Name: pre-clinical model of cardiac donation after circulatory death
Uploaded: 2019-08-02T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death at JoVE.com

Parti di questo lavoro sono state sostenute da un generoso contributo della Fondation Marcel et Rolande Gosselin e della Fondation Mr Stefane Foumy. Nicolas Noiseux è studioso del FRQ-S.
Gli autori desiderano ringraziare Josh Ehuo Le Huang, Gabrielle Gascon, Sophia Ghiassi e Catherine Scalabrini per il loro sostegno nella raccolta dei dati.

Tutti i protocolli di cura degli animali e sperimentali sono conformi alla Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio e sono stati approvati dal comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali del Centro di ricerca Centre Hospitalier de l'Université de Montréal.
1. Preparativi preliminari
<ol><li>Accendere il bagno d'acqua per riscaldare il sistema di consegna cardioplegia (Figura 1A) e il sistema di perfusione ex vivo Langendorff (<strong...

<ol>
	<li>Gass, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Transplantation+in+the+New+Era.">Cardiac Transplantation in the New Era.</a> Cardiology in Review. 23 (4), 182-188 (2015).</li><li>von Dossow, V., Costa, J., D'Ovidio, F., Marczin, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Worldwide+trends+in+heart+and+lung+transplantation:+Guarding+the+most+precious+gift+ever.">Worldwide trends in heart and lung transplantation: Guarding the most precious gift ever.</a> Best Practice &amp; Research. Clinical Anaesthesiology. 31 (2), 141-152 (2017).</li><li>Hornby, K., Ross, H., Keshavjee, S., Rao, V., Shemie, S. 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D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=National+recommendations+for+donation+after+cardiocirculatory+death+in+Canada:+Donation+after+cardiocirculatory+death+in+Canada.">National recommendations for donation after cardiocirculatory death in Canada: Donation after cardiocirculatory death in Canada.</a> CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 175 (8), S1 (2006).</li><li>Page, A., Messer, S., Large, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+transplantation+from+donation+after+circulatory+determined+death.">Heart transplantation from donation after circulatory determined death.</a> Annals of Cardiothoracic Surgery. 7 (1), 75-81 (2018).</li><li>Monteagudo Vela, M., Garcia Saez, D., Simon, A. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethical+considerations+in+the+application+of+preconditioning+to+solid+organ+transplantation.">Ethical considerations in the application of preconditioning to solid organ transplantation.</a> Journal of Medical Ethics. 31 (11), 631-634 (2005).</li><li>Rao, V., Feindel, C. M., Weisel, R. D., Boylen, P., Cohen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Donor+blood+perfusion+improves+myocardial+recovery+after+heart+transplantation.">Donor blood perfusion improves myocardial recovery after heart transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 16 (6), 667-673 (1997).</li><li>Ramzy, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+allograft+preservation+using+donor-shed+blood+supplemented+with+L-arginine.">Cardiac allograft preservation using donor-shed blood supplemented with L-arginine.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (10), 1665-1672 (2005).</li><li>Xin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+New+Multi-Mode+Perfusion+System+for+Ex+vivo+Heart+Perfusion+Study.">A New Multi-Mode Perfusion System for Ex vivo Heart Perfusion Study.</a> Journal of Medical Systems. 42 (2), 25 (2017).</li><li>Messer, S., Ardehali, A., Tsui, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normothermic+donor+heart+perfusion:+current+clinical+experience+and+the+future.">Normothermic donor heart perfusion: current clinical experience and the future.</a> Transplant International. 28 (6), 634-642 (2015).</li><li>Flecknell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laboratory Animal Anaesthesia (Fourth Edition). , 77-108 (2016).</li><li>Kearns, M. 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K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steroids+Limit+Myocardial+Edema+During+Ex+vivo+Perfusion+of+Hearts+Donated+After+Circulatory+Death.">Steroids Limit Myocardial Edema During Ex vivo Perfusion of Hearts Donated After Circulatory Death.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 105 (6), 1763-1770 (2018).</li><li>Iyer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+tolerance+of+DCD+hearts+to+warm+ischemia+by+pharmacological+postconditioning.">Increasing the tolerance of DCD hearts to warm ischemia by pharmacological postconditioning.</a> American Journal of Transplantation. 14 (8), 1744-1752 (2014).</li><li>Sanz, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioprotective+reperfusion+strategies+differentially+affect+mitochondria:studies+in+an+isolated+rat+heart+model+of+donation+after+circulatory+death+(DCD).">Cardioprotective reperfusion strategies differentially affect mitochondria:studies in an isolated rat heart model of donation after circulatory death (DCD).</a> American Journal of Transplantation. , (2018).</li><li>Van de Wauwer, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mode+of+death+in+the+non-heart-beating+donor+has+an+impact+on+lung+graft+quality.">The mode of death in the non-heart-beating donor has an impact on lung graft quality.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 36 (5), 919-926 (2009).</li><li>Quader, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+Optimal+Coronary+Flow+for+the+Preservation+of+&amp;#34;Donation+after+Circulatory+Death&amp;#34;+in+Murine+Heart+Model.">Determination of Optimal Coronary Flow for the Preservation of &amp;#34;Donation after Circulatory Death&amp;#34; in Murine Heart Model.</a> ASAIO journal (American Society for Artificial Internal Organs : 1992). 64 (2), 225-231 (2018).</li><li>Priebe, H. 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K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+heart+transplantation+with+distant+procurement+and+ex-vivo+preservation+of+donor+hearts+after+circulatory+death:+a+case+series.">Adult heart transplantation with distant procurement and ex-vivo preservation of donor hearts after circulatory death: a case series.</a> Lancet (London, England). 385 (9987), 2585-2591 (2015).</li><li>Messer, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+assessment+and+transplantation+of+the+donor+heart+after+circulatory+death.">Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).</li><li>White, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+donor+heart+viability+during+ex+vivo+heart+perfusion.">Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).</li><li>Mayr, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+troponin+T+and+creatine+kinase+predict+mid-term+infarct+size+and+left+ventricular+function+after+acute+myocardial+infarction:+a+cardiac+MR+study.">Cardiac troponin T and creatine kinase predict mid-term infarct size and left ventricular function after acute myocardial infarction: a cardiac MR study.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (4), 847-854 (2011).</li><li>Remppis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+compartmentation+of+troponin+T:+release+kinetics+after+global+ischemia+and+calcium+paradox+in+the+isolated+perfused+rat+heart.">Intracellular compartmentation of troponin T: release kinetics after global ischemia and calcium paradox in the isolated perfused rat heart.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 27 (2), 793-803 (1995).</li><li>Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. M., Yellon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+Langendorff+Perfused+Isolated+Mouse+Heart+Model+of+Global+Ischemia-Reperfusion+Injury:+Impact+of+Ischemia+and+Reperfusion+Length+on+Infarct+Size+and+LDH+Release.">Characterization of the Langendorff Perfused Isolated Mouse Heart Model of Global Ischemia-Reperfusion Injury: Impact of Ischemia and Reperfusion Length on Infarct Size and LDH Release.</a> Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).</li><li>Dornbierer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+reperfusion+hemodynamics+predict+recovery+in+rat+hearts:+a+potential+approach+towards+evaluating+cardiac+grafts+from+non-heart-beating+donors.">Early reperfusion hemodynamics predict recovery in rat hearts: a potential approach towards evaluating cardiac grafts from non-heart-beating donors.</a> PloS One. 7 (8), e43642 (2012).</li><li>Henry, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+staircase+effect+in+the+rat+heart.">Positive staircase effect in the rat heart.</a> The American Journal of Physiology. 228 (2), 360-364 (1975).</li><li>Markert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+method+to+correct+the+contractility+index+LVdP/dt(max)+for+changes+in+heart+rate.">Evaluation of a method to correct the contractility index LVdP/dt(max) for changes in heart rate.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 66 (2), 98-105 (2012).</li><li>Azar, T., Sharp, J., Lawson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+rates+of+male+and+female+Sprague-Dawley+and+spontaneously+hypertensive+rats+housed+singly+or+in+groups.">Heart rates of male and female Sprague-Dawley and spontaneously hypertensive rats housed singly or in groups.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 50 (2), 175-184 (2011).</li><li>Bonney, S., Hughes, K., Eckle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetic+cardioprotection:+the+role+of+adenosine.">Anesthetic cardioprotection: the role of adenosine.</a> Current Pharmaceutical Design. 20 (36), 5690-5695 (2014).</li><li>Ali, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+of+veno-arterial+extracorporeal+membrane+oxygenation.">Rat model of veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation.</a> Journal of Translational Medicine. 12, 37 (2014).</li></ol>

Il protocollo qui presentato introduce un modello semplice, comodo e versatile di DCD cardiaco, che offre l'opportunità di valutare il recupero funzionale cardiaco, i danni ai tessuti e l'uso di agenti cardioprotettivi post-condizionamento per migliorare il recupero del donatore altrimenti scartati per il trapianto. I sistemi di perfusione del cuore ex vivo (EVHP) sono stati ottimizzati per fornire una piattaforma per la valutazione della funzione cardiaca e offrono un'opportunità unica di fornire e testare soluzioni m...

Il trapianto di organi solidi in generale e il trapianto cardiaco, in particolare, sono in aumento in tutto il mondo1,2. Il metodo standard di approvvigionamento degli organi è la donazione dopo la morte cerebrale (DBD). Dati i rigorosi criteri di inclusione della DBD, meno del 40% dei cuori offerti sono accettati3, limitando così l'offerta a fronte della crescente domanda ed estendendo la lista d'attesa dell'organo. Per risolvere questo problema, l'uso di organi donati dopo la morte circolatoria (DCD) è considerato una potenziale soluzione4.
Nei donatori di DCD, tuttavia, una fase agonale dopo il ritiro delle cure e un periodo di ischemia calda non protetta prima della rianimazione sono inevitabili5. La potenziale lesione dell'organo dopo la morte circolatoria può portare alla disfunzione dell'organo, spiegando la riluttanza ad adottare regolarmente trapianti di cuore DCD. Si dice che solo 4 centri utilizzino clinicamente i cuori DCD, con criteri rigorosi che includono tempi di ischemia calda molto brevi e giovani donatori senza patologie croniche6,7. Per motivi etici e giuridici, nei donatori possono essere applicati interventi cardioprotettivi limitati o associali prima della morte circolatoria5,8,9. Pertanto, qualsiasi mitigazione per alleviare la lesione ischemia-reperfusione (IR) è limitata alle terapie cardioprotettive iniziate durante la reperfusione precoce con soluzioni cardiopleganti e non consente una corretta valutazione funzionale. Ex vivo cuore perfusione (EVHP) e il ricondizionamento del cuore DCD utilizzando piattaforme dedicate è stato proposto come soluzione alternativa e studiato da vari studiosi10,11,12,13 . EVHP offre un'opportunità unica per fornire agenti post-condizionamento ai cuori DCD per migliorare il recupero funzionale. Tuttavia, per una traduzione clinica efficiente, restano da affrontare molte questioni tecniche e pratiche, e ciò è ulteriormente aggravato dalla mancanza di consenso su una serie di criteri funzionali e per la perfusione per determinare la capacità dei trapianti6, 8.
Qui segnaliamo lo sviluppo di un protocollo DCD preclinico preclinico preclinico riproducibile combinato con un sistema di perfusione cardiaca ex vivo che può essere utilizzato per indagare organo post-condizionamento avviato al momento dell'approvvigionamento, durante la riperfusione iniziale, e /o in tutta EVHP.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0,9% Sodium Chloride. 1L bag</td>
			<td>Baxter</td>
			<td></td>
			<td>Electrolyte solution for flushing in the modified Langendorff system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14G 2&#34; I.V catheter</td>
			<td>Jelco</td>
			<td>4098</td>
			<td>To act as endotracheal tube.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>T8877</td>
			<td>Vital coloration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22G 1&#34; I.V catheter</td>
			<td>BD</td>
			<td>383532</td>
			<td>I.V catheter with extension tube that facilitates manipulation for carotid catheterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Dressing Fcp, 4 3/4&#34;, Serr</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>50-3147</td>
			<td>Additional forceps for tissue manipulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alm Self-retaining retractor 4x4 Teeth Blunt 2-3/4&#34;</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>22-9027</td>
			<td>Tissue retractor used to maintain the chest open.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bridge amp</td>
			<td>ADinstruments</td>
			<td>FE221</td>
			<td>Bridge amp for intracarotid blood pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>C1016</td>
			<td>CaCl2 anhydrous, granular, &#8804;7.0 mm, &#8805;93.0% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>G8270</td>
			<td>D-Glucose &#8805;99.5% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DIN(8) to Disposable BP Transducer</td>
			<td>ADinstruments</td>
			<td>MLAC06</td>
			<td>Adapter cable for link between bridge amp and pressure transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable BP Transducer (stopcock)</td>
			<td>ADinstruments</td>
			<td>MLT0670</td>
			<td>Pressure transducer for intracarotid blood pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dPBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190-144</td>
			<td>Electrolyte solution without calcium or magnesium.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Dressing Fcp, Str, Serr, 4&#34;</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>66-2740</td>
			<td>Additional forceps for tissue manipulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin solution, neutral buffered, 10%</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>HT501128</td>
			<td>Fixative solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>Sunbean</td>
			<td>756-CN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium 1000 UI/mL</td>
			<td>Sandoz</td>
			<td></td>
			<td>For systemic anticoagulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid 36,5 to 38,0%</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>A144-500</td>
			<td>Diluted 1:1 for pH correction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Bimeda</td>
			<td></td>
			<td>Anesthetic. 100 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabChart</td>
			<td>ADinstruments</td>
			<td></td>
			<td>Control software for the Powerlab polygraph, allowing off-line analyses. Version 7, with blood pressure and PV loop modules enabled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Left ventricle pressure balloon</td>
			<td>Radnoti</td>
			<td>170404</td>
			<td>In latex. Size 4.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine HCl 2% solution</td>
			<td>AstraZeneca</td>
			<td></td>
			<td>Antiarrhythmic for the cardioplegic solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride ACS</td>
			<td>ACP Chemicals</td>
			<td>M-0460</td>
			<td>MgCl2+6H2O &#8805;99.0% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro pressure sensor</td>
			<td>Radnoti</td>
			<td>159905</td>
			<td>Micro pressure sensor and amplifier connected to the intraventricular balloon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacemaker</td>
			<td>Biotronik</td>
			<td>Reliaty</td>
			<td>Set to generate a pulse each 200 ms for a heart rate of 300 bpm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH bench top meter</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>AE150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiological monitor</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>Physiosuite</td>
			<td>For continuous monitoring of rodent temperature and saturation during the procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma-Lyte A</td>
			<td>Baxter</td>
			<td></td>
			<td>Electrolyte solution used as base to prepare cardioplegia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>P4504</td>
			<td>KCl &#8805;99.0% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride 2 meq/ml</td>
			<td>Hospira</td>
			<td></td>
			<td>Part of the cardioplegic solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerLab 8/30 Polygraph</td>
			<td>ADinstruments</td>
			<td></td>
			<td>Electronic polygraph</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk 2-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>A305H</td>
			<td>Suture material for Langendorff apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk 5-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>A302H</td>
			<td>Suture material for carotid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal anesthesia workstation</td>
			<td>Hallowell EMC</td>
			<td>000A2770</td>
			<td>Small animal ventilator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>S5761</td>
			<td>NaHCO3 &#8805;99,5% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>S7653</td>
			<td>NaCl &#8805;99.5% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide pellets</td>
			<td>ACP chemicals</td>
			<td>S3700</td>
			<td>Diluted to 5N (10 g in 50 ml) for pH correction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Milipore-Sigma</td>
			<td>S0751</td>
			<td>NaH2PO4 &#8805;99.0% Part of the Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stevens Tenotomy Sciss, Str, Delicate, SH/SH, 4 1/2&#34;</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>22-1240</td>
			<td>Small scisors for atria and cava vein opening</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue slicer blades</td>
			<td>Thomas scientific</td>
			<td>6727C18</td>
			<td>Straight carbon steel blades for tissue slicing at the end of the protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tuberculin safety syringe with needle 25G 5/8&#34;</td>
			<td>CardinalHealth</td>
			<td>8881511235</td>
			<td>For heparin injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary General Surgery Set</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>98-1275</td>
			<td>Surgery instruments including disection scisors and mosquito clamps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary Micro Set</td>
			<td>Skalar</td>
			<td>98-1311</td>
			<td>Surgery instruments with microscisors used for carotid artery opening</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Working Heart Rat/Guinea Pig/Rabbit system</td>
			<td>Radnoti</td>
			<td>120101BEZ</td>
			<td>Modular working heart system modified for the needs of the protocol. Includes all the necesary tubbing, water jacketed reservoirs and valves, including 2 and 3 way stop cock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>Sedative. 20 mg/ml</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pre-clinical model of cardiac donation after circulatory death

La domanda di trapianto cardiaco è in aumento; tuttavia, la disponibilità di organi è limitata a causa della scarsità di donatori idonei. La donazione di organi dopo la morte circolatoria (DCD) è una soluzione per affrontare questa disponibilità limitata, ma a causa di un periodo di ischemia calda prolungata e il rischio di lesioni tissutali, il suo uso di routine nel trapianto cardiaco è raramente visto. In questo manoscritto forniamo un protocollo dettagliato che imita da vicino le attuali pratiche cliniche nel contesto della DCD con il monitoraggio continuo della funzione cardiaca, consentendo la valutazione di nuove strategie cardioprotettivhe e interventi per diminuire lesione da ischemia-reperfusione.
In questo modello, il protocollo DCD viene avviato in ratti Lewis anestesizzati fermando la ventilazione per indurre la morte circolatoria. Quando la pressione sanguigna sistolica scende al di sotto di 30 mmHg, viene iniziato il tempo ischemico caldo. Dopo un periodo ischemico caldo preimpostato, i cuori vengono lavati con una soluzione cardioplegica normotermica, procurati e montati su un sistema di perfusione cardiaca ex vivo di Langendorff. Dopo 10 min di riperfusione e stabilizzazione iniziale, il ricondizionamento cardiaco viene continuamente valutato per 60 min utilizzando il monitoraggio della pressione intraventricolare. Una lesione cardiaca viene valutata misurando la troponina cardiaca T e la dimensione dell'infarto è quantificata dalla colorazione istologica. Il tempo ischemico caldo può essere modulato e su misura per sviluppare la quantità desiderata di danni strutturali e funzionali. Questo semplice protocollo consente la valutazione di diverse strategie di condizionamento cardioprotettivo introdotte al momento della cardioplegia, della riperfusione iniziale e/o durante la perfusione ex vivo. I risultati ottenuti da questo protocollo possono essere riprodotti in grandi modelli, facilitando la traduzione clinica.

Dopo l'estubazione, la pressione sanguigna diminuisce rapidamente in un modello prevedibile (Figura 3). L'ora prevista per la morte è inferiore a 5 min.
La figura 4 mostra una curva media pressione/tempo all'inizio del ricondizionamento dopo 0, 10 e 15 min di WIT. Funzione contrattile migliorerà nel tempo. L'uso di brevi periodi di WIT consentirà la contrattilità per tornare alla normalità, e danni morfologici non saranno rilevab...

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Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death

Questo protocollo mostra un approccio semplice e flessibile per la valutazione di nuovi agenti di condizionamento o strategie per aumentare la fattibilità della donazione cardiaca dopo la morte circolatoria.

Modello preclinico di donazione cardiaca dopo la morte circolatoria

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after ...

Questo protocollo si rivolge al problema della fornitura limitata di organi di trapianto facilitando la valutazione di diverse strategie di condizionamento cardioprotettivo per consentire l'uso di cuori donati dopo la morte circolatoria. Posizionare l'animale su una pastiglia di riscaldamento impostata su medio. Dopo aver confermato una mancanza di risposta al dito del dito in un ratto adulto anestetizzato, inserire una sonda di temperatura rettale.Attaccare un sensore di ossimetro a impulsi transdermico a una zampa posteriore e coprire il topo con un cuscinetto assorbente per mantenere la temperatura corporea. Fai un'incisione della pelle della linea mediana da tre a quattro centimetri nel collo e usa forbici curve con punta smussata per smussare sezionare il tessuto sottocutaneo, per esporre il muscolo sternoioideo destro. Usando forcep nontraumatiche, spostare il muscolo lateralmente fino a identificare l'arteria carotide destra, la vena giugulare e il nervo vago.Utilizzare le forbici per separare accuratamente il nervo vago dall'arteria carotide. Iniettare 2.000 unità internazionali per chilogrammo di eparina nella vena giugulare destra, applicando pressione al sito di iniezione dopo la retrazione dell'ago per evitare perdite di sangue. Usa le forcep curve per passare due suture di seta 5-0 intorno all'arteria carotide.Attaccare saldamente la sutura distale per occluderla all'aspetto superiore dell'arteria esposta, mantenendo la sutura prossimale slegata, e posizionare il topo al microscopio stereo. Quindi utilizzare forbici in microchirurgia per fare con cura un'incisione di un millimetro sulla parete anteriore dell'arteria carotidea e inserire un catetere endovenoso chiuso da 22 calibri da un pollice verso l'arco aortico. L'uso di strumenti di ingrandimento e microdisezione è altamente raccomandato per questi passaggi.Un campo pulito può essere ottenuto tensionando la sutura prossimale per evitare sanguinamenti. La donazione cardiaca è necessaria per assemblare l'apparato cardioplegia ex vivo. Per avviare il protocollo DCD, prima estortiare l'animale, quindi utilizzare pinze di zanzara per bloccare la trachea, iniziando la fase agonale.Inizia a contare l'ARG funzionale quando la pressione sanguigna sistolica di picco scende sotto i 30 millimetri di mercurio o appare asstolo o fibrillazione ventricolare, a seconda di quale viene prima. Alla fine di WIT, eseguire una sternotomia mediale, mantenendo il torace aperto con un riavvolgitore Alm, se necessario. Separare il cuore dalle vene polmonari e da altre strutture toraciche per completare la cardiectomia.Immergere immediatamente il cuore nella soluzione Krebs ghiacciata per un rapido trasporto al sistema ex vivo. Usa una sutura di seta 2-0 per fissare saldamente l'aorta all'apparato di Langendorff, quindi apri il fermapetto. Ora apri completamente il flusso alla cannula e inizia il tempo iniziale di riperfusione e stabilizzazione.Ruotare il cuore in modo che l'atri sia rivolto verso il sensore di pressione e sezionare le vene polmonari per allargare l'apertura atriale ventricolare sinistra, se necessario. Quindi, inserire un palloncino in lattice collegato a un sensore di pressione, assicurandosi che il palloncino sia completamente posizionato all'interno del ventricolo. Riempire lentamente il palloncino con salina fino a quando la pressione diastolica finale raggiunge i 15 millimetri di mercurio.Inserire l'elettrodo di stimolazione nella faccia anteriore del cuore senza forare i vasi coronari. Una volta osservato il pestaggio spontaneo, impostare il ritmo su 300 battiti al minuto. Dopo 10 minuti di stabilizzazione, avviare la registrazione continua della misurazione della pressione intraventricolare per iniziare la fase di ricondizionamento e valutazione.Dopo un'ora, rimuovere il cuore dall'apparato di Langendorff e utilizzare una lama dritta in acciaio ad alto tenore di carbonio per rimuovere gli atri. Con il ventricolo destro rivolto verso il basso, tagliare fette ventricolari trasversali spesse da uno a due millimetri. Asportare il ventricolo destro dalla terza fetta di tessuto e congelare il ventricolo sinistro per analisi biochimiche a valle.Immergere le sezioni rimanenti in soluzione 5%TTC preparata al momento in PBS per 10 minuti a 37 gradi Celsius. La mattina seguente, lavare i campioni due volte in PBS fresco e immergere i campioni in PBS fresco per l'imaging. I tessuti vitali appariranno di colore rosso mattone.Dopo l'estolazione, la pressione sanguigna scende rapidamente in un modello prevedibile e il tempo previsto per morire è inferiore a cinque minuti. Qui vengono mostrate le curve di pressione media rispetto al tempo all'inizio del ricondizionamento dopo zero, 10 e 15 minuti di WIT. La funzione contrattile migliorerà nel tempo, l'uso di brevi periodi di WIT consentirà alla contrattilità di tornare alla normalità e i danni morfologici non saranno rilevabili.L'uso di un agente condizionante aggiunto con la cardioplegia e in fase di stabilizzazione ha dimostrato che i danni generati da 15 minuti di WIT in questo modello sono suscettibili di modulazione da parte di agenti cardioprotettivi. Questa tecnica consente il pieno controllo di tutte le variabili rilevanti e dei test di intervento farmacologico e non farmaceutico e può essere riprodotta in modelli più grandi, facilitando la traduzione clinica.

Research

JoVE Journal

Medicine

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

L&#39;uso di Farmacologiche-sfida fMRI in ricerca pre-clinica: Applicazione del sistema 5-HT

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Ricerca

Medicina

Pre-clinical Evaluation of Tyrosine Kinase Inhibitors for Treatment of Acute Leukemia

Valutazione pre-clinica della tirosina chinasi inibitori per il trattamento di leucemia acuta

Receptor tyrosine kinases have been implicated in the development and progression of many cancers, including both leukemia and solid tumors, and are ...

Handling of the Cotton Rat in Studies for the Pre-clinical Evaluation of Oncolytic Viruses

Manipolazione del Cotton Rat in studi per la valutazione pre-clinica di oncolitici virus

Oncolytic viruses are a novel anticancer therapy with the ability to target tumor cells, while leaving healthy cells intact.  For this strategy to be ...

Pre-clinical Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer

Pre-clinica ortotopico Modello murino di Human cancro alla prostata

To study the multifaceted biology of prostate cancer, pre-clinical in vivo models offer a range of options to uncover critical biological information ...

Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats

L&#39;utilizzo di un basso flusso di sistema per anestesia digitale per topi e ratti

A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Misurazione di contrattilità isometrica dell'arteria mesenterica Mouse con filo Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Implantation of hiPSC-derived Cardiac-muscle Patches after Myocardial Injury in a Guinea Pig Model

Impianto di hiPSC-derivato del muscolo cardiaco patch dopo lesione del miocardio in un modello della cavia

Due to the limited regeneration capacity of the heart in adult mammals, myocardial infarction results in an irreversible loss of cardiomyocytes. This loss ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Un modello pre-clinico di trapianto di cuore ortotopico

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Un modello di ratto preclinico per lo studio delle lesioni ischemia-reperfusione in microchirurgia ricostruttiva

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Use of an Integrated Low-Flow Anesthetic Vaporizer, Ventilator, and Physiological Monitoring System for Rodents

Utilizzo di un vaporizzatore anestetico integrato a basso flusso, ventilatore e sistema di monitoraggio fisiologico per roditori

Low-flow digital vaporizers commonly utilize a syringe pump to directly administer volatile anesthetics into a stream of carrier gas. Per animal welfare ...