Intrapulmonale Trachealtransplantation bei Mäusen: Ein Modell zur Untersuchung obliterativer Atemwegserkrankungen nach Lungentransplantation

Zusammenfassung

Das Modell der intrapulmonalen Trachealtransplantation (IPTT) ist wertvoll für die Untersuchung der obliterativen Atemwegserkrankung (OAD) nach Lungentransplantation. Es bietet Einblicke in das lungenspezifische immunologische und angiogene Verhalten bei der Atemwegsobliteration nach Allotransplantation mit hoher Reproduzierbarkeit. Hier beschreiben wir das IPTT-Verfahren und die zu erwartenden Ergebnisse.

Zusammenfassung

Die intrapulmonale Trachealtransplantation (IPTT) wird als Modell für obliterative Atemwegserkrankungen (OAD) nach Lungentransplantation verwendet. Dieses Modell, das ursprünglich von unserem Team berichtet wurde, hat sich aufgrund seiner hohen technischen Reproduzierbarkeit und Eignung für die Untersuchung immunologischer Verhaltensweisen und therapeutischer Interventionen in der Untersuchung von OAD durchgesetzt.

Im IPTT-Modell wird ein Nagetier-Trachealtransplantat durch das Rippenfell direkt in die Lunge des Empfängers eingeführt. Dieses Modell unterscheidet sich von der heterotopen Trachealtransplantation (HTT), bei der Transplantate in subkutane oder omentale Stellen transplantiert werden, und vom orthotopen Trachealtransplantationsmodell (OTT), bei dem die Spenderluftröhre die Luftröhre des Empfängers ersetzt.

Die erfolgreiche Umsetzung des IPTT-Modells erfordert fortgeschrittene anästhetische und chirurgische Fähigkeiten. Zu den Anästhesiefähigkeiten gehören die endotracheale Intubation des Empfängers, die Einstellung geeigneter Beatmungsparameter und die zeitlich angemessen abgestimmte Extubation nach der Genesung von der Anästhesie. Chirurgische Fähigkeiten sind unerlässlich für die präzise Platzierung des Transplantats in der Lunge und für eine effektive Abdichtung des viszeralen Rippenfells, um Luftleckagen und Blutungen zu verhindern. In der Regel dauert der Lernprozess ca. 2 Monate.

Im Gegensatz zu den HTT- und OTT-Modellen entwickelt der Allotransplantat-Atemweg im IPTT-Modell eine Atemwegsobliteration in der relevanten Lungenmikroumgebung. Dies ermöglicht es den Forschern, lungenspezifische immunologische und angiogene Prozesse zu untersuchen, die an der Verödung der Atemwege nach einer Lungentransplantation beteiligt sind. Darüber hinaus ist dieses Modell auch insofern einzigartig, als es tertiäre lymphatische Organe (TLOs) aufweist, die auch in menschlichen Lungentransplantaten zu finden sind. TLOs bestehen aus T- und B-Zellpopulationen und zeichnen sich durch das Vorhandensein hoher endothelialer Venolen aus, die die Rekrutierung von Immunzellen steuern. Daher spielen sie wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Annahme und Abstoßung von Transplantaten. Wir kommen zu dem Schluss, dass das IPTT-Modell ein nützliches Werkzeug ist, um intrapulmonale Immun- und profibrotische Signalwege zu untersuchen, die an der Entwicklung der Atemwegsobliteration im Lungentransplantat-Allotransplantat beteiligt sind.

Einleitung

Die Lungentransplantation hat sich als wirksame Behandlung für Patienten mit Atemwegserkrankungen im Endstadium etabliert. Die mediane Überlebensrate für Empfänger menschlicher Lungentransplantate beträgt jedoch nur etwa 6 Jahre, wobei die Entwicklung einer obliterativen Bronchiolitis (OB), einer Art obstruktiver Atemwegserkrankung (OAD), eine der Haupttodesursachen nach dem ersten Jahr nach der Transplantation ist¹.

Mehrere Tiermodelle wurden verwendet, um den Mechanismus zu untersuchen, der OAD zugrunde liegt. Ein solches Modell ist das Modell der heterotopen Trachealtransplantation (HTT)². ....

Protokoll

Alle Tiere wurden gemäß den Richtlinien des Canadian Council on Animal Care im Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren behandelt. Das Versuchsprotokoll wurde vom Animal Care Committee des Toronto General Hospital Research Institute, University Health Network, genehmigt.

1. Spender-Chirurgie

HINWEIS: BALB/c-Mäuse werden als Beispiel für Spender für das Experiment verwendet. Alle Eingriffe müssen mit einer sterilen Technik durchgeführt werden.

1. Notieren Sie vor dem Eingriff das Gewicht jeder Maus.
2. Euthanasieren Sie die Maus mit einer CO_{2 -} Kammer.

Diskussion

Das murine IPTT-Verfahren umfasst kritische Schritte. In Bezug auf die Anästhesie ist der erste entscheidende Schritt die endotracheale Intubation. Es ist wichtig, die Maus mit den Beinen auf dem Tisch auf einer angemessenen Höhe zu halten, um die Stimmbänder sichtbar zu machen und eine sofortige Intubation zu ermöglichen. Darüber hinaus ist eine sorgfältige Einstellung des Atemvolumens und des positiven endexspiratorischen Drucks (PEEP) erforderlich. Typischerweise sind ein Atemvolumen von 500 μl und ein PEEP von.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
BALB/cJ	The Jackson Laboratory	8-10 weeks 25-30 g	Male, Donor
BD 1 mL Syringe	Becton Dickinson	309659
BD PrecisionGlide Needle Aiguile BD PrecisionGlide	Becton Dickinson	305122
Bovie Change-A-Tip Deluxe High-Temperture	Bovie	DEL1
C57BL/6J	The Jackson Laboratory	8-10 weeks 25-30 g	Male, Recipient
Dumont #5/45 Forceps	F·S·T	11251-35
Ethicon Ligaclip Multiple -Clip Appliers-	Ethicon	LX107
Extra Fine Graefe Forceps	F·S·T	11150-10
Glover Bulldog Clamp	Integra	320-127
Halsted-Mosquito Hemostats	F·S·T	13009-12
Horizon Titanium Ligating Clips	Teleflex	001201
Leica M651 Manual surgical microscope for microsurgical procedures	Leica
Magnetix Fixator with spring lock	CD+ LABS	ACD-001
Microsurgical Scissor	Jarit	277-051
Mouse and Perinatal Rat Ventilator Model 687	Harvard	55-0001
Perfadex Plus	XVIVO	19850
Retractor Tip Blunt - 2.5 mm	CD+ LABS	ACD-011
small animal table	CD+ LABS	ACD-003
Surgipro Blue 24" CV-1 Taper, Double Armed	Covidien	VP702X
Systane ointment	Alconn	1444062
System Elastomer	CD+ LABS	ACD-007
Terumo Surflo IV Catheter, 20 G x 1 in	Terumo Medical Corporation	SR-OX2025CA
VMT table Top	benson	91803300