Method Article
Experimental animal research plays a pivotal role in the development of clinical transplantation practice. The porcine orthotopic liver transplantation model (OLTx) closely resembles human conditions and is frequently used in clinically oriented research. The following protocol contains all information for a reliable porcine OLTx model using an active porto-caval-jugular shunt.
The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. Each year, a considerable number of patients on the liver transplantation waiting list die without receiving an organ transplant or are delisted due to disease progression. Even after a successful transplantation, rejection and side effects of immunosuppression remain major concerns for graft survival and patient morbidity.
Experimental animal research has been essential to the success of liver transplantation and still plays a pivotal role in the development of clinical transplantation practice. In particular, the porcine orthotopic liver transplantation model (OLTx) is optimal for clinically oriented research for its close resemblance to human size, anatomy, and physiology.
Decompression of intestinal congestion during the anhepatic phase of porcine OLTx is important to guarantee reliable animal survival. The use of an active porto-caval-jugular shunt achieves excellent intestinal decompression. The system can be used for short-term as well as long-term survival experiments. The following protocol contains all technical information for a stable and reproducible liver transplantation model in pigs including post-operative animal care.
Ortotopik karaciğer nakli (OLTx) son dönem karaciğer hastalığı ya da ileri hepatosellüler karsinom hastalarının tek tedavi seçeneğidir. Son 25 yıldır, bekleme listesinde aday sayısı giderek artmış ve artık çok mevcut greft sayısını aşıyor olmuştur. En nakli bölgelerde, karaciğer nakli için bekleme listesinde olan hastalarda 20% 30 organ nakli almadan ölmek ya da bağlı hastalığın ilerlemesine delisted edilir. Stratejiler, böylece, mevcut greft sayısı, umutsuzca ihtiyaç vardır, donör havuzu artırmak ve. Genişletilmiş kriterler Organ tahsisi, uzun süreli greft korunması ve immünolojik tolerans indüksiyon hala önemli klinik zorlukları 1-3 temsil etmektedir. Bu nedenle, deneysel OLTx araştırmaları klinik OLTx uygulamayı optimize etmek için çok önemlidir.
Domuz OLTx l dahil olmak üzere pek çok yönden, insan OLTx benzer bir köklü deneysel bir modeliver boyutu, anatomi, fizyoloji ve 4-6. Bu nedenle, bu tür cerrahi teknikler, fizyoloji, immünoloji, korunması ve iskemi-reperfüzyon hasarı olarak araştırma alanlarında bir standart deneysel bir yöntem haline gelmiştir. Greft tedarik alıcı hepatektomi, ve özellikle de vasküler yeniden, çok sayıda teknikler literatürde 5'te tarif edilmiştir. Uygun tekniğinin seçimi araştırmacının tercihi ve teknik kapasitesine göre değişir.
İnsan senaryoda aksine, anhepatik aşamasında splanknik tıkanıklığı domuz OLTx önemli bir problem teşkil etmektedir. Müteakip intestinal iskemi ve konjestif damar hasarı, böylece, deney 7-9 başarısını domuz hayatta kalma tehlikeye, ciddi hemodinamik kararsızlığa neden olabilir ve. Bu nedenle, yeterli bağırsak dekompresyon özellikle daha az teknik rafine deneysel ortamlarda, zorunludur.
Bizianhepatik faz süresince aktif porto-kaval-juguler şantı ing bağırsak tıkanıklığı önlemek için güvenilir bir seçenektir. Sistem erken reperfüzyon deneyleri yanı sıra uzun süreli sağkalım senaryoları için de kullanılabilir. Aşağıdaki protokol hepatektomi ve uçtan uca damar rekonstrüksiyon teknikleri ve post-operatif bakım dahil olmak üzere donör karaciğer tedarik, alıcı işlemler dahil domuzlarda istikrarlı ve tekrarlanabilir karaciğer transplantasyonu modeli için tüm bilgileri içerir.
Tüm hayvanlar 'Sağlık, Ontario, Kanada Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Tıbbi Araştırma ve' 'Laboratuvar Hayvanları Bakım için Kılavuzu' Ulusal Derneği tarafından formüle 'Laboratuar Hayvan Bakımı İlkeleri' ile uyumlu insancıl bakım almış . Toronto Genel Araştırma Enstitüsü Hayvan Bakım Komitesi, tüm çalışmalarını onayladı.
1. Organ Alma
2. Alıcı Hepatektomi
3. Gemi İmar
4. Post-operatif Faz
Bir birinci nakil çalışma, kalp-yenerek Donör modelinde (HBD, n = 5) in situ sıcak iskemi 45 dakika maruz DCD modelinde (n = 10) ile karşılaştırılmıştır. Her iki grupta da greft alımı sonrasında 10 saat boyunca buz üzerinde muhafaza edildi.
HBD grubunda, alıcı domuzların% 100 transplantasyon sonrası 5. günde izlem sonuna kadar yaşadı. DCD grubu, alıcı domuz sadece% 50 azalma ameliyat sonrası karaciğer fonksiyonu bir sonucu olarak, pıhtılaşma sorunları veya metabolik dekompansasyon nedeniyle 5 gün boyunca hayatta kaldı.
Bütün kan numuneleri, merkezi venöz kateter toplanmıştır. Santrifüj işleminden sonra, serum numuneleri alındı ve hepatosellüler hasarı (aspartat aminotransferaz, AST), safra fonksiyonu (total bilirubin ve alkalin fosfataz) ve karaciğer fonksiyon (INR) için analiz edilmiştir. 5 - her bir markörün zaman akışı, Şekil 2 'de gösterilmiştir.
AST düzeyleri 24 saat (DCD grubunda HBD grubunda 1414 ± 538 U / L ve 2296 ± 1313 U / L, p = 0.13) sonra zirveye ulaştı ve 5 gün sonra neredeyse normal değerlere döndü. Benzer şekilde, alkalin fosfataz değerleri belirgin DCD grubunda 36 saat HBD grubu (162 ± 54 U / L; p = 0.27) ile karşılaştırıldığında (224 ± 111 U / L), sonra artmıştır. Total bilirubin HBD grubunda stabil iken (10 umol boyunca / L ≤), yavaş yavaş 5 gün (23 ± 31 umol / L; p = 0.43) kadar DCD grubunda artış göstermiştir. DCD grubunda bilirubin değerleri geniş standart sapma bu grupta tuhaf bir heterojenite safra yaralanma göstermektedir. Karaciğer fonksiyonu bir belirteci olarak INR AST değerlere benzer bir trend göstermiştir. Değerler, 24 saat zirve yaptı ve 5 gün sonra neredeyse normal değerlere restore edildi. HBD grup DCD grubuna göre 1.47 ± 0.34 bir zirve ile düşük değerler vardı (tepe 1.70 ± 0.36, p = 0.32).
Şekil porto-kaval-boyun şant 1. Şema. Bypass Ringer solüsyonu ile dolu. Sonra kaval parçası bir boru kelepçesi ile kenetlendiği, boyun ve dalak parçaları önceden ayarlanmış kateter bağlı bypass açılır ve santrifüj pompa portal venöz sıkma sonra başlatılır. Karaciğer rezeksiyonu sonra, bypass kaval parçası yerleştirilir ve böbrek damarlarına kadar infrahepatic vena kava güdük kranial garantiledi. boru kelepçesi portal dekompresyon ilave olarak, kaval dekompresyon izin vermek için serbest bırakılır.
2. Aspartat aminotransferaz (AST) Şekil (HBD n = 5, DCD n = 10). AST hepatosellüler hasarın duyarlı bir göstergesidir. tepe kıçer 24 saat daha hepatik reperfüzyon yaralanması öne DCD grubuna göre HBD düşüktür; Daha küçük standart sapma HBD grubunda daha homojen sonuçlarını gösterir.
Şekil 3. Toplam bilirubin (HBD n = 5, DCD n = 10). Toplam bilirubin, safra açıklık ve safra yolları bütünlüğünün bir göstergesi olarak, HBD grubunda 10 mol / L'nin altına değerleri ile istikrarlı ve homojen eğilimi göstermektedir. DCD grubunda bilirubin eğrisi deney grubunda sadece bir bölümünün safra hasarı göstermektedir, zaman içinde yavaş yavaş artar ve yüksek bir standart sapma göstermektedir.
Şekil 4. Alkalin fosfataz (HBD, n = 5, DCD n = 10). Alkalin fosfataz iSafra yaralanma bir göstergesi bu. HBD grubu için değerlerin daha düşük safra yaralanma ima DCD grubu, daha düşüktür.
Şekil 5. INR (HBD, n = 5, DCD n = 10). Yüksek bir INR değeri koagülasyon faktörlerinin serbest düşüş nedeniyle azalan karaciğer fonksiyonu gösterir. Hem HBD ve DCD gruplarda, INR değerleri karaciğer fonksiyon kurtarma düşündüren, 5 gün nakli sonrası normal değerlere döner. HBD grubunun değerleri düşük görünür.
Deneysel domuz OLTx bir klinik senaryo yoğun bakım kaynaklarının olmadan bir araştırma ayarı için zorlu bir işlemdir. Olası komplikasyonlar hemodinamik instabilite, kanama, organ iskemi, hipotermi ve metabolik yanı sıra solunum, dekompansasyona içerir. Herhangi bir araştırma grubu için, cerrahi teknik 5. yanı sıra domuz anestezi 14,15 yeterli usul eğitim temsilcisi ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için zorunludur.
Pek çok teknik inceliklerini özellikle de vasküler yeniden faz 5 ile ilgili olarak, literatürde tarif edilmiştir. Yukarıda tarif edilen OLTx protokolü insan OLTx andıran bir kava-yerine model için gerekli bilgileri sağlar. sağlanan sonuçlar hem HBD ve DCD modellerinde güvenilir hayvan hayatta kalma ve greft kurtarma göstermektedir. protokol greft reperfüzyon deneyimlerini kullanılan kısa vadeli sağkalım senaryolarda uygulanabilirdeney * yapılan örneğin, örneğin, yanı sıra tolerans çalışmaları gibi uzun süreli sağkalım modelleri.
Domuz OLTx Bir büyük engel cava ve portal ven çapraz klemp nispeten zayıf tolerans olduğunu. Anhepatik aşamasında splanknik tıkanıklık bile, organ reperfüzyon 7 sonra geri dönüşü olmayan bir şok noktasına en önemli intestinal iskemi ve hemodinamik istikrarsızlığa yol açabilir venöz hipertansiyon ve kapiller hasara neden olur. Vena kava tamamen karaciğer parankimi gömülü olduğundan, bir kava-koruyarak domuz geri prosedürü mümkün değildir. cava yeniden aşamasında vena kava toplam tıkanması domuz hemodinamik stabiliteyi bozar. Bir kaç rapor domuz OLTx az 25 dk 16,17 toplam cava ve portal ven tıkanıklığı esnasında yapılabilir olduğunu gösterse de, vasküler rekonstrüksiyon kez bir porto-kava-juguler bypass tekniği daha güvenli ve daha pratik bir seçenek 7- 9,18. The yazarların deneyim, pasif porto-juguler baypas anhepatik aşamasında stabil domuz hemodinamik tutmak optimal değildir. infrahepatic kava ve portal ven hem aktif dekompresyon da dahil olmak üzere bypass modeli, öngörülemeyen komplikasyonlara hatta uzun sıkıştırma süresi ile suprahepatik kaval ve portal anastomoz sakin yeniden aşamasını verir. Portal baypas kateter kaldırıldığında önceki raporlara 7 aksine, bir splenektomi zorunlu değildir. Hem splenik arter ve ven dalak uzunluğu yeterince perfüze proksimal yarısı bırakarak boyunca yarım yaklaşık kapalıdır. Nedeniyle bypass kesilmesi için kanama veya hava embolisi gibi komplikasyonlar bypass özenle yerleştirilmiş ve düzgün şekilde sabitlendiğinden emin sağlayarak önlenebilir.
Uzun süreli sağkalım OLTx deneylerde, safra kanalı anastomoz nedeniyle yüksek komplikasyon oranı 19 zayıf bir nokta olarak kabul edilir. safra doku çok kırılgan ve ne olduğunueds özel bakım sırasında işlenen. Birçok farklı anastomoz teknikleri 5,19 tarif edilmiştir. Bir uç uca anastomoz teknik olarak kolay ve minimal komplikasyon 19 ile ilişkilidir. Peribiliary bağ dokusu büyük bölümleri dahil olmayan bir kesici bir iğne ile bir dikiş kesintiye uğramış bir ameliyat dikiş ipliği daha üstün olduğu görülmektedir. kesintiye ameliyat dikiş ipliğinin tek dikiş düğümlü zaman safra kanalı, gereksiz gerilim altına yerleştirilir. Bu doku gözyaşı ve ardışık safra kaçakları neden olabilir. dikiş malzemesi - emilebilen veya emilemeyen - domuz sona kadar sınırlı bir ömrü göz önüne alındığında, genellikle önemli değildir. Birkaç ay içinde uzun dönem sağkalım modeller için emilebilir dikişlerle - İnsan OLTx gibi - tercih edilir.
Özel bakım post-operatif izlem alınmalıdır. Yeterli beslenme ve sıvı kaynağı, güvenilir bir ağrı kesici protokolü ve uygun bir immünsupresyonrejim zorunludur. Uzun vadeli deneyler için, immünsüpresyon özellikle önemlidir görünür. Diğer memeliler ile karşılaştırıldığında, domuzlar OLTx 20,21 sonra şaşırtıcı derecede düşük immünolojik ret oranını göstermektedir. Yuvarlak hücre infiltrasyonları nakilden sonra ikinci haftasında maksimal ve hatta immünsüpresyonun olmadan kendiliğinden azalır. Reddetme nadiren Domuz OLTx 22 sonrası ölüm nedenidir. Bununla birlikte, daha da bağışıklık bastırma protokolü burada bahsedilen tatbik steroid IV kalsineurin inhibitörleri po kapsayan ile aşı reddi OLTx sonra yaklaşık 4 gün sonra başlamak transaminaz hafif bir artış ile gösterilir ve görünür portal alan yuvarlak bir hücre infiltrasyonu ile teyit edilmiştir. Kalsinörin inhibitörleri verilir ya po 23,24 veya iv 25,26 edilebilir; Her iki yöntem de dezavantajları vardır. Hatta Oral uygulama cihazlarıyla, mide-bağırsak ulaşan gerçek miktarı belirsiz kalır. Diğer tarafta, sürekli IV infüzyonuEtkin bir hayvan ile domuz kalem zordur. Bu nedenle, iv uygulama potansiyel toksik etkiler ile birlikte, yüksek bir ilaç konsantrasyonu zirveleri ile sonuçlanan bir bolus olarak gerçekleştirilmelidir. Bununla birlikte, uygulama her iki yöntem uzun süreli sağkalım izin görünür.
Bir klinik ortamda benzer şekilde, post-operatif stres ülser profilaksisi önerilir. Peptik ülser Post-operatif kanama sık görülen bir sorundur ve bozulmuş karaciğer fonksiyon 27 ile ilişkili olabilir. Her iki grupta da OLTx gastrointestinal kanama birkaç durumda sonra, yazarlar pantoprazol düzenli profilaksi başladı ve o zamandan beri herhangi bir gastrointestinal kanama deneyimim olmadı.
Klinik ameliyathanede koşullarına karşılaştırılabilir intraoperatif steril koşullarda, ve bunun sonucunda antibiyotik profilaksisi sıkı bakım, enfeksiyon komplikasyon riskini azaltır.
Sonuç olarak, bu makale provides bir araştırma ortamda domuz OLTx programının kurulması için pratik bilgiler. Yeterli özveri, uygulama ve takım çalışması için, öğrenme süresini azaltmak için güvenilir sonuçlar elde etmek ve maliyetleri ve araştırma hayvanların sayısını azaltmak için önemlidir.
The authors have nothing to disclose.
The study was supported by research grants from the Roche Organ Transplant Research Foundation (ROTRF) and Astellas. Markus Selzner was supported by an ASTS Career Development Award. Matthias Knaak was supported by the Astellas Research Scholarship. We thank Uwe Mummenhoff and the Birmingham family for their generous support.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Atropine Sulphate 15 mg/30ml | Rafter 8 Products | 238481 | |
Buprenorphine 0.3 mg/ml | RB Pharmaceuticals LDT | N/A | |
Cefazolin 1 g | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2237138 | |
Cyclosporin Oral Solution 5,000 mg/50 ml | Novartis Pharmaceuticals Canada Inc. | 2150697 | |
Fentanyl Citrate 0.25 mg/5 ml | Sandoz Canada Inc. | 2240434 | |
Heparin 10,000 iU/10 ml | Leo Pharma A/S | 453811 | |
Isoflurane 99.9%, 250 ml | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2231929 | |
Ketamine Hydrochloride 5000 mg/50 ml | Bimeda-MTC Animal Health Inc. | 612316 | |
Lactated Ringer’s + 5% Dextrose, 0.5 L | Baxter Corporation | 61131 | |
Lacteted Ringer’s, 1 L | Baxter Corporation | 61085 | |
Metronidazole 500 mg/100 ml | Baxter Corporation | 870420 | |
Midazolam 50 mg/10 ml | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2242905 | |
Pantoprazole 40 mg | Sandoz Canada Inc. | 2306727 | |
Potassium Chloride 40 mEq/20 ml | Hospira Healthcare Corporation | 37869 | |
Propofol 1,000 mg/100 ml | Pharmascience Inc. | 2244379 | |
Protamine Sulfate 50 mg/5 ml | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | 2139537 | |
Saline 0.9%, 1 L | Baxter Corporation | 60208 | |
Sodium Bicarbonate 50 mEq/50 ml | Hospira Healthcare Corporation | 261998 | |
Solu-Medrol 500 mg | Pfizer Canada Inc. | 2367963 | |
Tranexamic Acid 1,000 mg/10 ml | Pfizer Canada Inc. | 2064413 | |
University of Wisconsin Solution, SPS-1 | Organ Recovery Systems | SPS-1 | |
Xylocaine Endotracheal 10 mg/50 ml | AstraZeneca | 2003767 | |
Appose ULC 35 W skin stapler | Covidien Canada | 803712 | |
Maxon, 1 | Covidien Canada | 606173 | |
Sofsilk, 0 | Covidien Canada | S606 | |
Sofsilk, 2-0 | Covidien Canada | S405 | |
Sofsilk, 3-0 | Covidien Canada | S404 | |
Surgipro II, 4-0 | Covidien Canada | VP581X | |
Surgipro II, 5-0 | Covidien Canada | VP725X | |
Surgipro II, 6-0 | Covidien Canada | VP733X | |
Catheter i.v, 18 G | BD Canada | 381147 | |
Cook TPN catheter, 9.5 Fr | Cook Medical Company | C-TPNS-9.5-90 | |
PSI Kit for sheath catheter, 8.5 Fr | Arrow International | ASK-09803-UHN | |
Infusion Pump Line | Smith Medical ASD Inc. | 21-0442-25 | |
Liver Admin Set (flush line) | CardioMed Supplies Inc | 17175 | |
Mallinckrodt, Tracheal Tube, 6.5 mm | Covidien Canada | 86449 | |
Med-Rx Suction Connecting Tube | Benlan Inc. | 70-8120 | |
Organ Bag | CardioMed Supplies Inc | 2990 | |
Suction Tip | Tyco Healthcare Group LP | 8888501023 | |
Valleylab, Cautery Pencil | Covidien Canada | E2515H | |
Valleylab, Patient Return Electrode | Covidien Canada | E7507 | |
Bypass Connector 3/8” x 1/4“ | Raumedic AG | 955083-001 | |
Bypass Connector 3/8” x 3/8” Luer Lock | Raumedic AG | 955163-001 | |
Bypass Connector Y 3/8” x 3/8” x 1/4” | Raumedic AG | 961360-002 | |
Bypass Tubing 1/4” x 1/16” | Raumedic AG | 039505-010 | |
Bypass Tubing 3/8” x 3/32” | Raumedic AG | 039535-005 | |
Rotaflow Centrifugal Pump | Maquet-Dynamed | HC 2821 | |
Stainless Steel Hose Clamp Ring, 5mm | Oetiker | 16700007 | |
Abdominal Retractor | Medite GmbH | N/A | |
De Bakey – Beck, Infrahepatic Cava Clamp | Aesculap Inc. | FB519R | |
Deithrich, Atraumatic Clamp (Portal Vein) | Aesculap Inc. | FB525R | |
Gregory Bulldog Clamp, curved | Aesculap Inc. | FB382R | |
Gregory Bulldog Clamp, straight | Aesculap Inc. | FB381R | |
Potts – De Martel, Scissors | Aesculap Inc. | BC648R | |
Satinsky, Suprahepatic Cava Clamp | Aesculap Inc. | FB605R | |
Symetrical Tubing Clamp | Codman Instruments | 198010 | |
Anesthesia Machine, Optimax | Moduflex Anesthesia Equipment | SN5180 | |
Bypass Flow meter, HT 110 | Transonic Systems Inc. | HT110B11106 | |
Flow meter probe, H6XL | Transonic Systems Inc. | H6Xl689 | |
Heat Therapy Pump, T/Pump | Gaymar Industries Inc | TP500-G89D19 | |
Infusion Pump 3,000 | SIMS Graseby LTD. | SN300050447 | |
Isoflurane Vapor 19.1 | Draeger Medical Canada Inc. | N/A | |
Monitor, Datex AS 3 | Instrumentarium Corp./ Hitachi | D-VHC14-23-02 | |
Rotaflow Centrifugal Drive Unit | Maquet-Dynamed | 952301 | |
Rotaflow Console | Maquet-Dynamed | 706035 | |
Temperature Therapy Pad | Gaymar Industries Inc | TP26E | |
Valleylab Force Tx | Valleylab Inc. | 216151480 | |
Ventilator, AV 800 | DRE Medical Equipment | 40800AVV | |
Warm Touch, Patient Warming System | Nellcor/ Covidien Canada | 5015300A |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır