Nous tenons à remercier les personnes suivantes pour leur contribution à ce projet: Kakali Sarkar, PhD, Joani Christensen, BS, Kate Buretta, BS, Nance Yuan, BS, William Lehao, MD, Johanna GRAHAMMER, Georg Furtmüller, MD, Erin Rada MD, Mohammed Al-Rakan MD, Karim Sarhane MD, Saami Khalifian, BS, Mao Qi, MD, et Angelo Barone Leto MD, VCA Laboratoire, Département de chirurgie plastique et reconstructive, School of Medicine, Janis Taube, MD de l&#39;Université Johns Hopkins, Mark Fischer, MD, Département de chirurgie mini-invasive Centre de formation de dermatologie et de pathologie à l&#39;École de médecine de l&#39;Université Johns Hopkins, Sue Eller, à l&#39;École de médecine de l&#39;Université Johns Hopkins et Cheng-Hung Lin, Chang Gung Memorial Hospital MD, Linkou, Taiwan. Source de financement: Institut des Forces armées de la médecine régénérative (DoD W81XWH-08-2-0032)

Dans cette publication, vidéo, toutes les procédures d&#39;animaux ont été effectuées conformément à un protocole d&#39;animaux approuvé par le soin et l&#39;utilisation des animaux Commission institutionnelle de l&#39;Université Johns Hopkins (IACUC). Une. Planification préopératoire <ol><li> Nous utilisons MHC-défini MGH inné porc miniature (15-20 kg) dans nos études translationnelles pour allogreffe membre dans lequel un donneur mâle offre des membres de deux femmes bénéficiaires (Figure 1). Avant la chirurgie, donateurs et bénéficiaires animaux soumis à une évaluation clinique approfondie par un vétérinaire. </li><li> Afin de minimiser l&#39;anesthésie et la durée de l&#39;ischémie, les procédures des donateurs et bénéficiaires sont effectuées simultanément sur trois tables d&#39;opération dans une grande salle d&#39;exploitation animale dédié. Travail d&#39;équipe et la coordination entre les équipes chirurgicales ainsi que le personnel vétérinaire sont essentielles à la réussite globale de cette procédure. Le plan de traitement chirurgical est discuté avec l&#39;équipe vétérinaire dans une réunion formelle 1-2 Semaines avant le jour de la chirurgie. </li><li> Un cathéter veineux central tunnel (7 double lumière Fr Hickman cathéter) est placé dans une veine jugulaire externe ou interne de chaque animal receveur avant la transplantation pour immunosuppresseur surveillance du niveau de la drogue et de l&#39;administration intraveineuse de immunosuppresseur et / ou immunomodulateurs. Ces cathéters sont placés sous vision directe par une technique veineux de coupe-bas et en tunnel postérieure à quitter haut sur le cou dorsale et fixé à l&#39;aide monofilament fils non résorbables et adhésif enveloppe de bandage autour du cou. </li><li> Gardez les animaux NPO (pas de nourriture solide, mais sont autorisés l&#39;eau à volonté) au moins 12 heures avant la chirurgie. </li><li> Le jour de la chirurgie, les animaux calmes avec de la kétamine à 20 mg / kg et de xylazine à 2 mg / kg IM. </li><li> Placer une sonde endotrachéale de taille appropriée et le connecter à l&#39;appareil d&#39;anesthésie et d&#39;un ventilateur (maintenu sur isoflurane 0,5-3%) </li><li> Placer un cathéter intraveineux dans une veine de l&#39;oreille marginale et administrerpoids basé saline à 0,9% tout au long de la procédure. </li><li> Administrer analgésie préventive (buprénorphine 0,02 mg / kg IV). </li><li> Administrer l&#39;antibiotique prophylactique (céfazoline 20-25 mg / kg IV) avant l&#39;incision initiale de donneur et les animaux receveurs. </li><li> Utiliser une technique stérile dans toutes les procédures pour les bénéficiaires et les donateurs. Cela inclut l&#39;utilisation d&#39;instruments stérilisés à l&#39;autoclave ou au gaz stérilisé, masques, bonnets de tête, des gants chirurgicaux stériles et des gants stériles. Rasez la zone de l&#39;incision avec une tondeuse et désinfecter avec une alternance de solution Betadine et l&#39;alcool. </li></ol> Surveillance peropératoire: <ol><li> Après l&#39;induction et l&#39;intubation, de maintenir l&#39;anesthésie par inhalation d&#39;un mélange de 0,5 à 3% d&#39;isoflurane dans de l&#39;oxygène. </li><li> Surveillance de la fréquence cardiaque, l&#39;oxymétrie de pouls, ECG, en fin d&#39;expiration de CO 2 et la température rectale et enregistrer en continu toutes les 15 min. </li><li> Prévenir l&#39;hypothermie avec une couverture chaude à air pulsé Bair Hugger. </li></ol><ol><li> Placez l&#39;animal donneur en position couchée sur la table d&#39;opération et le drapé de manière stérile. </li><li> Utilisez proche infra rouge angiographie laser pour identifier les navires de perforateur de la peau antéro-interne. Injecter indocyanine vert à environ 0,06 mg / kg dilués dans 2-5 ml de solution saline normale grâce à l&#39;accès vasculaire périphérique. Environ 10 secondes plus tard, effectuer 30 sec-2 min d&#39;enregistrements dans le proche infrarouge. Utilisez la vidéo à partir de ces enregistrements pour identifier les perforateurs. Sur la base de perforateurs, marquer une zone de peau (environ 100 cm 2) pour la surveillance. </li><li> Utiliser un scalpel pour faire une incision de la peau de l&#39;aine en continuité avec des marques pour la palette de peau (figure 2). </li><li> Identifier les vaisseaux fémoraux et les isoler de manière distale au niveau des branches de suprageniculate et de manière proximale au niveau du ligament inguinal. </li><li> Disséquer la peau et du tissu sous-cutané tout en preserving de la zone de la pale de la peau. Suturer les bords de la peau sous-jacente à la contraction des muscles afin d&#39;éviter lors de la récolte de rabat. </li><li> Effectuer une ostéotomie juste au-dessus du tarse utilisant une scie alternative (Electric Pen Drive, Synthes, West Chester PA). </li><li> Diviser les muscles de la cuisse proximale bistouri électrique. </li><li> Diviser le fémur à mi-arbre en laissant un rabat ostéo sur un pédicule vasculaire. Le volet contient la palette de la peau, les muscles de la cuisse sous-jacentes, l&#39;articulation du genou, le fémur distal et le tibia proximal qui comprend intact vascularisé moelle osseuse avec ses caractéristiques immunologiques uniques. </li><li> Utilisation de la cire d&#39;os pour réaliser l&#39;hémostase dans les espaces de la moelle osseuse. Bords os lisse utilisant ronjeurs en préparation pour le destinataire. </li><li> Gardez la greffe perfusé sur son pédicule vasculaire jusqu&#39;à vaisseaux fémoraux du destinataire sont préparés (figure 3). </li><li> Une fois la dissection du destinataire est terminée, ligaturer les vaisseaux fémoraux donateurs comme proximale que possible unee infuser la greffe avec l&#39;histidine-tryptophane-cétoglutarate (HTK, Custodiol, Newtown PA) avant la transplantation. NOTE: Le membre de donneur est transplanté sur le côté opposé du destinataire à savoir le membre de donneur gauche pour le côté droit du destinataire et la branche des donateurs droite pour le côté gauche du destinataire). </li><li> Euthanasier le porc donneur immédiatement après la récolte de la deuxième patte arrière à l&#39;aide de pentobarbital de sodium 100 mg / kg IV. La mort est confirmée par le personnel vétérinaire conformément au protocole établi. </li></ol> 4. Procédure du bénéficiaire (membre postérieur Allotransplantation) <ol><li> Lancer l&#39;induction et l&#39;intubation bénéficiaire immédiatement après l&#39;incision de donneur initial pour permettre la préparation des navires bénéficiaires tandis que le membre de donneur est en cours de récolte. Cela permet d&#39;éliminer le temps d&#39;attente nécessaire et réduit la durée totale de l&#39;anesthésie pour le donneur et les destinataires. </li><li> Placez le décubitus animal avec une rotation de 30 ° sur le côté de fonctionnement à alloexposition w du côté dorsolatéral. </li><li> Faire une incision de l&#39;aine et exposer les vaisseaux fémoraux, les isoler de manière distale au niveau des branches de suprageniculate et de manière proximale au niveau du ligament inguinal. </li><li> Créer une poche sous-cutanée de l&#39;aine à la paroi abdominale dorsolatéral pour l&#39;encart de greffage (Figure 4). </li><li> Ligaturer les vaisseaux donateurs et rincer la greffe avec HTK. </li><li> Effectuer le médaillon de la greffe d&#39;une manière inversée: Avez la palette de la peau face dorso-latérale pour permettre un suivi facile immunitaire dans une position debout et les extrémités des vaisseaux fémoraux face caudale pour permettre anastomoses vasculaires de bout en bout sans aucune tension sur les navires (coupées la figure 5). </li><li> Si possible, utilisez un dispositif d&#39;accouplement vasculaire (Synovis, St Paul MN) pour anastomoses veineuses (taille 2,5-3,5 convient pour 10-20 kg animaux). Cela réduit considérablement le temps d&#39;ischémie par rapport aux méthodes conventionnelles. </li><li> Effectuer artérielle anastomoses utilisant une technique de suture classique avec 9-0 suture (Synovis, St Paul MN) </li><li> Après la perméabilité vasculaire est confirmée, fixer la greffe en place avec 3-0 PDS sutures (figure 5). Les muscles du greffon sont suturées aux muscles de la paroi abdominale. Les muscles greffés doivent pas être suturées aux muscles de la cuisse de destinataire car il peut être nuisible lorsque l&#39;animal se déplace autour de la cage. </li><li> Extérioriser la palette de peau sur le côté dorsolatéral pour la surveillance immunitaire (figure 6) et suturer la peau adjacente en utilisant 3-0 Vicryl sutures sous-cutanées et 4-0 monofilament résorbable points séparés de la peau. </li><li> Fermez la peau de l&#39;aine en couches en utilisant 3-0 Vicryl sutures sous-cutanées et 4-0 monofilament résorbable points séparés de la peau. </li><li> Placez un patch 50-100 mcg / h de fentanyl pour l&#39;analgésie post-opératoire. </li><li> Après membres postérieurs transplantation d&#39;allogreffe, le réexpédier vers sa plume une fois éveillé et respirer confortablement sur son propre.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Barth, R. N., Rodriguez, E. D., Mundinger, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascularized+bone+marrow-based+immunosuppression+inhibits+rejection+of+vascularized+composite+allografts+in+nonhuman+primates.">Vascularized bone marrow-based immunosuppression inhibits rejection of vascularized composite allografts in nonhuman primates.</a> Am. J. Transplant. 11 (7), 1407-1416 (2011).</li><li>Brandacher, G., Gorantla, V. S., Schneeberger, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand/Forearm+transplantation+using+a+novel+cell-based+immunomodulatory+protocol-experience+with+five+patients.">Hand/Forearm transplantation using a novel cell-based immunomodulatory protocol-experience with five patients.</a> Am. J. Transplant. 11, 190 (2011).</li><li>Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+basic+and+translational+research+in+reconstructive+transplantation.">Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation.</a> Birth Defects Res. C Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).</li><li>Brandacher, G., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand+transplantation.">Hand transplantation.</a> Hand Clin. 27, xiii-xiv (2011).</li><li>Hettiaratchy, S., Mendely, E., Randolph, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tolerance+to+composite+tissue+allografts+across+a+major+histocompatibility+barrier+in+miniature+swine.">Tolerance to composite tissue allografts across a major histocompatibility barrier in miniature swine.</a> Transplantation. 27, 514-521 (2004).</li><li>Ibrahim, Z., Busch, J., Awwad, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selected+physiologic+compatibilities+and+incompatibilities+between+human+and+porcine+organ+systems.">Selected physiologic compatibilities and incompatibilities between human and porcine organ systems.</a> Xenotransplantation. 13 (6), 488-499 (2005).</li><li>Kirk, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crossing+the+bridge:+large+animal+models+in+translational+transplantation+research.">Crossing the bridge: large animal models in translational transplantation research.</a> Immunol. Rev. 19, 176-196 (2003).</li><li>Lee, W. P., Rubin, J. P., Cober, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+swine+model+in+transplantation+of+vascularized+skeletal+tissue+allografts.">Use of swine model in transplantation of vascularized skeletal tissue allografts.</a> Transplant Proc. 30, 2743-2745 (1998).</li><li>Mathes, D. W., Hwang, B., Graves, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tolerance+to+vascularized+composite+allografts+in+canine+mixed+hematopoietic+chimeras.">Tolerance to vascularized composite allografts in canine mixed hematopoietic chimeras.</a> Transplantation. 92 (12), 1301-1308 (2011).</li><li>Mathes, D. W., Randolph, M. A., Solari, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Split+tolerance+to+a+composite+tissue+allotransplant+in+a+swine+model.">Split tolerance to a composite tissue allotransplant in a swine model.</a> Transplantation. 75 (1), 25-31 (2003).</li><li>Mezrich, J. D., Haller, G. W., Arn, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histocompatible+miniature+swine:+an+inbred+largeanimal+model.">Histocompatible miniature swine: an inbred largeanimal model.</a> Transplantation. 75 (6), 904-907 (2003).</li><li>Petruzzo, P., Lanzetta, M., Dubernard, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+International+Registry+on+Hand+and+Composite+Tissue+Transplantation.">The International Registry on Hand and Composite Tissue Transplantation.</a> Transplantation. 90, 1590-1594 (2010).</li><li>Sucher, R., Lin, C., Zanoun, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+hind+limb+transplantation:+a+new+composite+tissue+allotransplantation+model+using+nonsuture+supermicrosurgery.">Mouse hind limb transplantation: a new composite tissue allotransplantation model using nonsuture supermicrosurgery.</a> Transplantation. 90, 1374-1380 (2010).</li><li>Ust&#252;ner, E. T., Majzob, R. K., Ren, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swine+composite+tissue+allotransplant+model+for+preclinical+hand+transplant+studies.">Swine composite tissue allotransplant model for preclinical hand transplant studies.</a> Microsurgery. 20, 400-406 (2000).</li><li>Ust&#252;ner, E. T., Zdichavsky, M., Ren, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+composite+tissue+allograft+survival+in+a+porcine+model+with+cyclosporine/mycophenolate+mofetil+therapy.">Long-term composite tissue allograft survival in a porcine model with cyclosporine/mycophenolate mofetil therapy.</a> Transplantation. 661, 581-587 (1998).</li><li>Wachtman, G. S., Wimmers, E. G., Gorantla, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biologicals+and+donor+bone+marrow+cells+for+targeted+immunomodulation+in+vascularized+composite+allotransplantation:+a+translational+trial+in+swine.">Biologicals and donor bone marrow cells for targeted immunomodulation in vascularized composite allotransplantation: a translational trial in swine.</a> Transplant Proc. 43, 3541-3544 (2011).</li></ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

Historiquement, la branche protocole de transplantation hétérotopique de derrière inclus extériorisation d&#39;une palette de peau de la paroi abdominale ventrale et les vaisseaux ont été anastomosée d&#39;une manière bout-à-côte (Hettiarachty 2004). Cependant, dans notre méthode modifiée, un volet inversée encartage et anastomoses bout-en-bout apporter la palette de peau plus latéralement et donc facilite la surveillance immunitaire dans une position debout de l&#39;animal. L&#39;identification de l&#39;a...

Vascularisé composite Allotransplantation (VCA), tels que les greffes de mains et le visage sont maintenant une réalité clinique avec de nombreuses greffes de mains et le visage réalisées dans le monde entier 12. Malgré le fait que les premiers résultats intermédiaires et sont favorables et très encourageant 2, l&#39;exigence de l&#39;immunosuppression chronique multirésistante continue de limiter son application clinique généralisée. Les progrès dans les modèles murins de VCA, y compris les anastomoses super-microchirurgie et des techniques de manchette sans suture 13, 3 ont ouvert la voie à une meilleure compréhension des allo-réponses dans VCA. Des myriades de protocoles immunomodulateurs ont été proposés pour des applications cliniques fondées sur notre meilleure compréhension des mécanismes immunitaires chez VCA mais ils doivent être validés dans un grand modèle animal qui serait raisonnablement considérée comme prédictive de leur performance chez l&#39;homme 7. Sur la base de similitudes physiologiques et immunologiques entre les systèmes d&#39;organes humains et porcins <sup&gt; 6, modèles VCA porcs peuvent être considérés comme des alternatives fiables et rentables pour canine et 9 modèles de primates non humains 1. Cet article fournit une vue d&#39;ensemble détaillée de la méthodologie utilisée dans notre modèle MHC-défini porcine hétérotopique membres postérieurs greffe, qui sert de bases pour nos stratégies immunomodulateurs actuels et futurs visant à induire une tolérance immunitaire à VCA et donc élargir son application clinique. Nous utilisons des porcs consanguins bien caractérisés élevés à l&#39;homozygotie au locus de l&#39;antigène leucocytaire porcine spécifiquement pour leur utilisation dans la recherche sur la transplantation 11. Nous élevons un volet ostéo vascularisé basé sur vaisseaux fémoraux. Le volet contient intact vascularisé moelle osseuse dans le fémur distal et le tibia proximal. La peau de la cuisse antéro-interne est également inclus dans le greffon est extériorisé et à l&#39;aspect dorso-latérale de l&#39;animal receveur pour la surveillance immunitaire de l&#39;élément le plus immunogène of le VCA. Positionnement dorsolatéral facilite l&#39;examen clinique en position debout ou assise positions et maintient la peau de l&#39;allogreffe relativement propre aussi. Ustener et al. Introduit l&#39;un des premiers grands modèles de translation des animaux dans VCA par transplantation radiales volets membres antérieurs de ostéo chez les porcs d&#39;élevage consanguins 15. Le groupe a utilisé ce modèle pour démontrer pour la première fois que le rejet aigu en VCA qui comprenait le composant hautement immunogène de la peau pourrait être retardée et traité avec une stratégie cliniquement pertinente sans complications importantes spécifiques à un médicament et des effets secondaires. Les résultats favorables obtenus dans cette étude ont construit la suite d&#39;une étape fondamentale dans la conception des schémas thérapeutiques pour la transplantation humaine reconstructive. Bien que ces modèles VCA de porcs au début étaient bien adaptés à l&#39;élaboration de protocoles pour prévenir le rejet de la peau, les muscles, les os, les nerfs et les vaisseaux, ils n&#39;avaient pas de structures spécialisées telles que articulaire cartilage et les membranes synoviales des articulations. Les efforts ultérieurs ont porté sur notamment le chiffre médian de l&#39;animal, ce qui a nécessité le placement en fonte pleine longueur pour éviter greffe délogement 14. Bien adapté pour enquêter sur le rejet de toutes les composantes majeures du membre transplantation, l&#39;une des principales limites de ce modèle a été post-transplantation difficulté ambulatoire en raison de jeter placement. Ainsi, les modèles membre de allogreffe porcine hétérotopiques, constitué du tibia, péroné, l&#39;articulation du genou, le fémur distal, le muscle environnant, et une palette de peau, ont été créés pour étudier principalement les aspects immunologiques de VCA, tout en permettant à l&#39;animal de déambuler librement après l&#39;opération avec un minimum de morbidit 8 . Le développement des porcs consanguins SLA définis bien caractérisées par le travail de pionnier du Dr David H. Sachs a conduit à une nouvelle ère de la recherche translationnelle VCA. Utilisant un modèle de greffe de membre postérieur hétérotopique dans un cadre antigène décalage mineur, Mathes et al. 10 ont démontré la survie indéfinie de composants musculo-squelettiques avec un traitement de courte durée de la cyclosporine. La survie des composants de la peau, toutefois, n&#39;a été prolongée par rapport aux pas de contrôle de traitement. La perte de la composante de la peau de la greffe a été attribuée à une réponse immunitaire très forte et d&#39;isolement, en particulier à l&#39;épiderme. De même, l&#39;utilisation du porc entièrement incompatibles avec l&#39;épuisement des cellules T, un bref cours de la cyclosporine et des cytokines mobilisé donateurs cellules mononucléaires du sang périphérique induits tolérance uniquement aux composants musculo-squelettiques et la composante de la peau a été encore rejeté 5. Ce phénomène, appelé «tolérance diviser&quot;, a apporté un changement de paradigme dans la recherche VCA avec davantage l&#39;accent sur la composante de la peau hautement immunogène, qui est une partie intégrante de la majorité des greffes de reconstruction menées à ce jour. Dans ce modèle modifié, nous utilisons une anastomose bout-à-bout par ligating destinataire artère fémorale et le faisant tourner en direction céphalique (Figure 1). Ceci réduit non seulement le temps d&#39;ischémie en permettant l&#39;utilisation d&#39;un dispositif de couplage conventionnel, mais diminue aussi les risques d&#39;échec anastomotique. Nous n&#39;avons pas observé d&#39;événements ischémiques suivants ligature de l&#39;artère fémorale dans nos bénéficiaires indiquant que la circulation collatérale était suffisante pour assurer la vascularisation de la jambe d&#39;origine. En outre, dans ce procédé modifié, le composant de peau est extériorisée mobilisé sur la base des vaisseaux perforants sous-jacents et est positionné latéralement (figure 1), contrairement à une position ventrale de l&#39;aine dans le modèle traditionnel 10. Cela permet une visualisation facile de la greffe pour la surveillance immunitaire dans une position debout ou assise de l&#39;animal. Ainsi, un modèle fiable et reproductible grands animaux est essentiel d&#39;étudier les stratégies d&#39;induction de tolérance à l&#39;égard de la composante de la peau de VCA et à développer de nouveaux nstratégies de surveillance immunitaire oninvasive pour une meilleure prédiction de la survie du greffon.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of the Reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>HTK</td>
			<td>Custodial</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electric Pen Drive</td>
			<td>Synthes, Westchester PA </td>
			<td>05.001.011 </td>
			<td>Reciprocating saw</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Vascular Coupling device</td>
			<td>Synovis, Newtown PA</td>
			<td>21003B</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

a modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (vca) research

Vascularisé composite Allotransplantation (VCA), tels que les greffes de mains et le visage représente une option de traitement viable pour les traumatismes musculo-squelettiques complexes et la perte de tissu dévastateur. Malgré les résultats fonctionnels favorables et très encourageants début et intermédiaires, le rejet de la composante de la peau hautement immunogène d&#39;un VCA et les effets indésirables potentiels de l&#39;immunosuppression chronique multi-drogue continuent d&#39;entraver l&#39;application clinique généralisée de VCA. Par conséquent, la recherche dans ce nouveau domaine doit se concentrer sur les études translationnelles sont liés aux caractéristiques immunologiques uniques de VCA et de développer de nouvelles stratégies immunomodulatrices pour l&#39;immunomodulation et l&#39;induction de tolérance suivants VCA sans la nécessité d&#39;immunosuppression à long terme. Cet article décrit un modèle de grand animal de translation fiable et reproductible de VCA qui est composé d&#39;un volet ostéo dans un porc hétérotopique membres postérieurs allogreffe MHC-défini. BriEfly, une palette bien vascularisé peau est identifié dans la région de la cuisse antéro utilisant près angiographie laser infrarouge. Les muscles sous-jacents, l&#39;articulation du genou, le fémur distal et le tibia proximal sont récoltées sur un pédicule vasculaire fémoral. Cette allogreffe peut être considéré comme à la fois une EVC et une greffe de moelle osseuse vascularisée avec ses caractéristiques immunitaires privilégiés uniques. Le greffon est transplanté dans une poche sous-cutanée abdominale de l&#39;animal receveur avec un composant de la peau extériorisé dans la région dorso-latérale de la surveillance immunitaire. Trois équipes chirurgicales travaillent simultanément d&#39;une manière bien coordonnée pour réduire l&#39;anesthésie et les temps d&#39;ischémie, améliorant ainsi l&#39;efficacité de ce modèle et de réduire les facteurs de confusion potentiels dans les protocoles expérimentaux. Ce modèle sert de bases de futures stratégies thérapeutiques visant à réduire et éventuellement éliminer la nécessité d&#39;une immunosuppression chronique multi-drogue en VCA.

Vingt-quatre hétérotopiques greffes des pattes postérieures porcs SLA définis ont été réalisées en utilisant notre technique modifiée avec un temps d&#39;ischémie moyenne de 78 min (Range: 62-94 min). Greffon encastré et dorsolatéral positionnement de palette de peau ont été atteints sans difficulté à tous les animaux. Près angiographie laser infrarouge a montré une excellente perfusion du greffon dans tous les destinataires. Les douze premiers anastomoses veineuses ont été effectuées en utilisant d...

Watch this Scientific Journal Video about A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research at JoVE.com

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

Vascularisé composite allotransplantations (VCA) sont devenus une réalité clinique. Cependant, une large application clinique de VCA est limitée par l&#39;immunosuppression chronique multi-drogue. Les auteurs présentent un modèle animal grand fiable et reproductible de traduire de nouvelles stratégies immunomodulateurs qui peuvent réduire ou potentiellement éliminer le besoin de l&#39;immunosuppression en VCA.

Un Heterotopic porcine Hind Membre Transplant modèle modifié translationnelle vascularisé composite Allotransplantation (VCA) de recherche

Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) such as hand and face transplants represent a viable treatment option for complex musculoskeletal trauma ...

a-modified-heterotopic-swine-hind-limb-transplant-model-for

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Research

12.4K vues.  Johns Hopkins University School of Medicine.  Vascularisé composite allotransplantations (VCA) sont devenus une réalité clinique. Cependant, une large application clinique de VCA est limitée par l'immunosuppression chronique multi-drogue. Les auteurs présentent un modèle animal grand fiable et reproductible de traduire de nouvelles stratégies immunomodulateurs qui peuvent réduire ou potentiellement éliminer le besoin de l'immunosuppression en VCA. 

Vidéo: A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents available. A difficulty is presented due to the small size of the animal and the considerable technical challenges of the microsurgery involved in heart transplantation. In particular, a high rate of technical failure early after transplantation may result from recipient death and post-operative complications such as hind limb paralysis or a non-beating heart. Here, the complete technique for heterotopic mouse heart transplantation is demonstrated, involving harvesting the donor heart and its subsequent implantation into a recipient mouse. The donor heart is harvested immediately following in situ perfusion with cold heparinized saline and transection of the ascending aorta and pulmonary artery. The recipient operation involves preparation of the abdominal aorta and inferior vena cava (IVC), followed by end-to-side anastomosis of the donor aorta with the recipient aorta using a single running 10-0 microsuture and a similar anastomosis of the donor pulmonary artery with the recipient IVC. Following the operation the animal is injected with 0.6 ml normal saline subcutaneously and allowed to recover on a 37&#160;&#176;C heating pad. The results from 227 mouse heart transplants are summarized with a success rate at 48 hr of 86.8%. Of the 13.2% failures within 48 hr, 5 (2.2%) experienced hind limb paralysis, 10 (4.4%) had a non-beating heart due to graft ischemic injury and/or thrombosis, while 15 (6.6%) died within 48 hr.

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

Une méthode modifiée de Heterotopic souris coeur la transplantation

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents ...

Recherche

Médecine

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become proficient in and utilize this technique, it is now widely used by many laboratories around the world. A significant refinement to the original technique was developed and reported in 2001 by Niimi. Described here are the techniques that have evolved over more than a decade in the hands of three surgeons (Plenter, Grazia, Pietra) in our center. These techniques are now being passed on to a younger generation of surgeons and researchers.
Based largely on the Niimi experience, the procedures used have evolved in the fine details - details which we will endeavor to relate here in such a way that others may be able to use this very useful model. Like Niimi, we have found that a video aid to learning is a priceless resource for the beginner.

The manuscript describes the steps required to perform the heterotopic heart transplant in the mouse.

Murin de transplantation cardiaque hétérotopique Technique

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression must be pursued. Employing vascularized bone marrow transplantation and co-transplantation of the thymus have shown promise in this regard in various animal models.1-11 Vascularized bone marrow transplantation allows for the uninterrupted transfer of donor bone marrow cells within the preserved donor microenvironment, and the incorporation of thymus tissue with vascularized bone marrow transplantation has shown to increase T-cell chimerism ultimately playing a supportive role in the induction of immune regulation. The combination of solid organ and vascularized composite allotransplantation can uniquely combine these strategies in the form of a novel transplant model. Murine models serve as an excellent paradigm to explore the mechanisms of acute and chronic rejection, chimerism, and tolerance induction, thus providing the foundation to propagate superior allograft survival strategies for larger animal models and future clinical application. Herein, we developed a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique. The experience in syngeneic and allogeneic transplant settings is described for future broader immunological investigations via an instructional manuscript and video supplement.

To study combined solid organ and vascularized composite allotransplantation, we describe a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique.

A Novel Microsurgical Modèle pour Heterotopic, en bloc de la paroi thoracique, Thymus, et Transplantation cardiaque chez la souris

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression ...

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and translational research in the field of transplantation medicine. A vast array of reagents is available exclusively in this setting, including mono- and polyclonal antibodies for both diagnostic and interventional applications. In addition, a vast number of genotyped, inbred, transgenic, and knock out strains allow detailed investigation of the individual contributions of humoral and cellular components to the complex interplay of an immune response and make the mouse the gold standard for immunological research. 
Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) delineates a novel field of transplantation using allografts to replace "like with like" in patients suffering traumatic or congenital tissue loss. This surgical methodological protocol shows the use of a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis in an orthotopic mouse hind limb transplantation model. The model specifically allows for comparison between established paradigms in solid organ transplantation with a novel form of transplants consisting of various different tissue components. Uniquely, this model allows for the transplantation of a viable vascularized bone marrow compartment and niche that have the potential to exert a beneficial effect on the balance of immune acceptance and rejection. This technique provides a tool to investigate alloantigen recognition and allograft rejection and acceptance, as well as enables the pursuit of functional nerve regeneration studies to further advance this novel field of transplantation.

This novel model for orthotopic hind limb transplantation in the mouse, applying a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis, provides a powerful tool for in&#160;vivo mechanistic immunological research related to vascularized composite allotransplantation (VCA).

Orthotopique Hind Limb transplantation chez la souris

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the availability of the widest range of molecular probes and reagents to perform in vivo as well as in vitro studies. Based on our experience with various murine transplantation models, we developed a heterotopic pancreas transplantation model in mice with the intent to analyze mechanisms underlying severe ischemia reperfusion injury-associated early graft damage. In contrast to previously described techniques using suture techniques, herein we describe a new procedure using a non-suture cuff technique. 
In recent years, we have performed more than 300 pancreas transplantations in mice with an overall success rate of &gt;90%, a success rate never described before in mouse pancreas transplantation. The backbone of this non-suture cuff technique for graft revascularization consists of two major steps: (I) pulling the recipient vessel over a polyethylene/polyamide cuff and fixing it with a circumferential ligature, and (II) placing the donor vessel over the everted recipient vessel and fixing it with a second circumferential ligature. The resultant continuity of the endothelial layer results in less thrombogenic lesions with high patency rates and, finally, high success rates.
In this model, arterial anastomosis is achieved by pulling the abdominal aorta of the donor graft over the everted common carotid artery of the recipient animal. Venous drainage of the graft is achieved by pulling the portal vein of the graft over the everted external jugular vein of the recipient. This manuscript provides details and crucial steps of the organ recovery and organ implantation procedures, which will allow researchers with microsurgical skills to perform the transplantation successfully in their laboratories.

Among abdominal solid organ transplantation, pancreatic grafts are prone to develop severe ischemia reperfusion injury-associated graft damage, leading eventually to early graft loss. This protocol describes a model of murine pancreas transplantation using a non-suture cuff technique, ideally suited for analyzing these early, deleterious damages.

Modèle de souris pour une Transplantation du pancréas en utilisant une Technique mis à jour le brassard

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic options have significant risk of failure and substantial morbidity.
Use of bone vascularized composite allotransplantation (VCA) would offer both a close match of resected bone size and shape and the healing and remodeling potential of living bone. At present, life-long drug immunosuppression (IS) is required. Organ toxicity, opportunistic infection and neoplasm risks are of concern to treat such non-lethal indications.
We have previously demonstrated that bone and joint VCA viability may be maintained in rats and rabbits without the need of long-term-immunosuppression by implantation of recipient derived vessels within the VCA. It generates an autogenous, neoangiogenic circulation with measurable flow and active bone remodeling, requiring only 2 weeks of IS. As small animals differ from man substantially in anatomy, bone physiology and immunology, we have developed a porcine bone VCA model to evaluate this technique before clinical application is undertaken. Miniature swine are currently widely used for allotransplantation research, given their immunologic, anatomic, physiologic and size similarities to man. Here, we describe a new porcine orthotopic tibial bone VCA model to test the role of autogenous surgical angiogenesis to maintain VCA viability.
The model reconstructs segmental tibial bone defects using size- and shape-matched allogeneic tibial bone segments, transplanted across a major swine leukocyte antigen (SLA) mismatch in Yucatan miniature swine. Nutrient vessel repair and implantation of recipient derived autogenous vessels into the medullary canal of allogeneic tibial bone segments is performed in combination with simultaneous short-term IS. This permits a neoangiogenic autogenous circulation to develop from the implanted tissue, maintaining flow through the allogeneic nutrient vessels for a short time. Once established, the new autogenous circulation maintains bone viability following cessation of drug therapy and subsequent nutrient vessel thrombosis.

Currently any kind of vascularized composite allotransplantation depends on long-term-immunosuppression, difficult to support for non-life-critical indications. We present a new porcine tibial VCA model that can be used to study bone VCA and demonstrate the use of surgical angiogenesis to maintain bone viability without the need of long-term immune-modulation.

Angiogenesis chirurgicale en Porcine Allotransplantation Tibial : un nouveau grand Animal OS vascularisé Allotransplantation Composite modèle

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular disease is the development of ischemia. In severe cases, patients can develop critical limb ischemia in which they experience constant pain and an increased risk of limb amputation. Current therapies for peripheral ischemia include bypass surgery or percutaneous interventions such as angioplasty with stenting or atherectomy to restore blood flow. However, these treatments often fail to the continued progression of vascular disease or restenosis or are contraindicated due to the overall poor health of the patient. A promising potential approach to treat peripheral ischemia involves the induction of therapeutic neovascularization to allow the patient to develop collateral vasculature. This newly formed network alleviates peripheral ischemia by restoring perfusion to the affected area. The most frequently employed preclinical model for peripheral ischemia utilizes the creation of hind limb ischemia in healthy rabbits through femoral artery ligation. In the past, however, there has been a strong disconnect between the success of preclinical studies and the failure of clinical trials regarding treatments for peripheral ischemia. Healthy animals typically have robust vascular regeneration in response to surgically induced ischemia, in contrast to the reduced vascularity and regeneration in patients with chronic peripheral ischemia. Here, we describe an optimized animal model for peripheral ischemia in rabbits that includes hyperlipidemia and diabetes. This model has reduced collateral formation and blood pressure recovery in comparison to a model with a higher cholesterol diet. Thus, the model may provide better correlation with human patients with compromised angiogenesis from the common co-morbidities that accompany peripheral vascular disease.

We describe a surgical procedure used to induce peripheral ischemia in rabbits with hyperlipidemia and diabetes. This surgery acts as a preclinical model for conditions experienced in peripheral artery disease in patients. Angiography is also described as a means to measure the extent of introduced ischemia and recovery of perfusion.

Modèle préclinique d’ischémie des membres postérieurs chez les lapins diabétiques

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

Modified Heterotopic Hindlimb Osteomyocutaneous Flap Model in the Rat for Translational Vascularized Composite Allotransplantation Research

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand and face transplants and, more recently, abdominal wall, uterus, and urogenital transplants. Functional outcomes have exceeded initial expectations, and most recipients enjoy an improved quality of life. However, as clinical experience accumulates, chronic rejection and complications from the immunosuppression must be addressed. In many cases where grafts have failed, the causative pathology has been ischemic vasculopathy. <span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: Arial, sans-serif; color: rgb(41, 43, 49); background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">The biological mechanisms of the acute and chronic rejection associated with VCA, especially ischemic vasculopathy, are important areas of research. However, due to the very small number of VCA patients, the evaluation of proposed mechanisms is better addressed in an experimental model. Multiple groups have used animal models to address some of the relevant unsolved questions in VCA rejection and vasculopathy. Several model designs involving a variety of species are described in the literature. Here we present a reproducible model of VCA heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap in the rat that can be utilized for translational VCA research. This model allows for the serial evaluation of the graft, including biopsies and different imaging modalities, while maintaining a low level of morbidity.

Vascularized composite allograft offers life-altering benefits to transplant recipients, but the biological causes of graft rejection and vasculopathy remain poorly understood. The rodent surgical model presented here offers a reproducible, clinically relevant model of transplantation, allowing researchers to evaluate rejection events and potential therapeutic strategies to prevent their occurrence.

Modèle de Rabat Ostéomyocutané Hétérootopique modifié dans le rat pour la recherche d’allotransplantation composite vascularisée translationnelle

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

A Mouse Model of Vascularized Heterotopic Spleen Transplantation for Studying Spleen Cell Biology and Transplant Immunity

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone splenectomy regardless of precipitating causes are prone to develop an overwhelming post-splenectomy infection and experience increased risks of deep venous thrombosis and malignancies. Recently, epidemiological studies indicated that splenectomy might be associated with the occurrence of cardiovascular diseases, suggesting that physiological functions of the spleen have not yet been fully recognized. Here, we introduce a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, which not only can be utilized to study the function and behavioral activity of splenic immune cell subsets in different biologic processes, but also can be a powerful tool to test the therapeutic potential of spleen transplantation in certain diseases. The main surgical steps of this model include donor spleen harvest, the removal of recipient native spleen, and spleen graft revascularization. Using congenic mouse strains (e.g., mice with CD45.1/CD45.2 backgrounds), we observed that after syngeneic transplantation, both donor-derived splenic lymphocytes and myeloid cells migrated out of the graft as early as post-operative day 1, concomitant with the influx of multiple types of recipient cells, thus generating a unique chimera. &#160;Despite relatively challenging techniques, this procedure can be performed with &#62;90% success rate. This model allows tracking the fate, longevity, and function of splenocytes during steady state and in a disease setting following a spleen transplantation, thereby offering a great opportunity to discover the distinct role for spleen-derived immune cells in different disease processes.

This protocol details the surgical steps of a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, a technically challenging model that can serve as a powerful tool in studying the fate and longevity of spleen cells, the mechanisms of distinct spleen cell populations in disease progression, and transplant immunity.

Un modèle de souris de transplantation de rate Hétérootopique vascularisée pour étudier la biologie cellulaire de la rate et l’immunité aux greffes

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone ...

Taking the Next Step: a Neural Coaptation Orthotopic Hind Limb Transplant Model to Maximize Functional Recovery in Rat

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current limitations in immunosuppression and functional neuromotor recovery. Many animal models have been developed for studying unique features of VCA, but here we present a robust reproducible model of orthotopic hind limb transplant in rats designed to simultaneously investigate both aspects of current VCA limitation: immunosuppression strategies and functional neuromotor recovery. At the core of the model rests a commitment to meticulous, time-tested microsurgical techniques such as hand sewn vascular anastomoses and hand sewn neural coaptation of the femoral nerve and the sciatic nerve. This approach yields durable limb reconstructions that allow for longer lived animals capable of rehabilitation, resumption of daily activities, and functional testing. With short-term treatment of conventional immunosuppressive agents, allotransplanted animals survived up to 70 days post-transplant, and isotransplanted animals provide long lived controls beyond 200 days post-operatively. Evidence of neurologic functional recovery is present by 30 days post operatively. This model not only provides a useful platform for interrogating immunological questions unique to VCA and nerve regeneration, but also allows for in vivo testing of new therapeutic strategies specifically tailored for VCA.

This protocol presents a robust, reproducible model of vascularized composite allotransplant (VCA) geared toward simultaneous study of immunology and functional recovery. The time invested in meticulous technique in a right mid-thigh hind limb orthotopic transplant with hand sewn vascular anastomoses and neural coaptation yields the ability to study functional recovery.

Passer à l’étape suivante : un modèle de transplantation orthotopique orthotopique des membres de l’utérus pour maximiser la récupération fonctionnelle chez les rats

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current ...