Transplante cardíaco heterotópico em ratos

Biology

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Summary

O rato modelo de transplante cardíaco heterotópico tem sido comprovada por muitos pesquisadores de ser um método importante para o estudo dos mecanismos de rejeição e de resposta imune. No entanto, as técnicas envolvidas são ainda um desafio. Ao modificar as técnicas padrão que temos tido sucesso com mais de 1.000 transplantes.

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Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (6), e238, doi:10.3791/238 (2007).

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Abstract

O mouse transplante cardíaco heterotópico tem sido amplamente utilizada desde que foi introduzido pelos drs. Corry e Russell em 1973. É particularmente valioso para estudar a resposta imune de rejeição e, agora que novos transgênicos e camundongos knockout gene estão disponíveis, e um grande número de reagentes imunológicos têm sido desenvolvidos. O modelo de transplante de coração é menos rigorosa do que os modelos de transplante de pele, embora tecnicamente mais desafiador. Nós desenvolvemos uma técnica modificada e ter completado mais de 1000 casos de sucesso de transplante cardíaco heterotópico em ratos. Ao fazer anastomose da aorta ascendente e aorta abdominal, duas suturas ficar são colocadas nos vértices proximal e distal da aorta abdominal com destinatário aorta ascendente do doador s, em seguida, usando 11-0 sutura para anastomose em ambos os lados da aorta com sutura contínua. As suturas permanecer fazer a anastomose mais fácil e 11-0 é um tamanho ideal de sutura para evitar sangramento e trombose.

Ao fazer anastomose da artéria pulmonar e veia cava inferior, duas suturas são feitas permanecer no ápice proximal e ápice distal do destinatário s veia cava inferior com a artéria pulmonar do doador s. A parede esquerda da veia cava inferior e artéria pulmonar do doador s é fechada com suturas contínua no interior da veia cava inferior, após, um nó com a estadia ápice proximal da sutura da parede lateral direita da veia cava inferior e artéria pulmonar do doador s são fechadas com suturas contínua fora da caverna cava inferior com 10-0 suturas. Este método é mais fácil de executar, pois a anastomose é feita apenas de um lado da veia cava inferior e 10-0 suturas é o tamanho certo para evitar o sangramento e trombose. Neste artigo, vamos fornecer detalhes da técnica para complementar o vídeo.

Protocol

Preparação de doadores e de colheita do coração:

  1. O rato é anestesiados com injeção intraperitoneal de pentobarbital supina e colocado no campo operatório.
  2. A incisão mediana abdominal longa é feita. Conteúdo abdominal são retraídos com gaze para a esquerda, a fim de expor a aorta abdominal e veia cava inferior.
  3. 1 ml de heparina (10U/ml) é injetado na veia cava inferior para heparinização.
  4. A toracotomia é feita: as costelas são divididos em ambos os lados da coluna vertebral e da parede torácica anterior é alavancado para expor o coração.
  5. A veia cava inferior, a veia cava superior e veia ázigos são ligadas com seda 6-0 e dividido superior ao ligaduras.
  6. Da aorta ascendente e artéria pulmonar são separados e divididos, tanto distalmente possível.
  7. As veias pulmonares são ligadas e seccionadas distal aos laços.
  8. O coração é perfundido com solução de 4 o C salina.
  9. O coração é conservado em gelo solução salina fria.

Preparação de destinatário e Transplante

  1. O rato é anestesiados com injeção intraperitoneal de pentobarbital supina e colocado no campo operatório.
  2. A incisão mediana abdominal longa é feita. Conteúdo abdominal são retraídos fora do abdômen com uma gaze para expor a aorta abdominal e veia cava inferior.
  3. Os ramos da aorta abdominal e veia cava inferior estão expostos e ligados com 10-0 suturas.
  4. As ligaduras proximal e distal são colocados ao redor da aorta e veia cava inferior, respectivamente.
  5. O venotomia é feita na veia cava inferior do receptor com uma agulha de calibre 30. A abertura é então estendido para um comprimento de igual a aorta pulmonar do doador com micro-tesoura.
  6. Aortotomia é feita na aorta abdominal do receptor com uma agulha de calibre 30.
  7. A aorta abdominal e abriu a veia cava inferior são irrigados com solução salina.
  8. O coração do doador é colocado no lado esquerdo do abdômen do receptor e é coberto com gaze.
  9. As suturas são colocadas ficar nos vértices proximal e distal da aorta abdominal com destinatário aorta ascendente do doador.
  10. A anastomose do lado direito da aorta abdominal do receptor e aorta ascendente do doador são completadas com suturas de continuar.
  11. Duas suturas são feitas ficar primeiro no ápice proximal e distal do ápice do destinatário veia cava inferior com a artéria pulmonar do doador para a anastomose da artéria pulmonar do doador e do receptor veia cava inferior.
  12. A parede esquerda da veia cava inferior e artéria pulmonar do doador é fechada com suturas contínua no interior da veia cava inferior.
  13. Depois de um nó com a sutura proximal ápice estadia, a parede lateral direita da veia cava inferior e artéria pulmonar do doador são fechadas com suturas contínua fora da caverna cava inferior.
  14. O coração do doador é entregue para o lado direito do abdômen do receptor. A parede da direita da aorta abdominal do receptor e do doador anastomose aorta ascendente são fechadas com suturas continuar.
  15. Após a anastomose é feita, a ligadura distal é removido para verificar o sangramento da anastomose.
  16. Se houver pouco ou nenhum sangramento da anastomose, a ligadura proximal for removido. O coração do doador se enche de sangue imediatamente, a cor do coração se torna vermelho e começa a bater novamente.
  17. Os intestinos são retornados para o abdômen, que é fechada com 6-0 contínua.
  18. O mouse destinatário é colocado em uma área quente. Depois de uma hora o destinatário recupera.

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Discussion

Resultados

Temos realizado com sucesso mais de 1000 casos de transplante cardíaco heterotópico em ratos e alcançou mais de 90% de sucesso em diferentes linhagens de camundongos, incluindo o tipo selvagem, transgênicos e camundongos knockout do gene.

Discussão

Uma vez que os drs. Corry e Russell introduziu transplante cardíaco heterotópico em ratos, em 1973, este modelo tem provado ser um particularmente valioso para estudar a resposta de rejeição imunológica e desenvolvimento de novas estratégias de imunossupressão. Este modelo pode ser usado de forma mais ampla, porque agora o surgimento de inúmeros transgênicos e camundongos knockout gene tem proporcionado novas formas de estudar os mecanismos de rejeição / tolerância. O vascularizado modelo de transplante de coração pode ser mais relevante para o transplante de órgãos sólidos clínicos. Apesar de transplantes de pele ou subcutânea de transplantes de coração neonatal são tecnicamente mais simples, a neovascularização, que é necessário para a sobrevida do enxerto nesses transplantes são particularmente sensíveis às respostas alogênico. Assim, a pele e subcutâneo ouvir transplantes pode ser útil para um teste rigoroso de tolerância, mas não para o desenvolvimento ou otimização de protocolos de indução de imunossupressores ou tolerância.

Nós modificamos a técnica de transplante vascular coração de várias maneiras para melhorar a eficiência e as taxas de sucesso:

  1. O coração do doador deve ser irrigada com solução salina da aorta ascendente até o coração tornam-se cor clara após a colheita.
  2. Os ramos da aorta abdominal e veia cava inferior do receptor deve ser ligada com 10-0 suturas, evitando o sangramento durante a operação e trombose após a operação.
  3. O lúmen da aorta abdominal e veia cava inferior do receptor deve ser irrigada com solução salina até que não haja sangue é esquerda. Isso pode prevenir a trombose após a operação.
  4. Bolhas de ar no interior dos vasos devem ser evitados ao fazer anastomoses.
  5. As anastomoses da artéria deve usar 11-0 suturas, para ajudar a prevenir o sangramento da anastomose.
  6. A incisão da aorta abdominal e veia cava inferior do receptor deve ser igual à abertura da artéria pulmonar e aorta ascendente do coração do doador.
  7. É importante ter um campo operacional clara e expansiva, portanto, usar 6-0 em vez de os grampos para oclusão temporária da aorta e veia cava inferior.

Conclusão

Embora a técnica de transplante cardíaco heterotópico em ratos é um desafio técnico, é uma técnica importante para o estudo alloresponses. Modificações práticas e técnicas resultaram em uma taxa de sucesso de mais de 90% em nosso laboratório. Acreditamos que o vídeo eo manuscrito que acompanha vai ajudar a diminuir a curva de aprendizado para os laboratórios que desejem utilizar esta técnica.

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References

  1. Corry, R. obert J., Winn, H. enry J., Russell, P. aul S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).

Comments

23 Comments

  1. Hello Mr.Kang, My name is Vered Gigi and i am a graduste student in Israel for transplanted immunology. I am volunteering in a program (The NIR School of the Heart)  that expose young teenage student to the world of science, focusing on the cardiology field. As such i would love to show them this movie which is very nicely done. However, u was unable to download the movie. Is there a way that i can get the movie? Is it possible for you to e-mial me a copy for teaching porposes only? Thank you very much for your attention, Vered Gigi  my e-mail: vered.gigi@gmail.com

    Reply
    Posted by: Anonymous
    December 22, 2008 - 4:12 AM
  2. Hi, The video was produced by JOVE. We don’t have any copies. Sorry about that. Thank you very much for your interests.   Fengchun Liu

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 18, 2009 - 12:45 AM
  3. Dear Mr Kang, your video and technique is very interesting. I'm really interesting in getting also a copy of this video because I would like to perform this surgery. Please, could you please send me a copy of this video by email? if it is not possible, you can maybe send me it by normal mail. My email address is svielc07@gmail.com. Thanks a lot.   Maria

    Reply
    Posted by: Anonymous
    January 22, 2009 - 8:22 AM
  4. Hi there. Thank you for posting this video. Do you ever see paralysis of the hind end after this surgery? How about swelling of the hind feet? What is the maximum time for the vessels to be clamped or tied off?   Thank you for your time. Sheri

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 4, 2009 - 4:14 PM
  5. The maximum time for the vessels to be clamped is 40 minutes, the paralysis or swelling of the hind end may appear if the vessels are clamped over 40 minutes. Fengchun Liu

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 19, 2009 - 2:59 PM
  6. What a wonderful job well done!!! Highly admired your technique Dr. Liu!!!

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 18, 2009 - 9:34 PM
  7. Thank you very much! This vedio is useful for me. I'm Li Zhoubin from Ruijin hospital, shanghai, China. jove.com is wonderful!!

    Reply
    Posted by: Anonymous
    March 7, 2009 - 5:21 AM
  8. &#²1016;²769;&#²407²;: &#²4744;&#²²909;A²81;&#²5105;&#²9616;&#²²31²;&#²7491;&#²²31²;&#²0570;腹腔²²7;&#²6893;的&#²7169;&#²²411;A²9²;&#²59²8;&#²65²4;不&#²6159;&#²4456;&#²²909;A²9²;&#²1487;不&#²1487;&#²0197;&#²5²²6;&#²4744;的video&#²1457;²473;&#²5105;一&#²0²²1;&#²1834;A²9²;非&#²41²0;&#²4863;谢A²81; 谢艾&#²²958;  

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 5, 2009 - 8:27 AM
  9. Great job! Could you tell me the applicable mouse body weight in this transplant surgery? In the video, the mouse looked like 50 g big.
    Thank you.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 30, 2009 - 12:16 PM
  10. Mice weights are ²5-30g. Thanks.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 30, 2009 - 1:22 PM
  11. Dear Dr. Kang,
    I enjoyed the procedure and watched it several times. My qyestion is regarding the instrument you were using as the needle holder. Can I know what that is, the brand and specifications?

    thanks,
    A. E. Nia

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 17, 2009 - 5:21 PM
  12. Thanks for the great procedure...My question for you is, what is the type of needle holder you are using? can I get the brand and specifications please...

    thanks
    A.E. Nia

    Reply
    Posted by: Abbas E.
    August 18, 2009 - 2:05 PM
  13. assi needle holder B-13-8. Thanks.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 18, 2009 - 7:41 PM
  14. Hello,
    Do you heparinize the recepient?
    In my experiments, teh transplanted heart dŒs not start beating...I am suspecting clot formation at the anastomosis site. I heparinize the donor with 0.1 hep plus 0.9 saline... Any thoughts?

    thanks
    Abb

    Reply
    Posted by: Reza N.
    September 18, 2009 - 7:22 PM
  15. We do not heparinize the recepient.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 20, 2010 - 12:31 PM
  16. Dr. Liu; Great job! I have two more question for you. Firstly, in the step 8 of your Donor Preparation and Heart Harvest, where do you perfuse heart using 4 Co saline solution? Secondly, is the 10-0 suture the nylon suture?
    Thanks a lot!
    Guangming
    gcheng@kumc.edu


    G

    Reply
    Posted by: Guangming C.
    May 19, 2010 - 1:08 AM
  17. Saline solution is injected into the aorta. The 10-0 sutures is nylon suture.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 20, 2010 - 12:29 PM
  18. Congratulations to this nice video. However I have a question.
    Can you explain why the heart is still beating quite normal at the end of the explant, if you performed a perfusion over the aorta.
    One would think that after a perfusion with cold saline a heart should stop beating.
    Cheers Werner

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 24, 2011 - 4:04 PM
  19. &#²1016;²769;&#²407²;:

    &#²4744;&#²²909;A²81;&#²4744;精&#²8²51;的&#²5²16;ഌ²;&#²0196;&#²0154;&#²5²40;&#²6381;A²9²;不知&#²6159;&#²154²;Ŋ²1;&#²4471;&#²1040;该#²70;频的邮&#²0²14;&#²6469;Ű²7;一&#²7493;&#²3398;&#²0064;?
    谢谢
    &#²647²;

    Reply
    Posted by: arthur y.
    December 22, 2012 - 12:27 AM
  20. Dr. Liu,

    Very decent surgical technique, great job! Just curious how long it will normally take to complete the whole surgical procedure for professional level guys like you? I haven't tried it, but I was informed that it is very time consuming.

    Jian Wu (B.M., M.S.)
    Ph.D Candidate in Biomedical Science (Cardiovascular & Metabolic Diseases Track)
    University of Toledo, College of Medicine and Life Sciences

    Reply
    Posted by: JIAN W.
    May 16, 2013 - 12:00 AM
  21. Impressive idea . but i found couple of things here:
    1- A narration would be very useful!
    2- Apparently sterility is not a goal of this surgery as i saw multiple violations
    3- Harvesting the donor heart takes long , Isn't it better to intubate the donor and have it ventilated during harvest?

    Reply
    Posted by: hadi j.
    March 20, 2014 - 5:47 PM
  22. thanks for your video, could you please tell what micro potts scissors you use for aortotomy and venotomy? as i need to get suitable scissors for my experiments. thanks

    Reply
    Posted by: Anne S.
    June 6, 2015 - 11:36 AM
  23. Dr. Liu,
    Your superb skill is very impressive! Amazing! Thank you for your video!
    But why should we post comment using in English? Would you please email me, we can communicate in Chinese, that would be wonderful! zzh24085@creighton.edu

    Reply
    Posted by: zefu z.
    June 10, 2016 - 4:32 PM

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