Name: development of obliterative bronchiolitis in a murine model of orthotopic lung transplantation
Uploaded: 2012-07-10T12:00:00
Duration: 10 min 1 s
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Fontes de financiamento: Este trabalho apoiado pelo Instituto Nacional de Saúde subsídios HL067177 e HL096845 e P01AI084853 a DSW

1. Procedimento de Doadores <ol><li> Todos os procedimentos cirúrgicos foram realizados utilizando técnica estéril. Sem antibióticos são dadas para o dador eo ratos receptores. </li><li> A indução da anestesia do rato dador é iniciado com 5% de isoflurano. </li><li> O rato é orotraquealmente entubados com um cateter de calibre 20 intravenosa e, em seguida, colocado num ventilador de roedor, utilizando 100% de oxigénio, a uma taxa de 125 respirações / minuto e cerca de 0,5 ml de volume corrente (2% do seu peso corporal). </li><li> A anestesia é mantida com inalado 1-2% de isoflurano. </li><li> O rato doador é colocado em decúbito dorsal, preparado com álcool 70%. </li><li> Laparosternotomy é realizado como uma linha média combinado e incisão transversal. </li><li> A heparina a 100 U / kg é injectado na veia cava inferior (IVC), a partir de apenas abaixo do fígado. </li><li> O diafragma é cortada ao longo da ligação ventral costal para a coluna, e da cavidade torácica é exposta através do corte ambos os lados do peitoparede para o pescoço. </li><li> Após uma incisão na veia cava inferior ao nível do diafragma, a aurícula direita é cortado e os pulmões lavada com 2 ml de solução arrefecida (4 ° C) de injecção de Lactato de Ringer e 0,1 ml de heparina por meio de uma incisão transversal na raiz da artéria pulmonar ( PA tronco). </li><li> Prendendo a ventilação, dois terços de final de corrente de inflação, o bloco de coração-pulmão é excisada e armazenadas em gelo (4 ° C). </li><li> O pulmão esquerdo do doador está preparado para o destinatário mediante a anexação de algemas. O ligamento pulmonar é incisada até a veia pulmonar (PV). O hilo é trazido para fora através da remoção de esôfago e aorta. </li><li> Identificar o PA, localizado no aspecto mais cranial do hilo, bem como os brônquios principais anexas (Br). Dissecar cuidadosamente a PA do brônquio. </li><li> Manguito PA é feita a partir de uma 24-bitola intravenosa cateter (IV) e cortar a 0,5 mm de comprimento com uma extensão de 0,7 mm. </li><li> A totalidade da superfície da braçadeira é então raspada para facilitar anastomoseMOSIS. </li><li> A braçadeira para o brônquio é derivado de um cateter IV de calibre 20, e cortado em comprimento de 1,0 mm com uma extensão de 0,7 mm. </li><li> Usando os mesmos materiais, a braçadeira PV varia de acordo com o peso do rato dador. Especificamente, para ratinhos 24-27 gramas o tamanho da braçadeira é de 22 gauge, 0,7 mm de comprimento com uma extensão de 0,7 mm. Para ratinhos pesando 27-32 gramas, os estudos utilizou um cateter de calibre 20 que é de 0,7 mm de comprimento com uma extensão de 0,7 mm. </li><li> As bainhas são inseridos nas extremidades distais dos, PA PV e Br e fixado com uma sutura 9-0. </li><li> O pulmão dador é lavada e lavada com solução salina estéril com heparina estéril antes da armazenagem. O pulmão doador é então enrolado com uma gaze estéril embebida em soro fisiológico estéril em gelo (4 ° C), que mantém o pulmão muito limpo e estéril. </li><li> Uma braçadeira de microvasos é colocada sobre os brônquios para impedir a entrada de Lactato de Ringer para a via aérea. </li></ol> 2. Procedimento destinatário <ol><li> A indução de anestesiaral e ventilação mecânica são os mesmos conforme descrito acima para o doador. </li><li> A parede torácica esquerda é raspada e preparada com álcool 70% e do campo cirúrgico é coberto. </li><li> Uma incisão é feita toracotomia no terceiro espaço intercostal esquerdo, estendendo-se a incisão dorsalmente perto da coluna vertebral, e uma pinça de microvasos colocado sobre os vasos pulmonares esquerdas e brônquios adjacentes ao coração. Você pode ver PA, no aspecto cranial, PV no final do caudal do hilo e Br entre eles. </li><li> Usando a tração suave na pinça hemostática para causar tensão leve no, PA Br e PV, o pulmão esquerdo é puxado para fora da cavidade torácica, deixando as estruturas hilares centrais preso. </li><li> O PA, PV e Br são isolados por dissecção romba, seguido pela colocação de uma sutura 9-0 posicionado frouxamente ao redor do, PA e PV Br. </li><li> Após dissecção do PA completamente a partir da sua bainha adventícia, de uma pequena incisão transversal de cerca de um quarto da circunferência do navio éfeita na parede anterior, deixando a continuação da parte dorsal da artéria intacta. </li><li> O pulmão doador, enrolado em frio gaze de algodão, de Lactato de Ringer-embebida e preparada como descrito acima, é então posicionado na cavidade torácica, e punhos inserido no receptor PA, PV e Br e fixado com 9-0 sutura. </li><li> A braçadeira cruzada hilar é removido permitindo a reperfusão e ventilação. </li><li> Depois de posicionar o pulmão transplantadas de volta para o tórax do destinatário, a incisão é fechada toracotomia usando uma sutura 5-0. </li><li> O mouse é permitido recuperar da anestesia. A buprenorfina (0,05-0,15 mg / kg) é administrado imediatamente após a cirurgia, e para cada 8 horas durante 2-3 dias pós-cirurgia. </li></ol> 3. Os resultados representativos Nossa experiência nos ensinou que requer vários meses de prática repetida para se tornar proficientes no modelo de transplante de pulmão do rato. Depois de proficiência é obtido, temos umchieved uma taxa de sobrevivência de 96% (96/100 cirurgias consecutivas) perioperatório com mortes ocorrendo dentro de sete dias pós operatório. Duas mortes foram devido ao sangramento que começou no intra-operatório, e pneumothraces foram a causa de morte nos outros dois camundongos. Para todos os procedimentos, o tempo de isquemia quente foi de 14,32 ± 3,14 minutos, e tempo de isquemia fria foi de 58,51 ± 18.06 minutos. Três grupos de transplante ortotópico de pulmão foram estudados: isoenxerto: C57BL / 6 → C57BL / 6, aloenxerto: C57BL/10 → C57BL / 6 e C57BL / 6 → C57BL/10. Utilizou-se apenas ratinhos macho mas a nossa técnica pode ser também aplicado a ratinhos fêmea, porque não há diferença significativa entre os sexos anatómica. A classificação da rejeição patologia foi conduzido de forma cega, utilizando critérios padronizados para transplante de pulmão clínica 7 (Tabela 1). Considerando observamos rejeição leve ou nenhuma isoenxerto (C57BL / 6 → C57BL / 6), ambas as combinações aloenxerto desenvolvido comparejeição aguda ou crónica comparável (Figura 1). Em contraste, OB foi significativamente mais freqüente no C57BL/10 → C57BL / 6 do que C57BL / 6 → grupo C57BL/10 por day28 (Tabela 1). <table border="1"><tbody><tr><td></td><td> C57BL / 6 → C57BL / 6 </td><td> C57BL/10 → C57BL / 6 </td><td> C57BL / 6 → C57BL/10 </td><td> P-valor </td></tr><tr><td> Rejeição de Patologia &quot;A&quot; Scores no dia 28 </td><td> 0,67 ± 0,89 </td><td> * 3,33 ± 0,82 </td><td> * 3,29 ± 0,76 </td><td> * P&gt; 0,05 </td></tr><tr><td> OB / mice total no dia 21 e 28 </td><td> 0/24 (0%) </td><td> ** 14/34 (42,1%) </td><td> ** 2/16 (12,5%) </td><td> ** P &lt;0,05 </td></tr></tbody></table> Tabela 1. Escores histológicos de rejeição aguda e prevalência de bronquiolite obliterante pós transplante. A pontuação de rejeição aguda (&quot;A&quot; Scores) por padrão critérios como descrito nos resultados representativos. Os dados representam a média ± SD de &quot;a&quot; Scores nos dias pós-transplante 28. Os dados representam a quantidade ea percentagem de ratinhos em cada grupo que desenvolveu OB no dia 21 e 28 após a transplantação. <img alt="A Figura 1" src="/files/ftp_upload/3947/3947fig1.jpg" /> Figura 1. Achados macroscópicos e histopatológicos em 28 dias após o transplante de pulmão. Painel 1A representam achados macroscópicos e H &amp; E pulmão isoenxerto manchado e pulmão direito ingênuo. Painel 1B e 1C representa H &amp; E e enxerto de Masson pulmão Trichrome manchado BL/10 transplantadas para BL / 6 destinatário mouse, que desenvolveu OB OB e não, respectivamente. A seta branca 1B identifica lesões de OB. 1D Painel mostra BL / 6 enxerto de pulmão transplantado para BL/10 destinatário mouse. Resolução de problemas durante o processo principal foram os seguintes. <ol><li> Distúrbio do fluxo sanguíneo: pulmão doador de embutir, atéa cor torna-se na cor branca. A utilização de excesso de pressão poderia induzir edema pulmonar. Mas não empurrar demais para evitar o edema após o transplante. </li><li> Dificuldade de inserção braçadeira para o doador: Determinar que a vasculatura é de comprimento suficiente e livre de gordura e tecidos anexas conjuntivo. </li><li> Hemorragia no local da anastomose: Use Q dicas para aplicar pressão no local afetado para aproximadamente 5 minutos. </li><li> Destinatário PA obstrução do fluxo sangüíneo: Principalmente causada pela torção do punho durante a inserção. Se o ar é observada dentro do PA, em seguida, voltar a fazer da anastomose é necessário. </li><li> Anastomose PV difícil: Membrana de PV é muito fina e facilmente lágrimas. Selecione o tamanho do manguito adequado e insira direto para o PV do destinatário muito delicadamente. </li><li> Destinatário PV obstrução do fluxo sangüíneo: Certifique-se a posição ea direção do manguito. Solte a compressão do manguito brônquica. </li><li> Pneumotórax: Isto pode ser causado por uma perfuração brônquica, devido à manipulation da via aérea, ou perfuração da superfície pulmonar devido a trauma associado com o procedimento do transplante. O anterior é tratado com o fechamento cirúrgico do buraco dentro da parede das vias aéreas, e este último é tratado por luva o vazamento sobre a superfície pulmonar, utilizando 10-0 sutura de nylon. </li></ol>

<ol>
	<li>Asimacopoulos, P. J., Molokhia, F. A., Pegg, C. A., Norman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+transplantation+in+the+rat.">Lung transplantation in the rat.</a> Transplant Proc. 3, 583-585 (1971).</li><li>Yoshida, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+technique+of+experimental+lung+transplantation+in+rabbits.">Surgical technique of experimental lung transplantation in rabbits.</a> Ann. Thorac. Cardiovasc. Surg. 11, 7-11 (2005).</li><li>McDyer, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+and+murine+obliterative+bronchiolitis+in+transplant.">Human and murine obliterative bronchiolitis in transplant.</a> Proc. Am. Thorac. Soc. 4, 37-43 (2007).</li><li>Sato, M., Keshavjee, S., Liu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translational+research:+animal+models+of+obliterative+bronchiolitis+after+lung+transplantation.">Translational research: animal models of obliterative bronchiolitis after lung transplantation.</a> Am. J. Transplant. 9, 1981-1987 (2009).</li><li>Okazaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+orthotopic+vascularized+aerated+lung+transplantation.">A mouse model of orthotopic vascularized aerated lung transplantation.</a> Am. J. Transplant. 7, 1672-1679 (2007).</li><li>Fan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutralizing+IL-17+Prevents+Obliterative+Bronchiolitis+in+Murine+Orthotopic+Lung+Transplantation.">Neutralizing IL-17 Prevents Obliterative Bronchiolitis in Murine Orthotopic Lung Transplantation.</a> Am. J. Transplant. 11, 911-922 (2011).</li><li>Stewart, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revision+of+the+1996+working+formulation+for+the+standardization+of+nomenclature+in+the+diagnosis+of+lung+rejection.">Revision of the 1996 working formulation for the standardization of nomenclature in the diagnosis of lung rejection.</a> J. Heart Lung Transplant. 26, 1229-1242 (2007).</li><li>Mizuta, T., Kawaguchi, A., Nakahara, K., Kawashima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+rat+lung+transplantation+using+a+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation using a cuff technique.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 97, 578-581 (1989).</li><li>Jungraithmayr, W. M., Korom, S., Hillinger, S., Weder, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+orthotopic,+single-lung+transplantation.">A mouse model of orthotopic, single-lung transplantation.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 137, 486-491 (2009).</li><li>Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+vascularized+right+lung+transplantation+in+the+mouse.">Orthotopic vascularized right lung transplantation in the mouse.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. , (2010).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Transplante de pulmão em camundongos ortotópico é um desafio devido às exigências de microcirurgia e extrema fragilidade dos tecidos. Introdução da técnica de manguito tem permitido o uso generalizado do transplante pulmonar ortotópico em ratos 8. Isto tornou-se a base para o desenvolvimento do modelo ortotópico de pulmão transplante em ratinhos no nosso laboratório. Em ratinhos e ratos, ao contrário dos humanos, o pulmão esquerdo contém apenas um lobo e faz-se apenas 25% da massa total do pulmão. Isto faz com que a esquerda de um único transplante de pulmão viável no modelo murino sem a necessidade de um sistema de suporte circulatório. Nossas cirurgias preliminares revelaram que a ventilação e perfusão do pulmão transplantado era altamente dependente do tamanho do PV anastomose. Específico PV tamanho do manguito anastomose foram utilizados para combinar com doadores e destinatários conforme relatado 9. Inadequado do manguito dimensionamento resultou em qualquer atelectasia do pulmão transplantado ou deiscência da anast PVomosis. Okazaki et al relataram o uso da ligadura dos vasos combinado e recorte o 5 brônquio. No estudo atual, usamos um clipe de aneurisma para todas as estruturas hilares, que sugerimos pode encurtar o tempo de isquemia quente. Uma limitação do transplante ortotópico de pulmão esquerdo no modelo murino é que os animais receptores podem sobreviver após aloimune mediada necrose dos seus aloenxertos 5. Portanto, estudos de sobrevivência não são viáveis ​​e avaliação do enxerto depende de exame histológico do pulmão transplantado 10. Usando esta técnica, temos desenvolvido um modelo pré-clínico bronquiolite obliterante em camundongos. Especificamente, o rato dador é C57BL/10 eo receptor é C57BL / 6. Isto sugere que o papel de menor, e não principais antigénios, de histocompatibilidade na patogénese bronquiolite obliterante 6. Além disso, têm relatado neutralização da IL-17 impede bronquiolite obliterante no modelo murino. Este modol representa uma ferramenta de pesquisa inovadora para o exame do transplante de pulmão e do avanço de transplantes clínicos.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do equipamento </td><td> Companhia </td><td> Catálogo número </td></tr><tr><td> Zeiss OPMI 6SFC-1880 </td><td> Inc Prescott </td><td> PMZ014 </td></tr><tr><td> Harvard Rodent ventilador </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 55-7058 </td></tr><tr><td> 20-gauge cateter IV </td><td> Terumo Medical Corporation </td><td> 100510D </td></tr><tr><td> 22 gauge cateter IV </td><td> Terumo Medical Corporation </td><td> 081015S </td></tr><tr><td> 24 gauge cateter IV </td><td> Terumo Medical Corporation </td><td> 100522A </td></tr><tr><td> 9/0 Meth Virgin Blue Silk </td><td> Ashaway Linha e Barbante Mfg CO </td><td> MBVS-90 </td></tr><tr><td> 10-0 Sutura Alcon Surgical </td><td> Alcon Laboratories, Inc </td><td> 8065-192101 </td></tr><tr><td> Black trançados 5-0/18inches Seda </td><td> Henry Schein </td><td> M652630 </td></tr><tr><td> Heparina sódica 1000 unidades / ml </td><td> APP Pharmaceuticals </td><td> 407156 </td></tr><tr><td> Solução Betadine </td><td> Purdue produto </td><td> 67618-150 </td></tr><tr><td> Injeção de Ringer com lactato </td><td> Hospira </td><td> NDC 0409-7953-03 </td></tr></tbody></table><table border="1"><tbody><tr><td> A estirpe de ratos </td><td> Vendedor </td><td> Idade, peso </td><td> Sexo, Comentários </td></tr><tr><td> C57BL/10 </td><td> Harlan Sprague-Dawley </td><td> 8-12 semanas, 25-30g </td><td> Doador, do sexo masculino </td></tr><tr><td> C57BL / 6 </td><td> Harlan Sprague-Dawley </td><td> 8-12 semanas, 25-30g </td><td> Doadores do sexo masculino, ou o destinatário </td></tr></tbody></table> Tabela 2. Tabela de camundongos, especiic reagentes e equipamento.

development of obliterative bronchiolitis in a murine model of orthotopic lung transplantation

Transplante de pulmão ortotópico em ratos foi primeiramente relatada por Asimacopoulos e colegas em 1971 1. Actualmente, este método é bem aceite e padronizada não só para o estudo de alo-rejeição, mas também entre as estirpes singeneicos para o exame de mecanismos de isquemia-reperfusão após o transplante de pulmão. Embora a aplicação do rato e modelo animal outra grande 2 contribui significativamente para a elucidação destes estudos, o âmbito de aplicação destas investigações é limitada pela escassez de knockout e ratos transgénicos. Devido a não terapias eficazes para bronquiolite obliterante, a principal causa de morte em pacientes de transplante de pulmão, tem havido uma intensa busca por modelos pré-clínicos que reproduzem bronquiolite obliterante. O modelo do enxerto traqueal é o mais usado e pode reproduzir algumas das características histopatológicas de bronquiolite obliterante 3. No entanto, a falta de um vasculat intactaure sem conexão com vias aéreas de condução do destinatário, e incompletos características patológicas da bronquiolite obliterante limitar a utilidade do modelo 4. Ao contrário de outros transplante de órgãos sólidos, transplantes de pulmão de rato vascularizados só recentemente foram relatados por Okazaki e colaboradores, pela primeira vez em 2007 5. Aplicando os princípios básicos do transplante de pulmão de rato, o nosso laboratório iniciou o modelo de bronquiolite obliterante com menores histoincompatible antígenos murinos ortotópicos transplantes único pulmão esquerdo que permite o estudo mais aprofundado da imunopatogenia bronquiolite obliterante 6.

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Development of Obliterative Bronchiolitis in a Murine Model of Orthotopic Lung Transplantation

Bronquiolite obliterante é o impedimento-chave para a sobrevivência a longo prazo de transplantados de pulmão e à falta de um modelo robusto pré-clínica impede examinar imunopatogênese bronquiolite obliterante. Ao contrário de outros transplantes de órgãos sólidos, o transplante de pulmão vascularizado do mouse tem apenas recentemente foram desenvolvidos. Aqui nós mostramos o nosso modelo de bronquiolite obliterante desenvolvida de forma independente após murino de transplante de pulmão único-ortotópico.

Desenvolvimento de bronquiolite obliterante em um modelo murino de transplante de pulmão ortotópico

Orthotopic lung transplantation in rats was first reported by Asimacopoulos and colleagues in 1971 1. Currently, this method is well accepted and ...

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