Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu protokol, kalp kapaklarının alloreaktivitesinin incelenmesine izin vermek için renal kapsülün altına aort kapak broşürlerinin transplantasyonu için basit ve etkili bir yöntem tanımlamaktadır.
Çocuklarda büyüyebilecek kalp kapağı replasmanları için acil bir klinik ihtiyaç vardır. Kalp kapağı transplantasyonu, antikoagülasyona gerek kalmadan somatik büyüme yeteneğine sahip dayanıklı kalp kapakçıkları sağlama potansiyeline sahip yeni bir nakil türü olarak önerilmektedir. Bununla birlikte, kalp kapağı nakillerinin immünobiyolojisi keşfedilmemiş kalmakta ve bu yeni nakil türünü incelemek için hayvan modellerine duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır. Abdominal aort içine heterotopik aort kapak transplantasyonu için önceki sıçan modelleri, teknik olarak zor ve maliyetli olmalarına rağmen tanımlanmıştır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için, kalp kapağı nakli immünobiyolojisini incelemek için pratik ve daha basit bir yöntem olarak kemirgenlerde bir renal subkapsüler nakil modeli geliştirilmiştir. Bu modelde, tek bir aort kapak broşürü toplanır ve renal subkapsüler boşluğa yerleştirilir. Böbreğe kolayca erişilebilir ve nakledilen doku, iyi vaskülarize edilmiş ve çeşitli doku boyutlarını barındırabilen bir subkapsüler boşlukta güvenli bir şekilde bulunur. Ayrıca, tek bir sıçan üç donör aort broşürü sağlayabildiğinden ve tek bir böbrek nakledilen doku için birden fazla bölge sağlayabildiğinden, belirli bir çalışma için daha az sıçan gereklidir. Burada, kalp kapağı transplantasyonunun transplantasyon immünolojisinin incelenmesinde ileriye doğru önemli bir adım sağlayan transplantasyon tekniği açıklanmaktadır.
Konjenital kalp kusurları, insanlarda en sık görülen konjenital sakatlıktır ve her yıl 1000 canlı doğan çocuktan 7'sini etkilemektedir1. Çeşitli mekanik ve biyoprotez kapakların rutin olarak implante edildiği yetişkin hastaların aksine, pediatrik hastaların şu anda kapak replasmanı için iyi bir seçeneği yoktur. Bu geleneksel implantlar, alıcı çocuklarda büyüme potansiyeline sahip değildir. Sonuç olarak, kalp kapağı implantlarını çocuklar büyüdükçe art arda daha büyük versiyonlarla değiştirmek için morbid yeniden operasyonlar gereklidir, etkilenen çocuklar genellikle yaşamları boyunca beş veya daha fazla açık kalp ameliyatına ihtiyaç duyarlar 2,3. Çalışmalar, müdahale veya ölümden kurtulma özgürlüğünün bebekler için daha büyük çocuklardan daha zayıf olduğunu, protez kalp kapakçıkları olan bebeklerin% 60'ının ilk ameliyatlarından sonraki 3 yıl içinde yeniden ameliyat veya ölümle karşı karşıya kaldığını göstermiştir4. Bu nedenle, pediatrik hastalarda büyüyebilen ve işlevini koruyabilen bir kalp kapağı vermek için acil bir ihtiyaç vardır.
On yıllar boyunca, büyüyen kalp kapağı replasmanları sağlama girişimleri doku mühendisliği ve kök hücrelere odaklanmıştır. Ancak bu kapakların kliniğe çevrilmesi girişimleri şu ana kadar başarısız olmuştur 5,6,7,8. Bunu ele almak için, bir kalp kapağı transplantasyonu, kendi kendini onarma ve trombogenezden kaçınma yeteneğine sahip büyüyen kalp kapağı replasmanları sağlamak için daha yaratıcı bir operasyon olarak önerilmektedir. Tüm kalbin nakli yerine, sadece kalp kapağı nakledilir ve daha sonra geleneksel kalp nakillerine veya Ross pulmoner imzası 9,10,11'e benzer şekilde alıcı çocukla birlikte büyür. Ameliyat sonrasında, alıcı çocuklar, kapağın büyümesi artık gerekli olmadığında, nakledilen kapak yetişkin boyutunda bir mekanik protez ile değiştirilene kadar immünsüpresyon alacaktır. Bununla birlikte, kalp kapağı nakli greftlerinin nakil biyolojisi keşfedilmemiştir. Bu nedenle, bu yeni nakil türünü incelemek için hayvan modellerine ihtiyaç vardır.
Aort kapağının abdominal aort 12,13,14,15,16,17,18 içine heterotopik transplantasyonu için daha önce birkaç sıçan modeli tanımlanmıştır. Bununla birlikte, bu modeller yasaklayıcı bir şekilde zordur ve genellikle eğitimli cerrahların başarılı bir şekilde çalışmasını gerektirir. Ek olarak, pahalı ve zaman alıcı19. Kalp kapağı nakillerinin immünobiyolojisini incelemek için daha basit bir hayvan modeli oluşturmak için yeni bir sıçan modeli geliştirilmiştir. Tek aort kapak broşürleri eksize edilir ve renal subkapsüler boşluğa yerleştirilir. Böbrek, dolaşımdaki bağışıklık hücrelerine erişimi olan yüksek oranda vaskülarize olduğu için özellikle nakil reddini incelemek için uygundur20,21. Diğerleri pankreas, karaciğer, böbrek ve kornea 22,23,24,25,26,27 gibi diğer allogreft nakillerinin transplantasyon biyolojisini incelemek için renal subkapsüler bir model kullanmış olsa da, bu pozisyonda kalp dokusunun transplantasyonunun ilk tanımıdır. Burada, kalp kapağı transplantasyonunun transplantasyon immünolojisinin incelenmesinde ileriye doğru önemli bir adım sağlayan transplantasyon tekniği açıklanmaktadır.
Çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'nu takiben Hayvan Araştırmaları Komitesi tarafından onaylandı.
1. Hayvan modeli hakkında bilgi (Sıçanlar)
2. Kürkün çıkarılması, cildin hazırlanması ve anestezi
3. Donör operasyonu
4. Aort kapak broşürlerinin hazırlanması
5. Alıcının çalışması
6. Analiz için doku toplanması
Sıçan modeli için deneysel tasarımın grafiksel bir tasviri sağlanmıştır (Şekil 1). Ek olarak, donörün kalbinden diseke edilmiş bir aort kökü ve implantasyon için hazırlanan bireysel bir aort kapak broşürü de Şekil 2'de gösterilmiştir. Daha sonra, implantasyon için böbrek kapsülü altındaki aort kapak broşürünün konumunun temsili bir görüntüsü Şekil 3A'da ve alıcı sıçan içinde 3, 7 ve 28 gün ...
Önemi ve potansiyel uygulamaları
Mekanik ve biyoprotez kalp kapakları, kapak replasmanı gerektiren yetişkin hastalarda rutin olarak kullanılırken, bu kapaklar büyüme potansiyelinden yoksundur ve bu nedenle pediatrik hastalar için yetersiz kalmaktadır. Kalp kapağı transplantasyonu, yenidoğanlar ve konjenital kalp hastalığı olan bebekler için büyüyen kalp kapağı replasmanları sağlamak için tasarlanmış deneysel bir operasyondur. Bununla birlikte, geleneksel kalp nakillerinin tr...
Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek herhangi bir ticari veya finansal ilişkinin yokluğunda yapıldığını beyan etmektedir.
Şekil 1, biorender.com ile oluşturulmuştur. Bu çalışma kısmen TKR'ye AATS Vakfı Cerrahi Araştırmacı Programı, Güney Carolina Tıp Üniversitesi Pediatri Bölümü tarafından TKR'ye düzenlenen Çocuk Mükemmellik Fonu, TKR'ye bir Emerson Gül Kalp Vakfı hibesi, Senatör Paul Campbell'ın TKR'ye Hayırseverliği, JHK ve BG'ye Nih-nhlbi Kurumsal Doktora Sonrası Eğitim Hibeleri (T32 HL-007260), ve Güney Carolina Tıp Üniversitesi Tıp Fakültesi MAH'a Stajyer Öncesi FLEX Araştırma Fonu.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Sodium Chlordie, USP | Baxter | NDC 0338-0048-04 | |
4-0 Polyglactin 910 | Ethicon | J415H | |
7.5% Povidone-Iodine | CareFusion | 29904-004 | |
70% ETOH | Fisher Scientific | BP82031GAL | |
Anesthesia induction chamber | Harvard Apparatus | 75-2030 | Air-tight inducton chamber for rats |
Anesthesia machine | Harvard Apparatus | 75-0238 | Mobile Anesthesia System with Passive Scavenging |
Anesthesia Mask | Harvard Apparatus | 59-8255 | Rat anesthesia mask |
Brown Norway Rats (BN/Crl) | Charles River | Strain Code 091 | Male, 5-7 weeks, 100-200 g |
Buprenorphine Hydrochloride, 0.3 mg/mL | PAR Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | 0.03 mg/kg, administered subcutaneously |
Electric hair clippers | WAHL | 79434 | |
Electric Heating Pad | Harvard Apparatus | 72-0492 | Maintained at 36-38 °C |
Heparin | Sagent Pharmaceuticals | NDC 25021-400-10 | 100U/100g injection into the left atrium |
Insulin Syringe, 1 mL | Fisher Scientific | 14-841-33 | |
Iris forceps curved | World Precision Instruments | 15917 | |
Iris forceps straight | World Precision Instruments | 15916 | |
Isoflurane, USP | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | Induced at 5% isoflurance in oxygen and maintained with 3.5% isoflurane in oxygen |
Lewis Rats (LEW/ Crl) | Charles River | Strain Code 004 | Male, 5-7 weeks, 100-200 g |
Micro forceps | World Precision Instruments | 500233 | Dumont #5 |
Micro scissors | World Precision Instruments | 501930 | Spring-loaded Vannas Scissors |
Needle Driver | World Precision Instruments | 500226 | Ryder Needle Driver |
Operating microscope | AmScope | SM-3BZ-80S | 3.5x - 90x Stereo Microscope |
Petri Dish | Fisher Scientific | FB0875714 | |
Petrolatum ophthalmic ointment | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
Skin staples | Ethicon | PXR35 | Proximate 35 |
Sterile cotton swabs | Puritan | 25-806 1WC | |
Sterile gauze sponges | Fisher Scientific | 22-037-902 | |
Surgical Scissors | World Precision Instruments | 1962C | Metzenbaum Scissors |
University of Wisconsin Buffer (Servator B) | S.A.L.F S.p.A. | 6484A1 | Stored at 4 °C |
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