Name: an immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats
Uploaded: 2020-05-08T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats at JoVE.com

We willen Britta Trautewig, Corinna Löbbert en Ingrid Meder bedanken voor hun inzet.

Alle ervaringen met dieren zijn uitgevoerd volgens de richtlijnen van de lokale Ethics Animal Review Board van de regionale autoriteiten voor consumentenbescherming en voedselveiligheid van Nedersaksen (LAVES, Oldenburg, Duitsland) met de goedkeuring sids 12/0768 en 17/2472.
1. Hartexplantation en perfusie
OPMERKING: Als graft donoren, vrouwelijke of mannelijke ratten op een leeftijd van 7-22 weken werden gebruikt.
<ol><li>Verdoof de donorrat door isofluraaninadem...

<ol>
	<li>Abbott, C. P., 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+Technique+for+Heart+Transplantation+In+the+Rat.">A Technique for Heart Transplantation In the Rat.</a> Archives of Surgery. 89 (4), 645-652 (1964).</li><li>Tomita, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+homotransplantation+in+the+rat.">Heart homotransplantation in the rat.</a> Sapporo igaku zasshi. The Sapporo Medical Journal. 30 (4), 165-183 (1966).</li><li>Ono, K., Lindsey, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+technique+of+heart+transplantation+in+rats.">Improved technique of heart transplantation in rats.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).</li><li>Wen, P., 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+simple+technique+for+a+new+working+heterotopic+heart+transplantation+model+in+rats.">A simple technique for a new working heterotopic heart transplantation model in rats.</a> Transplantation Proceedings. 45 (6), 2522-2526 (2013).</li><li>Benke, 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=Heterotopic+abdominal+rat+heart+transplantation+as+a+model+to+investigate+volume+dependency+of+myocardial+remodeling.">Heterotopic abdominal rat heart transplantation as a model to investigate volume dependency of myocardial remodeling.</a> Transplantation. 101 (3), 498-505 (2017).</li><li>Kearns, M. 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=Rat+Heterotopic+Abdominal+Heart/Single-lung+Transplantation+in+a+Volume-loaded+Configuration.">Rat Heterotopic Abdominal Heart/Single-lung Transplantation in a Volume-loaded Configuration.</a> Journal of Visualized Experiments. (99), 52418 (2015).</li><li>Ibrahim, 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=Heterotopic+abdominal+heart+transplantation+in+rats+for+functional+studies+of+ventricular+unloading.">Heterotopic abdominal heart transplantation in rats for functional studies of ventricular unloading.</a> The Journal of Surgical Research. 179 (1), e31-e39 (2013).</li><li>Liu, F., Kang, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterotopic+heart+transplantation+in+mice.">Heterotopic heart transplantation in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (6), 238 (2007).</li><li>Lu, 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=A+new+simplified+volume-loaded+heterotopic+rabbit+heart+transplant+model+with+improved+techniques+and+a+standard+operating+procedure.">A new simplified volume-loaded heterotopic rabbit heart transplant model with improved techniques and a standard operating procedure.</a> Journal of Thoracic Disease. 7 (4), 653-661 (2015).</li><li>Kitahara, H., 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=Heterotopic+transplantation+of+a+decellularized+and+recellularized+whole+porcine+heart.">Heterotopic transplantation of a decellularized and recellularized whole porcine heart.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 22 (5), 571-579 (2016).</li><li>Kadner, 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=Heterotopic+heart+transplantation:+experimental+development+and+clinical+experience.">Heterotopic heart transplantation: experimental development and clinical experience.</a> European Journal of Cardiothoracic Surgery. 17 (4), 474-481 (2000).</li><li>Zin&#246;cker, S., 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=Immune+reconstitution+and+graft-versus-host+reactions+in+rat+models+of+allogeneic+hematopoietic+cell+transplantation.">Immune reconstitution and graft-versus-host reactions in rat models of allogeneic hematopoietic cell transplantation.</a> Frontiers in Immunology. 3 (NOV), 1-12 (2012).</li><li>Klempnauer, 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=Genetic+control+of+rat+heart+allograft+rejection:+effect+of+different+MHC+and+non-MHC+incompatibilities.">Genetic control of rat heart allograft rejection: effect of different MHC and non-MHC incompatibilities.</a> Immunogenetics. 30, 81-88 (1989).</li><li>Huang, G., 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=Genetic+manipulations+in+the+rat:+Progress+and+prospects.">Genetic manipulations in the rat: Progress and prospects.</a> Current Opinion in Nephrology and Hypertension. 20 (4), 391-399 (2011).</li><li>Gordon, C. R., 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=Pulse+doppler+and+M-mode+to+assess+viability+of+cardiac+allografts+using+heterotopic+femoral+heart+transplantation+in+rats.">Pulse doppler and M-mode to assess viability of cardiac allografts using heterotopic femoral heart transplantation in rats.</a> Microsurgery. 27 (4), 240-244 (2007).</li><li>Gordon, C. R., 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+modified+technique+for+heterotopic+femoral+heart+transplantation+in+rats.">A new modified technique for heterotopic femoral heart transplantation in rats.</a> The Journal of Surgical Research. 139 (2), 157-163 (2007).</li><li>Ma, Y., Wang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+2+heterotopic+heart+transplant+techniques+in+rats:+cervical+and+abdominal+heart.">Comparison of 2 heterotopic heart transplant techniques in rats: cervical and abdominal heart.</a> Experimental and Clinical Transplantation. 9 (2), 128-133 (2011).</li><li>Bektas, H., 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=Differential+effect+of+donor-specific+blood+transfusions+after+kidney,+heart,+pancreas,+and+skin+transplantation+in+major+histocompatibility+complex-incompatible+rats.">Differential effect of donor-specific blood transfusions after kidney, heart, pancreas, and skin transplantation in major histocompatibility complex-incompatible rats.</a> Transfusion. 37 (2), 226-230 (1997).</li><li>Saiho, K. O., 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=Long-term+allograft+acceptance+induced+by+single+dose+anti-leukocyte+common+antigen+(RT7)+antibody+in+the+rat.">Long-term allograft acceptance induced by single dose anti-leukocyte common antigen (RT7) antibody in the rat.</a> Transplantation. 71 (8), 1124-1131 (2001).</li><li>Bektas, H., 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=Blood+transfers+infectious+immunologic+tolerance+in+MHC-incompatible+heart+transplantation+in+rats.">Blood transfers infectious immunologic tolerance in MHC-incompatible heart transplantation in rats.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (5), 614-617 (2005).</li><li>J&#228;ger, M. 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=Sirolimus+promotes+tolerance+for+donor+and+recipient+antigens+after+MHC+class+II+disparate+bone+marrow+transplantation+in+rats.">Sirolimus promotes tolerance for donor and recipient antigens after MHC class II disparate bone marrow transplantation in rats.</a> Experimental Hematology. 35 (1), 164-170 (2007).</li><li>Timrott, 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=Application+of+allogeneic+bone+marrow+cells+in+view+of+residual+alloreactivity:+Sirolimus+but+not+cyclosporine+evolves+tolerogenic+properties.">Application of allogeneic bone marrow cells in view of residual alloreactivity: Sirolimus but not cyclosporine evolves tolerogenic properties.</a> PLoS ONE. 10 (4), 1-16 (2015).</li><li>Hadamitzky, 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=Memory-updating+abrogates+extinction+of+learned+immunosuppression.">Memory-updating abrogates extinction of learned immunosuppression.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 52, 40-48 (2016).</li><li>Beetz, O., 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=Recipient+natural+killer+cells+alter+the+course+of+rejection+of+allogeneic+heart+grafts+in+rats.">Recipient natural killer cells alter the course of rejection of allogeneic heart grafts in rats.</a> Plos One. 14 (8), e0220546 (2019).</li><li>Hirschburger, 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=Nicotine+Attenuates+Macrophage+Infiltration+in+Rat+Lung+Allografts.">Nicotine Attenuates Macrophage Infiltration in Rat Lung Allografts.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 28 (5), 493-500 (2009).</li><li>Ruzza, 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=Heterotopic+heart+transplantation+in+rats:+improved+anesthetic+and+surgical+technique.">Heterotopic heart transplantation in rats: improved anesthetic and surgical technique.</a> Transplantation Proceedings. 42 (9), 3828-3832 (2010).</li><li>Wang, 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=A+simplified+technique+for+heart+transplantation+in+rats:+abdominal+vessel+branch-sparing+and+modified+venotomy.">A simplified technique for heart transplantation in rats: abdominal vessel branch-sparing and modified venotomy.</a> Microsurgery. 26 (6), 470-472 (2006).</li><li>Wang, 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=A+modified+method+for+heterotopic+mouse+heart+transplantion.">A modified method for heterotopic mouse heart transplantion.</a> Journal of Visualized Experiments. (88), (2014).</li><li>Al-Amran, F. G., Shahkolahi, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+arterial+anastomosis+heterotopic+heart+transplantation+model.">Total arterial anastomosis heterotopic heart transplantation model.</a> Transplantation Proceedings. 45 (2), 625-629 (2013).</li><li>Hoerstrup, S. P., 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=Modified+technique+for+heterotopic+rat+heart+transplantation+under+cardioplegic+arrest.">Modified technique for heterotopic rat heart transplantation under cardioplegic arrest.</a> Journal of Investigative Surgery. 13 (2), 73-77 (2000).</li><li>Fry, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+vascular+endothelial+changes+associated+with+increased+blood+velocity+gradients.">Acute vascular endothelial changes associated with increased blood velocity gradients.</a> Circulation Research. 22 (2), 165-197 (1968).</li><li>Ahmadi, A. R., 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=Orthotopic+Rat+Kidney+Transplantation:+A+Novel+and+Simplified+Surgical+Approach.">Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach.</a> Journal of Visualized Experiments. (147), (2019).</li><li>Schmid, 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=Successful+heterotopic+heart+transplantation+in+rat.">Successful heterotopic heart transplantation in rat.</a> Microsurgery. 15 (4), 279-281 (1994).</li><li>Shan, 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=A+modified+technique+for+heterotopic+heart+transplantation+in+rats.">A modified technique for heterotopic heart transplantation in rats.</a> Journal of Surgical Research. 164 (1), 155-161 (2010).</li><li>Moris, 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=Mechanisms+of+liver-induced+tolerance.">Mechanisms of liver-induced tolerance.</a> Current Opinion in Organ Transplantation. 22 (1), 71-78 (2017).</li><li>Bickerstaff, 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=Murine+renal+allografts:+spontaneous+acceptance+is+associated+with+regulated+T+cell-mediated+immunity.">Murine renal allografts: spontaneous acceptance is associated with regulated T cell-mediated immunity.</a> Journal of Immunology. 167 (9), 4821-4827 (2001).</li><li>Mottram, P. 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=Electrocardiographic+monitoring+of+cardiac+transplants+in+mice.">Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice.</a> Cardiovascular Research. 22 (5), 315-321 (1988).</li><li>Torre-Amione, G., 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=Decreased+expression+of+tumor+necrosis+factor-&#945;+in+failing+human+myocardium+after+mechanical+circulatory+support:+A+potential+mechanism+for+cardiac+recovery.">Decreased expression of tumor necrosis factor-&#945; in failing human myocardium after mechanical circulatory support: A potential mechanism for cardiac recovery.</a> Circulation. 100 (11), 1189-1193 (1999).</li><li>Goldstein, D. 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=Circulatory+resuscitation+with+left+ventricular+assist+device+support+reduces+interleukins+6+and+8+levels.">Circulatory resuscitation with left ventricular assist device support reduces interleukins 6 and 8 levels.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 63 (4), 971-974 (1997).</li><li>Tang-Quan, K. R., 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=Non-volume-loaded+heart+provides+a+more+relevant+heterotopic+transplantation+model.">Non-volume-loaded heart provides a more relevant heterotopic transplantation model.</a> Transplant Immunology. 23 (1-2), 65-70 (2010).</li><li>Lakhal-Naouar, I., 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=Transcutaneous+immunization+using+SLA+or+rLACK+skews+the+immune+response+towards+a+Th1+profile+but+fails+to+protect+BALB/c+mice+against+a+Leishmania+major+challenge.">Transcutaneous immunization using SLA or rLACK skews the immune response towards a Th1 profile but fails to protect BALB/c mice against a Leishmania major challenge.</a> Vaccine. 37 (3), 516-523 (2019).</li><li>Sousa-Batista, A. 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=Novel+and+safe+single-dose+treatment+of+cutaneous+leishmaniasis+with+implantable+amphotericin+B-loaded+microparticles.">Novel and safe single-dose treatment of cutaneous leishmaniasis with implantable amphotericin B-loaded microparticles.</a> International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. , (2019).</li></ol>

De eerder beschreven methode van heterotopische harttransplantatie bij ratten is voornamelijk gebaseerd op de beschrijving van Ono en Lindsey in 19693. Sindsdien zijn er verschillende wijzigingen aangebracht in verschillende soorten die leiden tot een grote diversiteit van dit model. Door een aantal van deze wijzigingen te combineren en onze eigen ervaring in te voeren die voortvloeit uit meer dan 30 jaar heterotopische harttransplantaties in het laboratorium, hebben we een haalbare chirurgische a...

Heterotopische harttransplantatie is een veelgebruikt experimenteel model voor verschillende onderzoeken naar transplantatietolerantie, acute en chronische allograft-afstoting, ischemie-reperfusieletsel, machineperfusie of cardiale remodellering. Onder andere voordelen, de graft functie kan niet-invasief worden gecontroleerd door palpatie en graft mislukking leidt niet tot een vitale bijzondere waardevermindering van de ontvanger in tegenstelling tot andere organen, zoals nieren of levers.
In 1964 beschreven Abbott et al. aanvankelijk heterotopische buikharttransplantatie bij ratten1. Later, in 1966, werd de end-to-side techniek voor anastomoses beschreven door Tomita et al.2. De basis voor het momenteel gebruikte model werd gemeld door Ono en Lindsey in 19693. In de afgelopen decennia zijn verschillende wijzigingen gepubliceerd om verschillende soorten geloste, gedeeltelijk geladen of geladen linker ventriculaire harttransplantaten te creëren, waaronder gecombineerde heterotopische hart-longtransplantatie4,5,6. Voor immunologische analyses wordt het meest uitgevoerde niet-volumegeladen harttransplantatie uitgevoerd. In dit geval komt de bloedstroom retrogradely in de donor opgaande aorta en vervolgens de kransslagaders. De veneuze drainage vindt plaats langs de coronaire sinus in het rechter atrium en de ventrikel(figuur 1A-B). Daarom is de linker ventrikel uitgesloten van de bloedstroom, afgezien van marginale hoeveelheden bloed uit Thebesian aderen. Dit maakt het ook een nuttig model voor het bestuderen van de pathofysiologische mechanismen tijdens links ventriculaire assist apparaat therapie7.
Heterotopische harttransplantatie is uitgevoerd bij verschillende soorten, waaronder muizen, konijnen, varkens en is zelfs gebruikt als een uni- of biventriculaire hulp apparaat bij de mens8,9,10,11. De rat is nog steeds een populair proefdier voor transplantatiemodellen, vooral omdat de overlevingstijden van de graft voor verschillende rattenspanningscombinaties in het verleden goed zijn gedefinieerd en een groot aantal immunologische reagentia toegankelijk is12,13. In tegenstelling tot muizen, ratten zijn groter maken van chirurgie en de toegang tot lymfeweefsel voor immunologische analyses meer haalbaar12. Bovendien zal de invoering van commerciële kloontechnologieën bij ratten in de afgelopen jaren hoogstwaarschijnlijk leiden tot een terugkerende belangstelling voor experimentele rattenmodellen14.
In het algemeen kunnen heterotopische harttransplantaties aan de ontvangende bloedvaten worden bevestigd door cervicale of abdominale anastomose uit te voeren. Echter, een paar studies suggereren dat een femorale anastomose vergemakkelijkt verbeterde monitoring als gevolg van een betere toegang voor handmatige palpatie of transfemorale echocardiografie en dus maakt een meer nauwkeurige detectie van graft mislukking15,16.
Het is aangetoond dat er geen verschil is met betrekking tot de bewerkingstijd, complicatiesnelheid, uitkomst en graft overlevingstijd tussen beide anastomose technieken17. Het is duidelijk dat de beschikbaarheid van een voldoende aantal drainerende lymfeklieren moet worden genoemd als een voordeel van cervicale anastomose; er zijn echter langere opleidingsperioden nodig. In tegenstelling, de abdominale anastomose is minder ingewikkeld en even waardevol voor immunologische onderzoeken, vooral in combinatie met resultaten van een nieuwe methode van in-ear injectie van allogene hartspiercellen en daaropvolgende cervicale lymfatomie. Een combinatie van beide modellen biedt een breed spectrum van post-interventionele immunologische analyses.
Het volgende protocol verwijst naar het werken in paren van chirurgen om ischemie tijd te verminderen. Alle experimenten kunnen echter door één persoon worden uitgevoerd. De opstelling van instrumenten en materialen voor hartexplantation en implantatie wordt weergegeven in figuur 2A-B.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia device (including isoflurane vaporizer)</td>
			<td>Summit Anesthesia Solutions</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula (27 G)</td>
			<td>BD Microlance</td>
			<td>302200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>Rimadyl 50 mg/mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellstar Tubes (15 mL)</td>
			<td>GreinerBioOne</td>
			<td>188271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer (40 &#181;m)</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>2271680</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type CLSII</td>
			<td>Biochrome</td>
			<td>C2-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compresses 5x5 cm</td>
			<td>Fuhrmann</td>
			<td>31501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compresses 7.5x7.5 cm</td>
			<td>Fuhrmann</td>
			<td>31505</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>Heinz Herenz Medizinalbedarf</td>
			<td>1032128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexpathenol (5 %)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>&#34;Bepanthen&#34;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS BioWhittaker</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>17-512F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD557R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD313R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating mat</td>
			<td>Gaymar Industries</td>
			<td>&#34;T/Pump&#34;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostatic gauze</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Tabotamp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin-Natrium 25 000 I.E.</td>
			<td>Ratiopharm</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluran CP</td>
			<td>CP-Pharma</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large-pored sieve (stainless steel)</td>
			<td>Forschungswerkst&#228;tten Hannover Medical School</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine</td>
			<td>Astra Zeneca</td>
			<td>2 % Xylocain</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metamizol-Natrium</td>
			<td>Ratiopharma</td>
			<td>Novaminsulfon 500 mg/mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD3361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>Codman, Johnson &#38; Johnson Medical</td>
			<td>Codmann 80-2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD336R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FD241R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FD101R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FM471R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BM221R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin/Glutamine (100x)</td>
			<td>PAA</td>
			<td>P11-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral venous catheter (18 G)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4268334B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral venous catheter (22 G)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4268091B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Probe pointed scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BC030R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Forschungswerkst&#228;tten Hannover Medical School</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI culture medium</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BE12-702F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution (NaCl 0.9 %)</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BC414</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical microscope</td>
			<td>Carl-Zeiss</td>
			<td>OPMI-MDM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (anastomoses)</td>
			<td>Catgut</td>
			<td>Mariderm 8-0 monofil</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (ligature)</td>
			<td>Resorba</td>
			<td>Silk 5-0 polyfil</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (skin, fascia)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Mersilene 3-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (1 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>9166017V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (10 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4606108V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (20 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4606205V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vascular clamp</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FB708R</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats

Heterotopische harttransplantatie bij ratten is al meer dan 50 jaar een veelgebruikt model voor diverse immunologische studies. Sinds de eerste beschrijving in 1964 zijn er verschillende wijzigingen gemeld. Na 30 jaar heterotopisch harttransplantatie bij ratten, hebben we een vereenvoudigde chirurgische aanpak ontwikkeld, die gemakkelijk kan worden onderwezen en uitgevoerd zonder verdere chirurgische training of achtergrond.
Na dissectie van de opgaande aorta en de longslagader en ligatie van superieure en inferieure caval en longaders, wordt het donorhart geoogst en vervolgens doordrenkt met ijskoude zoutoplossing aangevuld met heparine. Na het klemmen en insnijden van de ontvangende buikvaten, worden de donor opgaande aorta en longslagader geanastomoseerd naar respectievelijk de ontvangende abdominale aorta en inferieure vena cava, met behulp van continu lopende hechtingen.
Afhankelijk van verschillende combinaties van donor-ontvanger, maakt dit model analyses van acute of chronische afstoting van allografts mogelijk. De immunologische betekenis van dit model wordt verder versterkt door een nieuwe aanpak van in-ear injectie van vitale hartspiercellen en daaropvolgende analyse van drainerend baarmoederhalslymfeweefsel.

In het verleden zijn verschillende immunologische kwesties aangepakt op basis van het model, dat in de werkgroep werd gevalideerd door meer dan 500 transplantaties met een overlevingskans van meer dan 95%13,18,1919,20,21,22,23,24<...

Watch this Scientific Journal Video about An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats at JoVE.com

An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats

We beschrijven een model van heterotopische buikharttransplantatie bij ratten, wat wijzigingen van de huidige strategieën impliceert, die leiden tot een vereenvoudigde chirurgische aanpak. Daarnaast beschrijven we een nieuw afstotingsmodel door in-ear injectie van vitale hartspiercellen, waardoor verdere transplantatie immunologische analyses bij ratten mogelijk zijn.

Een immunologisch model voor heterotopische hart- en hartspierceltransplantatie bij ratten

Heterotopic heart transplantation in rats has been a commonly used model for diverse immunological studies for more than 50 years. Several modifications ...

Transplantatiemodellen zijn waardevolle instrumenten voor immunologisch onderzoek die vaak chirurgische expertise vereisen. Hier presenteren we een haalbare aanpak voor heterotopische hart- en hartspierceltransplantatie bij ratten. Door alle cruciale stappen van ons model te benadrukken en te vereenvoudigen, moeten onderzoekers zonder chirurgische achtergrond dit model in een redelijke tijd onder de knie kunnen krijgen.Beide transplantatiemodellen bieden waardevolle inzichten in de mechanismen van tolerantie en afstoting en kunnen bij verschillende soorten worden toegepast. We hebben veel ervaring in het onderwijzen van dit model aan individuen zonder voorafgaande chirurgische opleiding. Na het leren van de cruciale stappen, adviseren we geduld en voldoende oefening met overleden dieren.Voor donorhart explantatie, na bevestiging van een gebrek aan reactie op pedaalreflex in verdoofde zeven tot 22 weken oude rat donor dier, van toepassing oog smeermiddel en mechanische tondeuse gebruiken om de buik en thoracale vacht te verwijderen. Plaats de rat in de supine positie op een verwarmingsbasis en bevestig de ledematen aan de basis van de operatietafel met elastische banden. Desinfecteer de blootgestelde huid met 70% ethanol en voer een mediane laparotomie uit.Steek oprolmechanismen in de incisie en gebruik gesteriliseerde wattenstaafjes om de darm aan de linkerkant van de donor te mobiliseren om de inferieure vena cava bloot te leggen. Vervolgens prik de inferieure vena cava om intraveneuze injectie van 500 internationale eenheden van heparine opgelost in een milliliter van ijskoude isotone zoutoplossing mogelijk te maken. Stop het bloeden op de doorboorde plaats na naald intrekking door lichte compressie met behulp van een wattenstaafje.Snij het middenrif in, voer een laterale thoracotomie uit aan beide zijden van de donor en speld de thoraxwand. Verwijder het pericardium en de vagalzenuw door een stompe voorbereiding met behulp van twee micronaaldenhouders. Voor exsanguinatie, transect de buikvaten en steek de botte tak van een sonde puntige schaar in de dwarse pericardiale sinus.Gebruik een kompres om de opgaande aorta en longslagader zo ontleden mogelijk te ontleden onder lichte caudale tractie van het hart. Plaats een enkele 5-0 ligatuur rond de superieure en inferieure vena cava en de longaders en draai de ligatuur stap-wijs zo dorsaal mogelijk. Verdeel het weefsel rug aan de ligatuur en extract het hart.Om het uitgeplante hart door te sussen, gebruikt u een 18-meterkanule van een intraveneuze katheter om 30 milliliter ijskoude, isotone zoutoplossing te spoelen, aangevuld met 1000 internationale eenheden heparine via de opgaande aorta en de longslagader voordat het hart in een 15 milliliter buis van zoutoplossing op ijs wordt geplaatst. Na de voorbereiding van de 10 tot 14 weken oude ontvanger rat zoals net aangetoond, mobiliseren de darmen aan de bovenzijde van de ontvanger op een warme, bevochtigde kompres. En pas de chirurgische microscoop of een voldoende alternatief.Na het mobiliseren van de twaalfvingerige en proximale jejunum, respectievelijk, met behulp van een vijf tot zeven volledige vergroting, gebruik wattenstaafjes en stompe dissectie om de abdominale aorta en inferieure vena cava bloot te stellen. Met behulp van twee micro naaldhouders om de buikvaten te verheffen zonder de lumbale aderen te verwonden, plaatst u een Cooley vasculaire klem op de bloedvaten. Gebruik een 30 tot 45 graden gebogen 27 meter canule om de buikvaten te doorboren.En gebruik Potts schaar om de punctie plaats te vergroten in een longitudinale incisie die overeenkomt met de grootte van het lumen van de donorvaten. Om stolsels te verwijderen en postoperatieve trombose te voorkomen, doorsneed u de vaten met zoutoplossing en plaatst u de graft in de situs. Met behulp van twee eenvoudige onderbroken 8-0 monofilament niet-resorbable hechtingen, bevestig de donor oplopende aorta aan de ontvanger abdominale aorta op de schedel en caudal hoeken van de longitudinale incisie.Om de opgaande aorta van de donor met de abdominale aorta van de ontvanger te anastomose, plaats het transplantaat rechts van de ontvangende vaten tijdens het uitvoeren van de eerste helft van de anastomose met een lopende 8-0 monofilament hechting. Plaats vervolgens het transplantaat links van de ontvangende vaten en voer de tweede helft van de anastomose uit. Bevestig de donor longslagader aan de inferieure vena cava op een vergelijkbare manier met twee hoekknopen op de schedel en caudal hoeken.Na het bevestigen van het donorvat met knopen op elke hoek, plaats een steek van de buitenkant naar de binnenkant van het vat om een intraluminale anastomose te lopen voor de eerste helft van de anastomose. Voordat u de hechting koppelt, plaatst u nog een steek van binnen naar buiten. Om perifere embolie na het beëindigen van de tweede helft van de anastomose te voorkomen, spoel de anastomose met zout voordat u de knoop van de tweede helft van de anastomose aanscherpt.Plaats een hemostatisch gaas rond zowel anastomoses en laat voorzichtig de Cooley vasculaire klem los om graft reperfusie mogelijk te maken. Het beheren van een bloeden met lichte compressie en gesteriliseerde wattenstaafjes. Na ongeveer 60 seconden moet het hart beginnen te kloppen.Vervang zorgvuldig de darmen en sluit de abdominale fascia en de huid met afzonderlijke continue 3-0 polyfilament lopende hechtingen. Oogst op het juiste experimentele tijdstip een donorrathart zoals aangetoond en gebruik een steriele scalpel of steriele schaar om het hart in drie bij drie millimeter fragmenten te versnipperen. Verteren de stukken in 20 milliliter cultuurmedium aangevuld met 0,5 milligram per milliliter collagenase gedurende 30 minuten bij 37 graden Celsius.Voeg aan het einde van de spijsvertering het weefsel toe aan een groot-pored zeef, terwijl het kweekmedium wordt verwijderd. Voeg vijf tot 10 milliliter isotone zoutoplossing toe en zeef de weefseldrijfmest door de zeef. En na het centrifugeren van de cel suspensie twee keer, filter het door een 40 micrometer celzeef.Spoel de zeef met vijf tot 10 milliliter isotone zoutoplossing om de resterende cellen te verzamelen. En na centrifugatie, resuspend de geïsoleerde rat hartcellen in zoutoplossing met een concentratie van vijf keer 10 tot de vijfde cellen per milliliter. Laad een spuit van één milliliter met de celoplossing en plaats het verdoofde ontvangende dier in een zijdelingse positie met het doeloor naar boven gericht.Bevestig het oor met een vinger en dubbelzijdige tape en gebruik een 27-metercanule om onderhuids 20 microliters hartspierceloplossing te injecteren in de buurt van de visuele capillaire vaten in het oor van de ontvanger. Na de juiste experimentele observatieperiode u de drainerende cervicale lymfeklieren extraheren en de juiste downstream-analyses van belang uitvoeren. Syngene transplantaties overleefden tot 100 dagen zonder tekenen van graft falen.De specifieke combinatie van donor-ontvanger kan leiden tot verschillende snelheden van heterotopische harttransplantatie afstoting. Cryostat secties van de afgewezen harten onthullen een toename van de infiltratie van immuuneffector cellen, terwijl syngene grafts zijn grotendeels vrij van immuuncellen. Cervicale lymfodenectomie en re-stimulatie testen van drainerende lymfekliercellen na orale hartspiercel injectie onthult duidelijke stam specifieke immuunreacties ten opzichte van heterotopische cardiale weefsel in allogene transplantatie ontvangers, het rechtvaardigen van verdere immunologische analyses zoals cytokine profilering.Behandel de vaten zorgvuldig bij het inbrengen en extraheren van de naald. Niet te veel aandacht op de hechtingen om stenose te voorkomen. Plaats niet te veel steken voor elke anastomose.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Murine Model of CD40-activation of B cells

Muizenmodel van CD40-activatie van B-cellen

Research on B cells has shown that CD40 activation improves their antigen presentation capacity. When stimulated with interleukin-4 and CD40 ligand ...

Orthotopic Hind-Limb Transplantation in Rats

Orthotope Hind-Limb Transplantatie bij ratten

Composite tissue allotransplantation (CTA) now represents a valid therapeutic option after the loss of a hand, forearm or digits and has become a novel ...

An Ex vivo Model of an Oligodendrocyte-directed T-Cell Attack in Acute Brain Slices

An Ex vivo Model of an Oligodendrocyte-directed T-Cell Attack in Acute Brain Slices

Een<em&gt; Ex vivo</em&gt; Model van een Oligodendrocyte gericht T-Cell Attack in Acute Brain Slices

Death of oligodendrocytes accompanied by destruction of neurons and axons are typical histopathological findings in cortical and subcortical grey matter ...

Assessing Bacterial Invasion of Cardiac Cells in Culture and Heart Colonization in Infected Mice Using Listeria monocytogenes

Assessing Bacterial Invasion of Cardiac Cells in Culture and Heart Colonization in Infected Mice Using Listeria monocytogenes

Beoordeling van bacteriële invasie van hartcellen in cultuur en hartkolonisatie bij geïnfecteerde muizen met listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes is a Gram-positive facultative intracellular pathogen that is capable of causing serious invasive infections in immunocompromised ...

Normal and Malignant Muscle Cell Transplantation into Immune Compromised Adult Zebrafish

Normale en maligne Muscle Cell Transplantation in immuungecompromiteerde Adult zebravis

Zebrafish have become a powerful tool for assessing development, regeneration, and cancer. More recently, allograft cell transplantation protocols have ...

An Endothelial Planar Cell Model for Imaging Immunological Synapse Dynamics

Een endotheliale Planar Cell Model for Imaging Immunologische Synapse Dynamics

Adaptive immunity is regulated by dynamic interactions between T cells and antigen presenting cells (&#39;APCs&#39;) referred to as &#39;immunological ...

Establishment of a High-throughput Setup for Screening Small Molecules That Modulate c-di-GMP Signaling in Pseudomonas aeruginosa

Establishment of a High-throughput Setup for Screening Small Molecules That Modulate c-di-GMP Signaling in Pseudomonas aeruginosa

Oprichting van een High-throughput Setup voor het screenen van kleine moleculen die Moduleer c-di-GMP Signalering in<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em

Bacterial resistance to traditional antibiotics has driven research attempts to identify new drug targets in recently discovered regulatory pathways. ...

Isolation and Identification of Extravascular Immune Cells of the Heart

Isolatie en identificatie van Extravascular immuuncellen van het hart

The immune system is an essential component of a healthy heart. The myocardium is home to a rich population of different immune cell subsets with ...

Optimization of the Cuff Technique for Murine Heart Transplantation

Optimalisatie van de Cuff Techniek voor Murine Heart Transplantation

Murine cardiac transplantation has been performed for more than 40 years. With advancements in microsurgery, certain new techniques have been used to ...

Visualization of SARS-CoV-2 using Immuno RNA-Fluorescence In Situ Hybridization

Visualisatie van SARS-CoV-2 met behulp van Immuno RNA-Fluorescentie In Situ Hybridisatie

This manuscript provides a protocol for in situ hybridization chain reaction (HCR) coupled with immunofluorescence to visualize severe acute respiratory ...