitoring of rejection in hand transplantation. Tech. Hand Up. Extrem. Surg. 17, 208-214 (2013).
  12. Lee, W. P., et al. Relative antigenicity of components of a vascularized limb allograft. Plast. Reconstr. Surg. 87, 401-411 (1991).
  13. Sucher, R., et al. Hemiface allotransplantation in the mouse. Plast. Reconstr. Surg. 129, 867-870 (2012).
  14. Ibrahim, Z., et al. A modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (VCA) research. J Vis Exp. , (2013).
  15. Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. J Vis Exp. , (2014).
  16. Sucher, R., et al. Mouse hind limb transplantation: a new composite tissue allotransplantation model using nonsuture supermicrosurgery. Transplantation. 90, 1374-1380 (2010).
  17. Maglione, M., et al. A novel technique for heterotopic vascularized pancreas transplantation in mice to assess ischemia reperfusion injury and graft pancreatitis. Surgery. 141, 682-689 (2007).
  18. Sucher, R., et al. Orthotopic hind-limb transplantation in rats. J Vis Exp. , (2010).
  19. Zou, Y., Brandacher, G., Margreiter, R., Steurer, W. Cervical heterotopic arterialized liver transplantation in the mouse. J. Surg. Res. 93, 97-100 (2000).
  20. Zhang, F., et al. Development of a mouse limb transplantation model. Microsurgery. 19, 209-213 (1999).
  21. Schneeberger, S., et al. Upper-extremity transplantation using a cell-based protocol to minimize immunosuppression. Ann. Surg. 257, 345-351 (2013).
  22. Azari, K., Brandacher, G. Vascularized composite allotransplantation. Curr Opin Organ Transplant. 18, 631-632 (2013).
  23. Pomahac, B., Gobble, R. M., Schneeberger, S. Facial and hand allotransplantation. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 4, (2014).
  24. Chong, A. S., Alegre, M. L., Miller, M. L., Fairchild, R. L. Lessons and limits of mouse models. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 3, a015495(2013).
  25. Lin, C. H., et al. The neck as a preferred recipient site for vascularized composite allotransplantation in the mouse. Plast. Reconstr. Surg. 133, 133e-141e (2014).
  26. Shapiro, R. I., Cerra, F. B. A model for reimplantation and transplantation of a complex organ: the rat hind limb. J. Surg. Res. 24, 501-506 (1978).
  27. Leto Barone, A. A., et al. The gracilis myocutaneous free flap in swine: an advantageous preclinical model for vascularized composite allograft transplantation research. Microsurgery. 33, 51-55 (2013).
  28. Mathes, D. W., et al. A preclinical canine model for composite tissue transplantation. J. Reconstr. Microsurg. 26, 201-207 (2010).
  29. Barth, R. N., et al. Prolonged survival of composite facial allografts in non-human primates associated with posttransplant lymphoproliferative disorder. Transplantation. 88, 1242-1250 (2009).
  30. Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Res C Embryo Today. 96, 39-50 (2012).
  31. Foster, R. D., Liu, T. Orthotopic hindlimb transplantation in the mouse. J. Reconstr. Microsurg. 19, 49(2002).
  32. Tung, T. H., Mohanakumar, T., Mackinnon, S. E. Development of a Mouse Model for Heterotopic Limb and Composite-Tissue Transplantation. J. Reconstr. Microsurg. 17, 267-274 (2001).
  33. Zhang, F., Shi, D. Y., Kryger, Z., Moon, W. Development of a mouse limb transplantation model. Microsurgery. 19 (5), 209-213 (1999).
  34. Schneeberger, S., et al. Atypical acute rejection after hand transplantation. Am. J. Transplant. 8, 688-696 (2008).
  35. Mathes, D. W., et al. Stable mixed hematopoietic chimerism permits tolerance of vascularized composite allografts across a full major histocompatibility mismatch in swine. Transpl. Int. 27, 1086-1096 (2014).
  36. Yamada, Y., et al. Use of CTLA4Ig for induction of mixed chimerism and renal allograft tolerance in nonhuman primates. Am. J. Transplant. 14, 2704-2712 (2014).
  37. Sachs, D. H., Kawai, T., Sykes, M. Induction of tolerance through mixed chimerism. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 4, a015529(2014).
  38. Kawai, T., et al. HLA-mismatched renal transplantation without maintenance immunosuppression. N. Engl. J. Med. 358, 353-361 (2008).
  39. Kawai, T., Sachs, D. H. Tolerance induction: hematopoietic chimerism. Curr Opin Organ Transplant. 18, 402-407 (2013).
  40. Kawai, T., Sachs, D. H., Sykes, M., Cosimi, A. .B. HLA-mismatched renal transplantation without maintenance immunosuppression. N. Engl. J. Med. 368, 1850-1852 (2013).
  41. Leventhal, J., et al. Chimerism and tolerance without GVHD or engraftment syndrome in HLA-mismatched combined kidney and hematopoietic stem cell transplantation. Sci. Transl. Med. 4, 124-128 (2012).
  42. Cendales, L. C., et al. The Banff 2007 working classification of skin-containing composite tissue allograft pathology. Am. J. Transplant. 8, 1396-1400 (2008).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Fare ModeliVaskülarize Kompozit AllotransplantasyonSütürsüz Manşon TekniğiSüper-Mikrovasküler AnastomozFemoral Arter Ven DiseksiyonuPoliimid Manşon UygulamasıFemur Kemiği HizalamasıKas Grubu KoaptasyonuAllogreft Reddi Analizi
Fare Ortotopik Hind Ekstremite nakli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.