Abbiamo sviluppato un modello per ridurre le complicanze associate alla perfusione normotermica ex-situ e aumentare il tempo di conservazione sicuro per i cuori dei donatori. Rispetto ai modelli animali alternativi, questo modello è semplice ed economico e può essere eseguito da un singolo sperimentatore. Questo modello può essere utile per testare l'efficacia a lungo termine degli interventi farmacologici e genetici sui cuori dei donatori dopo i trapianti.
La procedura chirurgica richiede abilità microchirurgiche. Il fattore chiave per raggiungere il successo in questo modello è praticare e concentrarsi sui passaggi critici delineati nel manoscritto. Per iniziare, assemblare l'apparato Langendorff, comprese le linee di ossigenatore, pompa e perfusione.
Riempire il circuito di perfusione con 20 millilitri di soluzione salina e farlo circolare fino a quando non viene innescato con sangue autologo. Sul ratto donatore anestetizzato, eseguire un'incisione addominale mediana di 7 centimetri e quindi incisioni bilaterali di 3 centimetri dal processo xifoideo alla clavicola media. Rimuovere la pelle dalla regione toracica.
Iniettare 1.000 unità internazionali di eparina sciolta in 0,3 millilitri di soluzione salina isotonica attraverso la vena cava inferiore usando una siringa da 1 millilitro Interrompere qualsiasi sanguinamento dal foro dell'ago comprimendolo delicatamente con un batuffolo di cotone. Inserire un catetere femorale 5-francese nell'aorta addominale. Assicurarsi che la punta del catetere raggiunga l'arco aortico e confermare la posizione del catetere valutando la lunghezza approssimativa della parte inserita del catetere.
Raccogliere circa 10 millilitri di sangue attraverso il catetere inserito nell'aorta addominale. Collegare la linea di perfusione della soluzione cardioplegica al catetere addominale e iniziare la somministrazione della soluzione cardioplegica con la pompa a siringa ad una velocità di 800 millilitri all'ora. Aprire la cavità toracica dal diaframma e tagliare la vena cava inferiore vicino al diaframma per prevenire la distensione ventricolare.
Tagliare le costole bilateralmente lungo la colonna vertebrale toracica fino all'ingresso toracico. Riflettere la parete toracica ventrale mobilizzata superiormente con una pinza per zanzare. Dopo aver somministrato tutta la soluzione cardioplegica, isolare l'arco aortico dai tessuti circostanti e sezionarlo attentamente appena sotto l'arteria succlavia sinistra.
Transetto le arterie carotidi brachiocefaliche e sinistra comune in una posizione distante, lasciando i monconi più lunghi dell'arco aortico per una facile manipolazione durante l'incannulamento dell'aorta. Quindi transettare l'arteria polmonare principale il più vicino possibile alla biforcazione. Applicare con cura la vena cava superiore e la vena cava inferiore con suture di seta 5-0, impedendo l'ostruzione dell'atrio destro e del seno coronarico.
Coprire i margini sinistri del torace con una garza bagnata, posizionare il cuore su di esso e ritrarre delicatamente le legature della vena cava superiore e della vena cava inferiore per esporre l'ilo. Ligare le vene polmonari e azygos insieme a una sutura di seta 5-0. Recidere il tessuto dorsale alla legatura ed estrarre il cuore.
Pesare il cuore dopo averlo esaminato per eventuali lesioni. Sostituire il circuito innescato dalla soluzione salina con l'adescamento del sangue e avviare la perfusione a una portata di due o tre millilitri al minuto, consentendo al perfusato di fuoriuscire dal sito di incannulamento per rimuovere eventuali bolle d'aria. Dopo aver posizionato la legatura permanente, assicurarsi che il cuore inizi a contrarsi entro pochi secondi e raggiunga un ritmo normale in 60 secondi.
Una pressione media di perfusione da 55 a 65 millimetri di mercurio con una portata coronarica di tre o quattro millilitri a 37 gradi Celsius indica un'adeguata perfusione. Raccogliere 0,15 millilitri di sangue dal serbatoio e controllare l'analisi dei gas ematici all'inizio della perfusione e successivamente ogni 20 minuti. Dopo 120 minuti di perfusione, somministrare tre millilitri di Custodiol attraverso la pompa a siringa ad una velocità di 250 millilitri all'ora per arrestare il cuore.
Eseguire la laparotomia della linea mediana e inserire un divaricatore per allargare la cavità addominale. Mobilitare gli organi addominali sul lato sinistro del destinatario usando tamponi di cotone per fare spazio alla procedura. Utilizzando un microscopio chirurgico con un ingrandimento 10x, mobilitare il duodeno e il digiuno prossimale mediante dissezione smussata con tamponi di cotone.
per esporre l'aorta addominale e la vena cava inferiore. Posizionare legature di seta 5-0 sui rami mesenterici di entrambi i lati cranico e caudale dei vasi principali. Elevare i vasi addominali e coagulare o legare i rami lombari con suture di seta 5-0.
Ricorda di risparmiare le arterie e le vene testicolari e di non bloccarle. Utilizzare legature per sollevare i vasi e posizionare i micro-morsetti ai rami mesenterici, caudali e cranici dei vasi principali per fermare il flusso sanguigno nel sito di anastomosi. Forare l'aorta con un ago calibro 27 e allungare l'incisione con micro forbici ad una lunghezza uguale o leggermente superiore all'apertura dell'aorta ascendente del donatore.
Fai un'incisione longitudinale della vena cava inferiore allo stesso modo dell'aortotomia, ma rendila tre millimetri più vicina al lato caudale rispetto all'incisione dell'aorta. Iniziando le anastomosi, posizionare il cuore del donatore sul lato destro dell'addome del ricevente e attaccare l'aorta ascendente del donatore all'aorta addominale del ricevente con un semplice punto interrotto all'angolo cranico dell'incisione longitudinale. Spostare il cuore sul lato sinistro dell'addome del ricevente ed eseguire l'anastomosi dell'aorta ascendente del donatore con l'aorta addominale del ricevente, utilizzando una sutura in polipropilene 9-0.
Fissare l'arteria polmonare del donatore alla vena cava inferiore con due suture interrotte agli angoli caudale e cranico dell'incisione longitudinale. Dopo il completamento dell'anastomosi, rimuovere il morsetto caudale e il morsetto cranico. Assicurare un'emostasi adeguata, sostituire gli organi addominali in modo simile a meandri e chiudere gli strati dell'incisione addominale utilizzando suture continue in polipropilene 5-0.
I parametri utilizzati per valutare la vitalità del cuore durante la perfusione ex-situ, come lattato, potassio e pressione aortica media sono mostrati in questa figura. Qui, l'uso della conservazione ex-situ normotermica ha ridotto il tempo ischemico totale di sei casi riusciti a 46,2 più-meno 4,7 minuti, mentre il tempo totale fuori dal corpo è stato di 166,2 più-meno 4,7 minuti. L'estrazione del cuore dal donatore e la preparazione per la perfusione ex-situ e il trapianto eterotopico richiesto è stato di 5,8 più-meno 1,3 minuti.
Il tasso di successo complessivo dell'intervento chirurgico è stato del 70% e il tempo medio di anastomosi dei sei casi riusciti è stato di 38,4 più meno 3,4 minuti. Le prestazioni elettrofisiologiche del cuore del donatore prima dell'approvvigionamento e dopo l'impianto sono presentate in questa figura. In tutti gli esperimenti, la frequenza cardiaca è diminuita significativamente immediatamente dopo l'impianto, ma alla fine si è ripresa nel tempo.
L'aspetto macroscopico e microscopico del cuore donatore prima della conservazione ex-situ normotermica, dopo la conservazione ex-situ normotermica e dopo due ore di impianto eterotopico sono mostrati qui. Quando si esegue questa procedura, è importante prendere abbastanza sangue per la perfusione, tagliare con cura l'aorta senza danneggiare la parte ascendente e osservare attentamente i parametri fisiologici durante la conservazione. Seguendo questa procedura, possiamo testare l'efficacia di nuove soluzioni di conservazione e la risposta immunitaria del ricevente ai metodi di conservazione di nuova introduzione.
Con la combinazione di perfusione ex-situ e trapianto eterotopico, siamo in grado di studiare nuove tecniche attraverso tempi di conservazione allungati e osservare l'impatto a lungo termine sulla risposta immunitaria ricevente.
