Cerrahi alımdan makine perfüzyonun başlatılmasına kadar ayrıntılı ve tekrarlanabilir bir domuz tüm göz nakli modeli (WET) tanımlanır; bu model, nakilde WET dinamik korumasının incelenmesine olanak tanır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Cerrahi alımdan makine perfüzyonun başlatılmasına kadar ayrıntılı ve tekrarlanabilir bir domuz tüm göz nakli modeli (WET) tanımlanır; bu model, nakilde WET dinamik korumasının incelenmesine olanak tanır.
İlk insan Tüm Göz Nakli (WET), büyük oftalmik yaralanma nedeniyle görme kaybı yaşayan hastalar için yeni umut ateşledi, ancak WET ile görme restorasyonu mümkün olmadan önce önemli zorluklar hâlâ çözülmeli. Bunlar arasında en kritik zorluklardan biri ex vivo korumadır. Göz küresi, özellikle retina ve optik sinir gibi sinir bileşenleri, uygun koruma sağlanmadıkça dakikalar içinde hızlı ve geri dönüşü olmayan bir dejenerasyon geçirir. Statik soğuk depolama (SCS), vaskülerize kompozit allotransplantasyonda (VCA) altın standart olarak kalmaktadır, ancak metabolizmayı yeterince bastıramadığı veya destekleyememesi nedeniyle greftin canlılık ve işlev kaybına yol açtığı için WET ex vivo koruma için uygun değildir. Subnormotermik makine perfüzyonu (SNMP), SCS'ye umut vadeden bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır; sadece greftleri koruma değil, aynı zamanda onları yeniden konillendirme potansiyeli sunmaktadır. Grubumuz, SNMP'yi katı organ nakilinden birkaç VCA modeline başarıyla çevirerek uygulanabilirliğini ve avantajlarını göstermiştir. Burada, SNMP'nin domuzlarda bir WET koruma uygulamasını, anatomik model ve koruma protokolünü detaylandırarak raporluyoruz. Bu yaklaşım, ıslak koruma ve nakil tekniklerinin optimize edilmesinde önemli bir ileriye atılmayı temsil etmektedir.
Vaskülerize kompozit allotransplantasyonlar (VCA'lar), rekonstrüksiyon cerrahisinde önemli bir ilerlemeyi temsil eder ve karmaşık lezyonları olan hastalar için eşsiz estetik ve fonksiyonel sonuçlarsunar 1,2. Ancak, göz görmesiyle ilgili görme kaybı, yüz yaralanmalarında önemli bir bozulma kaynağı olmaya devam etmektedir. Son zamanlarda yapılan ilk tam göz nakli (WET), hastalariçin yeni umut ateşledi 3,4. Görme geri kazanılmasa da, fonksiyonel görüntüleme ışık uyarısına yanıt olarak kortikal aktivasyonu gösterdi ve elektroretinografi (ERG) ışığa karşı kör ama tanınabilir bir fotoreseptöryanıtı gösterdi 5. Olağanüstü teknik başarılara rağmen, fonksiyonel WET'i klinik bir gerçekliğe dönüştürmek için önemli zorluklar hâlâ ele alınmamaktadır. Göz küresi iskemiye karşı son derece hassastır ve retina ile optik sinir, doğru oksijenasyon ve pH seviyeleri korunmadıkça sıcak iskemi süresi (WIT) dakikaları içinde geri döndürülemez dejenerasyongeçirir 6. Bu nedenle, WET VCA alanında özel zorluklar yaratır ve hem arka hem ön segmentler ile ekstraokulyar bileşenler dahil olmak üzere birden fazla faktör dikkate alınmalıdır. Özellikle, kas yapısı başarılı fonksiyonel sonuçlar elde etmek için kritik öneme sahiptir; çünkü sıcak iskemi yaralanmalarına karşı oldukça hassastır; bu yaralanmalar iskemi-reperfüzyon 7,8 ile daha da kötüleşir. Oksijen eksikliği hücre hasarına ve hasarla ilişkili moleküler desenlerin (DAMP) salınmasına yol açar. Reperfüzyon sırasında, bu DAMP'ler alıcının bağışıklık sistemini aktive eder ve iltihabı ile bağışıklık hücresi infiltrasyonunu tetikler. Bu iltihap ortamı, antijen sunumunu ve T hücresi aktivasyonunu teşvik ederek reddetmeyihızlandırır9. Optik sinir yeniden bağlanması gibi zorlukların üstesinden gelmenin yanı sıra, WET için optimize edilmiş ex vivo perfüzyon teknikleri gerekecek; böylece WIT veya statik soğuk depolama (SCS) kaynaklı hasarı önlemek ve nihayetinde görmerestorasyonu 5,7,9,10,11 elde edilecektir.
Makine perfüzyonu (MP), katı organ naklinde iskemi-reperfüzyon yaralanmasını önleme yöntemi olarak iyi köksalmıştır 12,13,14; subnormotermik makine perfüzyonu (SNMP) ise çeşitli modellerde SCS'ye kıyasla daha üstün sonuçlargöstermiştir 15,16,17. SNMP'yi kemirgenlerden domuzlara(20,21,22) ve yakın zamanda insan dışı primatlara (23) kadar uzanan hayvan modellerinde başarılı bir şekilde çevirdik. SNMP, greftleri uzun süre koruma konusunda etkinliğini kanıtlamakla kalmadı, aynı zamanda greft yeniden yapılandırma ve sıcak iskemik yaralanma azaltma potansiyelini gösterdi; böylece satın alma sonrası 24 saat boyunca güvenli yeniden dikme mümkünolmayı sağladı. 24,25. Hücre metabolizmasını kısmen koruyabilme yeteneği sayesinde, SNMP ayrıca koruma aşamasını VCA'da yeniden dikme ve nakil protokollerine entegre edilebilecek tanı, tedavi ve ön koşullandırma platformuna dönüştürerek yeni yollar açmaktadır. VCA'lar için özel olarak optimize edilmiş bir SNMP protokolü geliştirdik ve bunu bu zorlu tüm göz nakli senaryosuna uyguladık.
Bu çalışmada, SNMP, ortam sıcaklığında (yaklaşık 20 °C) oksijenli, dinamik organ koruması için kullanılmıştır. Bu teknik, perfüzyonu dolaştırmak ve oksijenlemek için peristaltik pompa ve oksijenatör kullanır. Bir domuz modeli kullanılır; bu model, insanlarla fizyolojik benzerlikleri, benzer damar boyutu ve benzersiz lateral orbital duvarın olmaması nedeniyle WET nakli ve koruma çalışmaları için son derece önemlidir(26,27,28). Bu özellik, dış karotis arter ve oftalmik arter doğrudan bağlantılı olduğundan, dış karotis arter ve juguler venerler aracılığıyla WET'in yalnızca dış karotis arter ve juguler venerler aracılığıyla temin edilmesini sağlar; ayrıca in vivo deneyler için intrakraniyal diseksiyon gerekmeden Ortotopik veya heterotopik yeniden dikme. Tedarik dolaşımından sonra yapılır, kalp ölüm protokollerinden sonra bağışı ile uyumlu hale gelir ve diğer katı organlar alınana kadar tedarikin gecikmesine olanak tanır. Bu model, sıcak iskemi sonrası yüksek hassasiyetli greftlerin yeniden yapılmasında SNMP'nin potansiyelini daha da inceler ve zaten diğer organlara odaklanan yerleşik nakil laboratuvarlarında "3-R" rafine, indirgeme ve değiştirme prensiplerine bağlı kalarak WET koruma tekniklerinin geliştirilmesinidestekler 29,30. Ayrıca, benzer adımlarla izlenen yoğun tedarik için de geçerliliğini koruyor. Amaç, dış karotis ve juguler pedikulatlara dayalı güvenilir bir koruma modeli oluşturmak ve dinamik koruma için uygulanabilirliğini değerlendirmektir. Yolsuzluk teminini, koruması ve SNMP'nin uygulanmasının temel yönlerini kapsayan ayrıntılı prosedürel adımlar sunulmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma için kurumsal onay yerel Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nden (protokol #2024N000205) alındı. Tüm hayvan çalışmaları, Hayvan Araştırmaları: In Vivo Deneylerin Raporlanmasırehberleri 31'e uygun şekilde yürütüldü ve ABD Ordusu Hayvan Bakım ve Kullanım İnceleme Ofisi (ACURO)32 önerilerine uygundu. Tüm WET'ler, "3-R" ilkelerine uygun olarak, terminal organ tedarik prosedürlerinden geçen domuzlardantemin edilmiştir 33. 30 kg ile 50 kg arasındaki ağırlıktaki hayvanlar, 100 IU/kg heparin alındıktan sonra kadın verilmesi yoluyla ötenazi edildi ve deneyler için sol WET greftleri kullanıldı. Sağ WET'ler kontrol görevi görüyordu. Organ alımı, ölüm sonrası 180 dakikadan az sıcak iskemiyle gerçekleşti. Protokolde kullanılan tüm reaktifler ve ekipmanlar hakkında detaylar için Malzeme Tablosu'na bakınız.
NOT: Veriler bir elektronik tabloya (örneğin Excel) kaydedildi ve istatistiksel analizler uygun bir istatistiksel yazılım kullanılarak (örneğin GraphPad Prizması) yapıldı. Alfa riski %5 olarak belirlendi ve iki kuyrukluydu. İzlenen her değişken için, ortalamanın ortalama ve standart hatası belirlendi. Spearman testi, perfüzyon parametreleri arasındaki korelasyonları incelemek için kullanıldı.
1. Makine perfüzyon hazırlığı (deneyden 1 gün önce)
2. Otopsi sonrası WET tedariki
NOT: Kalp ölümü ve/veya ölüm sonrası tedarikten sonra bağışı simüle etmek için, hayvan yerel IACUC yönergelerine göre ötenazi yapılmalıdır. Çalışmayı engelleyebilecek ilaç toksisitesinden kaçınmak için damar içi pentobarbital enjeksiyon yerine kan dışını tercih edin.
3. Perfüzyon için hazırlık
4. Subnormotermik makine perfüzyonu
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
6 saatlik SNMP süresi boyunca ön fizibilite testi yapıldı, ardından 2 saat boyunca tam kan ile normotermik makine perfüzyonu (NMP) yapıldı; böylece greftin doğru reperfüzyonu değerlendirildi ve yeniden dikilmeyi simüle etti. SNMP aşamasında, düzenli bir çıkış gözlemlendi ve ardından yapılan tam kan reperfüzyon simülasyonu, tüm greftin başarılı bir şekilde yeniden renklendirildiğini gösterdi. Perfüzyon parametreleri tekniğin uygulanabilirliğini daha da doğruladı (Ek Şekil 3
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
İlk klinik vakalardan yirmi yıldan fazla bir süre sonra VCA, yaygın erişimini sınırlayan önemli immünolojik ve ex vivo koruma zorluklarıyla karşı karşıyakalıyor 37. Bu zorluklar, görme geri kazanma için heyecan verici olanaklar sunan ancak başarılı optik sinir yeniden bağlanmasını sağlamak, hem ön hem de arka segmentlerin işlevselliğini korumak ve periorbital yapıların bütünlüğünü korumak gibi benzersiz engeller içeren WET örneğinde daha belirgindir. Okul...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bazı yazarlar rekabet eden çıkarlarını belirtir. Dr. Uygun, Lellouch ve Cetrulo'nun bu çalışmayla ilgili patent başvuruları bulunmaktadır. Dr. Korkut Uygun ve Basak Uygun, yüksek sifir altındaki organ koruma teknolojisi geliştirmeye odaklanan Sylvatica Biotech Inc. şirketinde finansal çıkara sahiptir ve Bilimsel Danışma Kurulu'nda görev yapmaktadır. MGH soruşturmacıları için rekabet eden çıkarlar, MGB tarafından çıkar çatışması politikalarına uygun olarak yönetilir. Kalan tüm yazarlar çıkar çatışması belirtmemektedir.
Bu çalışma, kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından R01AR082825 numaralı (BEU), R01EB028782 (KU), DoD RTRP RT240044 (KU, AGL, CLC), Shriners Children's 84308 (YB) ve ARPA-H alt ödülü FY25.1065.001 (CLC) ile Ulusal Bilim Vakfı tarafından Grant No. EEC 1941543 (KU). HO ve YB, Fondation des Gueules Cassées'ten finansman aldı. Société Française de Chirurgie Plastique, Reconstructrice et Esthétique (SOFCPRE, Fransa) tarafından HO ve YB'ye verilen destek büyük takdir edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Adson Pensetleri | Güzel Bilim Araçları | 11019-12 | Cerrahi alet |
| Affinity Pixie Oksijenasyon Sistemi | Medtronic | BBP241 | Oksijenatör |
| Angiocath (24 G) | Becton Dickinson | 381112 | Kanülasyon kateteri |
| Bovin serum albümini | Sigma-Aldrich | A9647 | Perfüzyon bileşeni |
| Kalsiyum klorür dihidrat | Sigma-Aldrich | 223506 | Perfüzyon bileşeni |
| Karbondioksit Oksijen | Airgas | UN3156 | Karbondioksit Oksijen karışımı gas |
| Kateter 24 G | Dutscher | 921048 | Arter kanülasyonu |
| D-(+)-Glikoz monohidrat | Sigma-Aldrich | 49159 | Perfüzyon bileşeni |
| Deksametazon | Sigma-Aldrich | D2915 | Perfüzyon bileşeni |
| Dextran | Termobilimsel | 406271000 | Perfüzyon bileşeni |
| Genişletici forseps | AROSurgical | 11.946.1102 | Cerrahi alet |
| Excel | Microsoft | Elektronik tablo | |
| Heparin sodyum enjeksiyonu | Eugia Pharma | 63739-953-25 | Perfüzyon bileşeni |
| Humulin Normal İnsülin insan | Lilly | 0002-8215-01 | Perfüzyon bileşeni |
| Hidrokortizon sodyum süksinat | Pfizer | 0009-0011-03 | Perfüzyon bileşeni |
| Ligaclip | Etikon | MCS20 | Cerrahi damar klipleri |
| Liston kemik kesici makinesi | Güzel Bilim Araçları | 16104-19 | Cerrahi alet |
| Magnezyum klorür heksa-hidrat | Sigma-Aldrich | M9272 | Perfüzyon bileşeni |
| MasterFlex L/S | Cole-Parmer | 77200-32 | Silindirli pompa |
| Mikrocerrahi forseps | Güzel Bilim Araçları | 11253-20 | Cerrahi alet |
| Periostal asansör | AROSurgical | 46.415.18 | Cerrahi alet |
| Polietilen glikol 35000 | Sigma-Aldrich | 25322-68-3 | Perfüzyon bileşeni |
| Potasyum klorür | Sigma-Aldrich | 7447-40-7 | Perfüzyon bileşeni |
| Basınç Monitör, Taşınabilir, PM-P-1 | Yaşayan Sistemler Enstrümantasyonu | PM-P-1 | Basınç sensörü |
| Prism | GraphPad | v. 10.1.1 | İstatistiksel analiz yazılımı |
| Radnoti Baloncuk Tuzağı Uyum Odası | Radnoti | 130149 | Baloncuk tuzağı |
| RAPIDPoint 500 | Siemens | 500 | Kan Gazı Sistemi |
| Testere yeniden üretimi | Stryker | 5100-37 | Cerrahi alet |
| Rongeur | Güzel Bilim Araçları | 16002-18 | Cerrahi alet |
| Skalpel bıçağı (n15) | Güzel Bilim Araçları | 10015-00 | Cerrahi alet |
| Skalpel bıçağı (n23) | Güzel Bilim Araçları | 10023-00 | Cerrahi alet |
| İpek dikiş 3-0 | Etikon | P683H | Dikiş |
| Sodyum bikarbonat | Sigma-Aldrich | S5761 | Perfüzyon bileşeni |
| Sodyum klorür | Sigma-Aldrich | S9888 | Perfüzyon bileşeni |
| Sodyum hidroksit | Sigma-Aldrich | 72068 | Perfüzyon bileşeni |
| Sodyum fosfat monobasique dihidrat | Sigma-Aldrich | 71505 | Perfüzyon bileşeni |
| Stevens makas | AROSurgical | 07.367.13 | Cerrahi alet |
| Şırınga 1 mL | BD | 309659 | Örnek alımı |
| Şırınga 10 mL | Dutscher | 300912 | Greft yıkama |
| Termal kamera | Flir One | https://www.flir.fr/products/flir-one-gen-3/?vertical=condition+monitoring&segment=solutions | Perfüzyon sıcaklık izleme |
| Boru (n&derece; 16) | Masterflex | 13-310-282 | Makine perfüzyon kurulumu |
| Vankomisin hidroklorür | Slate Run Pharmaceuticals | 70436-021-82 | Perfüzyon bileşeni |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.