A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
כאן, אנו מתארים את ההכנה והפרטים הטכניים של השתלת לב הטרוטופי בעכברים תוך שימוש בלב תורם מוות במחזור הדם.
מטרת פרוטוקול זה היא להקים מודל השתלת לב הטרוטופי של חולדות עם תרומה לאחר מוות במחזור הדם (DCD). קיימות שתי הגדרות עבור פרוטוקול זה: הגדרת תורם לב והגדרת מקבל. במערך תורם הלב, חולדות Sprague Dawley מורדמות, מונשמות אנדוטרכיאלית ומאווררות. עורק הצוואר הימני הוא קנולציה כדי לספק הפרין ואת החומר המשתק וקורוניום-ברומיד. תהליך ה-DCD מתחיל על ידי הפסקת האוורור. לאחר 20 דקות, הלב נחשף ואבי העורקים הדיסטלי לענף הברכיוצפלי מהודק. לאחר 25 דקות מהפסקת מכונת ההנשמה, תמיסה קרה כקרח של אוניברסיטת ויסקונסין (UW) מוחדרת דרך קטטר הצוואר כדי לשטוף את הלב. הלב נרכש על ידי חלוקת אבי העורקים, עורק הריאה, הוורידים הנבוביים וורידי הריאה ומאוחסן בתמיסת UW להשתלה. בהגדרת הנמען, חולדת לואיס מורדמת באיזופלורן. בופרנורפין בשחרור איטי ניתן תת עורי כדי להקל על החלמה חלקה לאחר הניתוח. דרך חתך בטן בקו האמצע, אבי העורקים האינפרא-כלייתי והווריד הנבוב התחתון מבודדים ומהודקים בעזרת מהדק כלי דם אטראומטי. אבי העורקים של הלב התורם ועורק הריאה נתפרים לאבי העורקים הבטני המקבל ולווריד הנבוב הנבוב, בהתאמה, עם ריצה של 8-0 פרולן. מהדק כלי הדם מוסר כדי להחזיר את הלב. דופן הבטן סגורה והחולדה מתאוששת. לאחר מרווח קבוע (24 שעות עד שבועיים), החולדה הנקלטת מורדמת, הלב המושתל נחשף, וצנתר עם קצה בלון מוחדר לחדר השמאלי דרך הקודקוד כדי לרשום לחץ ו-dP/dt מפותח באמצעות מערכת איסוף נתונים. רקמת הלב נאספת לצורך היסטולוגיה, אימונולוגיה או ניתוח מולקולרי. מודל מוצלח להשתלת לב חולדה מתורם DCD יאפשר מחקרים נוספים על גישות ההגנה על הלב לשיפור תוצאות השתלת הלב מתורמי DCD.
מודל של השתלת לב בבעלי חיים קטנים (HTx) הוא קריטי לביצוע מחקר החוקר את המצבים הפתופיזיולוגיים המשפיעים על הלב המושתל. HTx הטרוטופי במודל עכברי, כפי שתואר על ידי אוטו ולינדזי, איפשר לחוקרים לחקור את השינויים הפתופיזיולוגיים שנצפו בתנאים של איסכמיה ורפרפוזיה1. באופן מסורתי, לבבות תורמים להשתלה נרכשו מתורמי לב פועם, הידועים גם כתורמים לאחר מוות מוחי (DBD); עם זאת, חלה עלייה לא פרופורציונלית במספר החולים הזקוקים ל-HTx2. לאחרונה, לבבות מתורמי מוות במחזור הדם, הידועים גם כתורמי תרומה לאחר מוות במחזור הדם (DCD), שימשו להשתלה במסגרות ניסיוניות3. ההבדל העיקרי בין לבבות תורמי DBD ו-DCD הוא שבאחרון, הלבבות נתונים למשכי זמן משתנים של איסכמיה, מה שמונע את השימוש בהם בתרגול HTx שגרתי.
הספרות שתוארה קודם לכן על HTx הטרוטופי של עכברים השתמשה רק במצבים של תורם לב פועם 4,5,6. השתלת לב הטרוטופית DCD דורשת שינויים עדינים, שבלעדיהם הלב המושתל לא יפעם7. פרוטוקול זה נועד לחלוק עם הקוראים טכניקה מעודנת של DCD HTx בחולדות. איסכמיה גלובלית של שריר הלב היא מולדת בתרומת איברים DCD. מערך ניסיוני המחקה איסכמיה גלובלית של שריר הלב נחקר רק במערך ex vivo 5. ממצאים ממחקרים ex vivo עשויים שלא לחול על עבודת DCD HTx מכיוון שקיימים הבדלים משמעותיים בין מודלים של איסכמיה גלובלית in vivo (DCD) ו-ex vivo 5. ייתכן שלא ניתן לשחזר את התוצאות, או היעדרן, מהתערבויות להפחתת איסכמיה של שריר הלב במודלים ex vivo במודל DCD HTx. לפיכך, חיוני לדמות את ה-DCD HTx האנושי במודל של בעלי חיים, שהממצאים ממנו יכולים להיות בעלי ערך תרגומי גבוה יותר. מודל ה-DCD HTx המתואר כאן יאפשר לחוקר לדמות מקרוב את ה-DCD HTx הקליני ויספק את ההזדמנות להפחית את פגיעת הרפרפוזיה באמצעות התערבויות הן בלב התורם והן במקבל. עם ההחלמה של החולדה המקבלת, ניתן לחקור את תפקוד הלב המושתל, ההיסטופתולוגיה והאימונולוגיה במרווחי זמן משתנים מרגע ההשתלה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל הניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות המוסדיות ולמדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה, שפורסם על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (פרסום NIH מס' 86-23, מתוקן 2011)8. הנהלים הבאים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת וירג'יניה קומונוולת'. כל ההליכים בוצעו בהתאם להנחיות OSHA (מינהל הבטיחות והבריאות התעסוקתית) והטכניקות הסטריליות המומלצות9. חולדות ספראג דולי שוכנו בלחות מבוקרת בטמפרטורה של 23 מעלות צלזיוס ו-12 שעות חושך/אור.
1. הקמת המעבדה
הערה: הקצו מקום ייעודי לביצוע ניתוחי הישרדות מכרסמים סטריליים עם מיקרוסקופ ניתוח. שמור על טמפרטורת הסביבה של חדר הניתוח כחמה; השימוש ברפידות חימום הן לניתוח והן לתהליך ההחלמה חיוני לשמירה על טמפרטורת הגוף של החולדה המקבלת.
2. הכנת תורם DCD של חולדה in vivo
3. השתלת לב הטרוטופי של חולדה in vivo
4. התאוששות וניטור
5. רכש והשתלה של הלב הפועם הבקרה
6. הערכת תפקוד לב מושתל:
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
24 שעות עד 14 ימים לאחר השתלת הלב ההטרוטופית, ניתן לפתוח מחדש את הבטן, וניתן לחשוף את הלב כדי למדוד את הלחץ שפותח על ידי החדר השמאלי. קטטר עם קצה בלון מוחדר לחדר השמאלי של לב ה-DCD (או CBD) כדי למדוד את הלחץ המפותח (DP), המקסימום +dP/dt והמינימום −dP/dt. איור 7 מציג דוגמה ל...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
עבור חולדה הטרוטופית מוצלחת של DCD HTx, זה קריטי שתוקם הגדרה קפדנית ומתחשבת של הניסוי. ההגדרה המפורטת לוקחת בחשבון מספר גורמים, כולל 1) בחירת חולדות צעירות כתורמות DCD, 2) שימוש באיזופלורן כחומר ההרדמה המועדף, 3) אספקה יעילה של קרדיופלגיה ללב התורם, 4) אחסון לב התורם בתמיסה קרה כק...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברי כתב היד הזה אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק סקירת הצטיינות שהוענק לד"ר מוחמד קוואדר (1I01 BX003859) וכספים ממרכז הלב פאולי למוחמד קוואדר וד"ר סטפנו טולדו.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
5-0 nylon suture polyamide monofilament | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
5-0 silk suture | Surgical Specialties | SP116 | |
8-0 monofilament suture | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
Autoclave | Steris | Amsco Lab 250 | |
BD Insulin Syringe with Detachable Needle 1 mL Syringes | Fisher Scientific | 14-820-28 | |
BD Syringe with Luer-Lok Tips (Without Needle) 10 mL Syringes | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
Belzer University of Wisconsin cold storage solution | Bridge to Life Northbrook IL USA | Adenosine 1.34 g/L, Allopurinol 0.136 g/L, Glutathione 0.922 g/L, Lactobionic Acid (as Lactone) 35.83 g/L, Magnesium Sulfate heptahydrate 1.23 g/L, Pentafraction 50 g/L, Potassium Hydroxide 5.61 g/L, Potassium Phosphate monobasic 3.4 g/L, Raffinose pentahydrate 17.83 g/L | |
Buprenorfin SR Lab | Zoopharm LLC | ||
Debakey atraumatic pediatric multi-angle vascular clamp | Aesculap | F341T | |
Exel International Disposable Safelet I.V. Catheters 14 G | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
Exel International Disposable Safelet I.V. Catheters 22 G | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
Fogarty catheter size 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
Forceps with curved tips | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
Gaymar Heating pump | Braintree Scientific, Braintree, MA, USA | TP700 | |
Germinator-500 | Braintree Scientific | ||
Heparin Sodium Injection, USP 1,000 U/mL | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
Iris micro-scissors with straight tips | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
Isoflurane USP | Patterson Veterinary | NDC 14043070406 | |
Ketamine HCl 100 mg/mL | Henry Schein | NDC 6745710810 | |
Lidocaine HCl 2% | Aspen Veterinary | 07-892-4325 | |
McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | Fisher Scientific | NC0650323 | sterile cotton tip applicators |
Micro-scissors, right angle and curved tips | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
Needle holder | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.BSL158 | with the lock mechanism removed |
Normal Saline | Baxter Infusion supplies | ||
PowerLab station | AD Instruments, Denver, CO | data acquisition system | |
Sodium Hydroxide/Hydrochloric Acid | adjust the solution to pH 7.4 | ||
Sprague Dawley rats | male, 8–16 weeks of age, <400 g in weight | ||
Surgical Microscope | Leika | Model M525 F40 | |
Surgicel | Ethicon | absorbable hemostat | |
Temperature probe Therma Waterproof Type T High Precision Thermocouple Meter | Thermoworks | THS-232-107 | |
Tweezers with high precision point | Excelta | 17-456-109 | |
Vecuronium Bromide | Sigma-Aldrich | PHR1627 | diluted in PBS for 100 mg/mL |
Ventelite | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | ||
Xylazine 100 mg/mL | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved