Name: a rat lung transplantation model of warm ischemia/reperfusion injury: optimizations to improve outcomes
Uploaded: 2021-10-28T14:00:00
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I ratti maschi di Sprague-Dawley (180-270 g di peso corporeo) sono stati acquistati commercialmente (ad esempio, Envigo) e sono stati ospitati in condizioni prive di agenti patogeni presso la Ohio State University Animal Facility. Tutte le procedure sono state eseguite umanamente secondo il NIH e la Guida del Consiglio nazionale delle ricerche per la cura umana e l'uso degli animali da laboratorio e con l'approvazione del Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Ohio State University (protocollo IACU...

<ol>
	<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> Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 97 (4), 578-581 (1989).</li><li>Zhai, 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=Simplified+rat+lung+transplantation+by+using+a+modified+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation by using a modified cuff technique.</a> Journal of Investigative Surgery. 21 (1), 33-37 (2008).</li><li>Goto, T., 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=Simplified+rat+lung+transplantation+using+a+new+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation using a new cuff technique.</a> Annals of Thoracic Surgery. 93 (6), 2078-2080 (2012).</li><li>Guo, 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=Improvements+of+surgical+techniques+in+a+rat+model+of+an+orthotopic+single+lung+transplant.">Improvements of surgical techniques in a rat model of an orthotopic single lung transplant.</a> European Journal of Medical Research. 18, 1 (2013).</li><li>Tian, D., Shiiya, H., Sato, M., Nakajima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+lung+transplantation+model:+modifications+of+the+cuff+technique.">Rat lung transplantation model: modifications of the cuff technique.</a> Annals of Translational Medicine. 8 (6), 407 (2020).</li><li>Rajab, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anastomotic+techniques+for+rat+lung+transplantation.">Anastomotic techniques for rat lung transplantation.</a> World Journal of Transplantation. 8 (2), 38-43 (2018).</li><li>Reis, A., Giaid, A., Serrick, C., Shennib, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+outcome+of+rat+lung+transplantation+with+modification+of+the+nonsuture+external+cuff+technique.">Improved outcome of rat lung transplantation with modification of the nonsuture external cuff technique.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 14 (2), 274-279 (1995).</li><li>Sugimoto, 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=Experimental+orthotopic+lung+transplantation+model+in+rats+with+cold+storage.">Experimental orthotopic lung transplantation model in rats with cold storage.</a> Surgery Today. 39 (7), 641-645 (2009).</li><li>Santana Rodriguez, 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=Technical+modifications+of+the+orthotopic+lung+transplantation+model+in+rats+with+brain-dead+donors.">Technical modifications of the orthotopic lung transplantation model in rats with brain-dead donors.</a> Archivos de Bronconeumolog&#237;a. 47 (10), 488-494 (2011).</li><li>Gielis, J. F., 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+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury:+tricks+of+the+trade.">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: tricks of the trade.</a> Journal of Surgical Research. 194 (2), 659-666 (2015).</li><li>Rajab, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+lung+transplantation+in+the+rat.">Techniques for lung transplantation in the rat.</a> Experimental Lung Research. 45 (9-10), 267-274 (2019).</li><li>Iskender, 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=Effects+of+Warm+Versus+Cold+Ischemic+Donor+Lung+Preservation+on+the+Underlying+Mechanisms+of+Injuries+During+Ischemia+and+Reperfusion.">Effects of Warm Versus Cold Ischemic Donor Lung Preservation on the Underlying Mechanisms of Injuries During Ischemia and Reperfusion.</a> Transplantation. 102 (5), 760-768 (2018).</li><li>Lin, X., 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=Five-year+update+on+the+mouse+model+of+orthotopic+lung+transplantation:+Scientific+uses,+tricks+of+the+trade,+and+tips+for+success.">Five-year update on the mouse model of orthotopic lung transplantation: Scientific uses, tricks of the trade, and tips for success.</a> Journal of Thoracic Disease. 4 (3), 247-258 (2012).</li><li>Song, J. 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=Standardization+of+bronchoalveolar+lavage+method+based+on+suction+frequency+number+and+lavage+fraction+number+using+rats.">Standardization of bronchoalveolar lavage method based on suction frequency number and lavage fraction number using rats.</a> Toxicological Research. 26 (3), 203-208 (2010).</li><li>Chang, J. E., Kim, H. J., Yi, E., Jheon, S., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+ischemia-reperfusion+injury+in+a+rat+lung+transplantation+model+by+low-concentration+GV1001.">Reduction of ischemia-reperfusion injury in a rat lung transplantation model by low-concentration GV1001.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 50 (5), 972-979 (2016).</li><li>De Backer, J. 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=Study+of+the+variability+in+upper+and+lower+airway+morphology+in+Sprague-Dawley+rats+using+modern+micro-CT+scan-based+segmentation+techniques.">Study of the variability in upper and lower airway morphology in Sprague-Dawley rats using modern micro-CT scan-based segmentation techniques.</a> Anatomical Record. 292 (5), 720-727 (2009).</li><li>Nelson, 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=Method+of+isolated+ex+vivo+lung+perfusion+in+a+rat+model:+lessons+learned+from+developing+a+rat+EVLP+program.">Method of isolated ex vivo lung perfusion in a rat model: lessons learned from developing a rat EVLP program.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), e52309 (2015).</li><li>Suzuki, H., Fan, L., Wilkes, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+obliterative+bronchiolitis+in+a+murine+model+of+orthotopic+lung+transplantation.">Development of obliterative bronchiolitis in a murine model of orthotopic lung transplantation.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3947 (2012).</li><li>Jia, Y., 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=Treatment+of+acute+lung+injury+by+targeting+MG53-mediated+cell+membrane+repair.">Treatment of acute lung injury by targeting MG53-mediated cell membrane repair.</a> Nature Communications. 5, 4387 (2014).</li><li>Kim, J. 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=Pegylated-Catalase+Is+Protective+in+Lung+Ischemic+Injury+and+Oxidative+Stress.">Pegylated-Catalase Is Protective in Lung Ischemic Injury and Oxidative Stress.</a> Annals of Thoracic Surgery. , (2020).</li><li>Beal, E. 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=D-Ala(2),+D-Leu(5)]+Enkephalin+Improves+Liver+Preservation+During+Normothermic+Ex+Vivo+Perfusion.">D-Ala(2), D-Leu(5)] Enkephalin Improves Liver Preservation During Normothermic Ex Vivo Perfusion.</a> Journal of Surgical Research. 241 (2), 323-335 (2019).</li><li>Akateh, 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=Intrahepatic+Delivery+of+Pegylated+Catalase+Is+Protective+in+a+Rat+Ischemia/Reperfusion+Injury+Model.">Intrahepatic Delivery of Pegylated Catalase Is Protective in a Rat Ischemia/Reperfusion Injury Model.</a> Journal of Surgical Research. 238, 152-163 (2019).</li></ol>

In questo rapporto, siamo intervenuti in diverse fasi critiche in un protocollo di trapianto di polmone di ratto per ottimizzare la procedura. Mentre varie tecniche di cuffing per il trapianto di polmone di ratto sono state riportate 1,2,3,4,5,6,7,8,9,15</sup...

Per oltre tre decenni, i ricercatori hanno modificato e migliorato i modelli di trapianto di polmone di ratto in modo che i dati generati siano più coerenti e riflettano maggiormente le condizioni cliniche reali. Nel tempo in cui il nostro laboratorio ha eseguito questo modello, abbiamo determinato quattro aree di miglioramento: tecniche di cuffing per anastomosi, identificazione del 4° spazio intercostale del ricevente, gonfiaggio polmonare e chiusura della ferita durante la procedura del ricevente e raccolta di campioni per l'analisi.
Le modifiche alla tecnica di cuffing per le anastomosi possono migliorare l'intera procedura di trapianto riducendo il tempo di manipolazione del polmone donatore 1,2,3,4,5,6 e rendendo la procedura di anastomosi più veloce e tecnicamente più facile per il microchirurgo. Mentre è fondamentale utilizzare i polsini di dimensioni adeguate per fornire il sangue necessario e il flusso d'aria al polmone trapiantato, ci sono indicazioni limitate su come si dovrebbe scegliere la dimensione dei polsini per la vena polmonare (PV), l'arteria polmonare (PA) o il bronco (Br) 5,7,8,9. Poiché i diametri di PV, PA e Br sono correlati al peso corporeo dei ratti donatori e riceventi, proponiamo che la dimensione del bracciale sia basata sul peso corporeo. Questo rapporto fornisce una guida alle taglie per i polsini basata sul peso corporeo di un ratto (da 180 g a oltre 270 g) che serve a ottimizzare l'apporto di sangue e aria al polmone trapiantato (Tabella 1).
Mentre un nuovo microchirurgo può procurarsi con successo e facilmente un polmone donatore durante la procedura del donatore, il trapianto del polmone durante la procedura del ricevente è più complicato e dipende dall'esperienza del microchirurgo. I tentativi di trovare il 4° spazio intercostale per accedere al polmone sinistro del ricevente è uno dei passaggi più difficili che mantiene una certa soggettività e può aumentare il tempo della procedura. Pertanto, introduciamo un metodo semplice e oggettivo per aiutare nell'identificazione della 4° posizione dello spazio intercostale utilizzando le misurazioni del torace e le palpitazioni del cuore per trovare la corretta area della parete toracica per sezionare 4,5,6,10,11,12.
Proponiamo anche un miglioramento dell'inflazione polmonare del donatore, che è una potenziale fonte di lesioni all'organo. Il polmone del donatore viene sgonfiato fino all'inizio della riperfusione. Durante la sutura del 4° spazio intercostale, il polmone donatore viene comunemente gonfiato aumentando la PEEP da 2 cmH 2 O a 6 cmH2O. Al fine di ridurre al minimo il danno polmonare da sovragonfiaggio, proponiamo una tecnica in cui tre suture di nylon 6-0 sono posizionate intorno alla 4 ° costola inferiore alla 5° costola con semplici doppi nodi. Quando è il momento della chiusura della ferita, le estremità delle tre suture vengono tenute con emostatici in entrambe le mani, la ferita viene chiusa tutta in una volta tirando su ciascun lato e la PEEP viene immediatamente ridotta a 2 cmH2O. In questo modo, il polmone può espandersi nel minor tempo possibile10.
Alla conclusione di un esperimento, il ricercatore vuole spesso raccogliere molti tipi di campioni per molti tipi di analisi da ogni trapianto. Ad esempio, il tessuto congelato a scatto, il tessuto fisso di formalina, il tessuto per il rapporto peso umido-secco per determinare l'edema polmonare e il liquido di lavaggio broncoalvelolare (BAL) possono essere utilizzati per valutare quanto bene è andato il trapianto. Il metodo tradizionale di raccolta del liquido BAL consente un campione misto aggregato sia dai lobi nativi del ricevente che dal lobo trapiantato del donatore13,14,15. Per ovviare a questo, presentiamo un metodo di bloccaggio delle aree ilari che può fornire una visione più precisa delle condizioni dei polmoni trapiantati e nativi. Inoltre, il volume di PBS utilizzato per raccogliere il liquido BAL da ciascun lato dei polmoni è importante da considerare perché il fluido BAL contiene numerosi fattori solubili come citochine e chemochine che vengono misurati dalla concentrazione. Normalizzare il volume del fluido instillato al volume stimato della capacità polmonare può aiutare con il confronto. Con quattro lobi sul lato destro e un lobo sul lato sinistro, ciascuno dei cinque lobi del ratto ha un volume e una superficie diversi16. Secondo uno studio precedente sulla misurazione del volume dei lobi polmonari di Backer et al., del volume totale dell'intero polmone il volume dei lobi di destra è del 63% (4400 mm 3) e il lobo sinistro è del 37% (2500 mm3). Pertanto, raccomandiamo che il volume di PBS utilizzato per raccogliere il liquido BAL sia calcolato come il doppio del volume corrente (7,2 ml / kg) moltiplicato per il 63% per il polmone destro e il 37% per il polmone sinistro. Utilizzando questo approccio, è possibile controllare meglio variabili come il peso corporeo e i tempi10,16.
In tutto, in questo rapporto dimostreremo alcune modifiche al modello sperimentale standard di trapianto di polmone di ratto che possono rendere la procedura più efficiente e aumentare la capacità di generare dati più accurati e abbondanti da ogni esperimento.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>12 Gauge angio-catheter</td>
			<td>BD</td>
			<td>382277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4251717-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4252586-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4251679-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4252527-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 silk suture</td>
			<td>Surgical Specialties Corp.</td>
			<td>SP116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>S-N618R13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>S-N718SP13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>XXS-N807T6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Spray</td>
			<td>Avrio Health L.P</td>
			<td>UPC 367618160039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clippers</td>
			<td>VWR</td>
			<td>MSPP-023326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo micro dissecting spring scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-5668</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 - Fine Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11254-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery</td>
			<td>Macan</td>
			<td>MV-7A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal intubation kit</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>ETI-MSE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11027-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsted-mosquito hemostat</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-7112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Fresnius Medical Care</td>
			<td>C504701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>B328446</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Critical Care</td>
			<td>NDC 66794-017-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol Swabs</td>
			<td>BD</td>
			<td>326895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Hikma Pharmaceuticals PLC</td>
			<td>NDC 0413-9505-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dieffenbach Bulldog Clamp</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>WPI14117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Forceps, Curved</td>
			<td>Micrins</td>
			<td>MI1542</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Forceps, Straight</td>
			<td>Micrins</td>
			<td>MI1540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfadex Plus (Organ Preservation Solution)</td>
			<td>XVIVO Perfusion AB</td>
			<td>REF# 19950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PhysioSuite</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>PS-MSTAT-RT</td>
			<td>Used to check SpO2 and heartbeat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractor</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-6560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>PP Pharmaceuticals LLC</td>
			<td>NDC 63323-186-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14090-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SomnoSuite Small Animal Anesthesia System</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SS-MVG-Module</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile&#160; Cotton Gauze Pad</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>22-415-469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M500-N w/ OHS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 5mL</td>
			<td>BD</td>
			<td>309646</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas-Tubingen Spring Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15008-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Korn Pharmaceuticals Corp</td>
			<td>NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT351T</td>
			<td>Used to clamp bronchus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT261T</td>
			<td>Used to clamp hilum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp Applicator</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT484T</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rat lung transplantation model of warm ischemia/reperfusion injury: optimizations to improve outcomes

Dalla nostra esperienza con il trapianto di polmoni di ratto, abbiamo trovato diverse aree di miglioramento. Le informazioni nella letteratura esistente riguardanti i metodi per la scelta delle dimensioni appropriate del bracciale per la vena polmonare (PV), l'arteria polmonare (PA) o il bronco (Br) sono varie, rendendo così la determinazione della corretta dimensione della cuffia durante il trapianto di polmone di ratto un esercizio di tentativi ed errori. Standardizzando la tecnica di cuffing per utilizzare il bracciale efficace più piccolo appropriato per le dimensioni del vaso o del bronco, si può rendere la procedura di trapianto più sicura, più veloce e più efficace. Poiché i diametri di PV, PA e Br sono correlati al peso corporeo del ratto, presentiamo una strategia per scegliere una dimensione appropriata utilizzando una guida basata sul peso. Poiché il volume polmonare è anche correlato al peso corporeo, raccomandiamo che questa relazione debba essere considerata anche quando si sceglie il volume d'aria appropriato per il gonfiaggio polmonare del donatore durante l'ischemia calda e per il volume corretto di PBS da instillare durante la raccolta del liquido di lavaggio broncoalveolare (BAL). Descriviamo anche i metodi per la dissezione dello spazio intercostale 4, la chiusura della ferita e la raccolta di campioni sia dai lobi nativi che da quelli trapiantati.

Per misurare l'edema polmonare, è stato calcolato il rapporto peso umido-secco. Il lobo nativo del donatore, il lobo trapiantato e il lobo nativo del ricevente sono stati raccolti come descritto nel protocollo e pesati immediatamente per il peso umido, essiccati a 60 ° C per 48 ore e quindi pesati nuovamente per il peso secco. Un aumento del rapporto peso umido-secco sarebbe indicativo di edema polmonare. I nostri risultati indicano che il lobo trapiantato ha avuto un aumento significativo ...

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Qui, presentiamo le ottimizzazioni di un modello di trapianto di polmone di ratto che servono a migliorare i risultati. Forniamo una guida alle taglie per i polsini in base al peso corporeo, una strategia di misurazione per accertare il 4° spazio intercostale e metodi di chiusura della ferita e raccolta di liquidi e tessuti BAL (lavaggio broncoalveolare).

Un modello di trapianto di polmone di ratto di ischemia calda / danno da riperfusione: ottimizzazioni per migliorare i risultati

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...

Questo protocollo identifica quattro aree chiave per contribuire a migliorare la metodologia e avere un trapianto di polmone affidabile. Il primo è una tecnica di cuffing riproducibile. Il secondo è identificare in modo accurato e riproducibile il quarto spazio intercostale, una chiusura completa della ferita e quindi come recuperare e ottenere campioni per l'analisi.Queste tecniche aiutano a sviluppare un metodo affidabile di trapianto di polmone per lavorare sui meccanismi molecolari e sviluppare interventi terapeutici. Iniziare con la configurazione del dispositivo chirurgico accendendo l'apparecchiatura di monitoraggio della frequenza cardiaca / saturazione di ossigeno e riscaldando la scheda a 42 gradi Celsius. Inoltre, accendere la macchina di ventilazione e anestesia per preriscaldare l'evaporatore di isoflurano.Riempire una siringa per anestesia con 10 millilitri di isoflurano liquido e montare la siringa sulla macchina di ventilazione e anestesia. Quindi, accendere il microscopio chirurgico con l'altezza e la messa a fuoco regolate in base alle preferenze e avviare il dispositivo di elettrocauterizzazione. Allo stesso modo, preparare e disporre gli strumenti chirurgici.Determinare la corretta dimensione del calibro dell'angiocatetere da utilizzare per realizzare i polsini in base al peso corporeo del ratto facendo riferimento alla tabella uno. Dopo aver preparato i polsini per l'arteria polmonare, il bronco e la vena polmonare, posizionare l'angiocatetere delle dimensioni appropriate su una superficie sterile al microscopio chirurgico. Quindi, utilizzare una lama chirurgica rib-back numero 11 per tagliare il catetere angio-catetere con un angolo di 90 gradi per formare un corpo del bracciale lungo due millimetri con una larghezza e un'altezza di un millimetro nella parte superiore del corpo del bracciale.Dopo aver preparato l'involucro per l'intervento chirurgico, effettuare un'incisione cutanea della linea mediana lunga tre o quattro centimetri, a metà collo, con le forbici, e sezionare attentamente i tessuti e i muscoli sottocutanei usando una pinza. Per l'intubazione endotracheale, infilare una sutura di seta 4-0 intorno alla trachea. Quindi, inserire un angio-catetere di gauge 16 nella trachea e legare saldamente la sutura attorno alla trachea con un doppio nodo, seguito da un singolo nodo per mantenere l'angio-catetere in posizione.Collegare l'angio-catetere al ventilatore per mantenere un piano chirurgico di anestesia nel ratto con isoflurano dall'1 al 2%. Utilizzare le forbici per eseguire una laparo-sternotomia, come una linea mediana combinata e un'incisione trasversale. Quindi, iniettare 1.000 unità per chilogrammo di eparina con una siringa da insulina attraverso la vena cava inferiore, o IVC, e lasciare 10 minuti per la circolazione sistemica.Mentre i polmoni sono in ventilazione, tagliare i padiglioni auricolari destro e sinistro con micro forbici a molla dissecanti e quindi introdurre un angio-catetere di gauge 18 attraverso l'arteria polmonare per lavare gravitativamente i polmoni con 20 millilitri di soluzione di conservazione in una siringa appesa a 28 centimetri di acqua, collegata al tubo e all'angio-catetere. Scollegare il ventilatore dal tubo endotracheale per collegarlo a una siringa da cinque millilitri riempita con un volume d'aria adeguato in base al peso corporeo. Dopo un'ora di ischemia calda, asportare il blocco cuore-polmone con le micro forbici e pinze a molla dissecanti e posizionare su una garza sterile inumidita con PBS ghiacciato su una piastra di Petri sterile su ghiaccio.Tagliare con cura l'area ilare polmonare sinistra con la forbice a molla Vannas-Tubingen e procurarsi la vena polmonare sinistra, l'arteria polmonare e il bronco. Usa un emostatico di zanzara per afferrare la linguetta del bracciale. Quindi, prendere l'estremità distale della vena polmonare, dell'arteria polmonare o del bronco attraverso il corpo appropriato del bracciale e rimuovere il tessuto extra intorno al bracciale prima di fissare con 8-0 sutura in nylon.Una volta fatto, utilizzare le forbici a molla Vannas-Tubingen per tagliare il tessuto extra e il bracciale intorno al corpo del bracciale. Per preparare il ratto ricevente, tracciare una linea sul petto del ratto dalla tacca soprasternale al processo xifoideo. Al centro di questa linea, traccia una linea lungo il lato sinistro del torace che misura metà della misurazione dalla tacca soprasternale al processo xifoideo.Utilizzando il cavo in fibra ottica collegato a una luce LED dal kit di intubazione endotracheale, visualizzare e intubare il ricevente con un angio-catetere calibro 16. Una volta estratti i polmoni, posizionare una garza sterile attorno al polmone sinistro mentre la si tiene con il morsetto del bulldog Dieffenbach e applicare un morsetto Yasargil sull'area ilare del polmone sinistro il più prossimalmente possibile. Quando il ratto è pronto, procedere per l'anastomosi della vena polmonare posizionando la sutura di nylon 7-0 attorno alla vena polmonare del ricevente.Incidere la vena polmonare del ricevente usando le forbici a molla Vannas-Tubingen tagliando trasversalmente le vene segmentali superiori e inferiori il più distalmente possibile e lavare il sangue con 0,2 millilitri di un'unità internazionale per millilitro di soluzione salina eparinizzata usando una siringa da insulina. Posizionare il polmone del donatore avvolto con una garza sterile ghiacciata, bagnata e gelile nella cavità toracica e inserire la vena polmonare ammanettata del donatore nella vena polmonare del ricevente prima di fissare l'anastomosi con la sutura di nylon 7-0 preposizionata. Per l'anastomosi bronchiale o bronchiale, posizionare una sutura di nylon 7-0 attorno al bronco del ricevente prima di incidere il bronco del ricevente tagliando trasversalmente le vie aeree segmentali superiori e inferiori il più distalmente possibile.Dopo aver inserito il bronco ammanato del donatore nel bronco del ricevente, fissare l'anastomosi con la sutura di nylon 7-0 preposizionata. Quindi, eseguire l'anastomosi dell'arteria polmonare come descritto in precedenza. Per consentire la reprofusione e la ventilazione del polmone donatore trapiantato, rimuovere il morsetto Yasargil sull'ilo, seguito dalla chiusura dell'incisione toracotomia con una sutura di nylon 6-0.Raccogliere il liquido BAL dai polmoni nativi o trapiantati come desiderato. Il rapporto peso umido / secco dei lobi è stato calcolato per misurare l'edema polmonare. Il lobo trapiantato ha mostrato un aumento significativo del rapporto tra peso umido e secco rispetto al lobo nativo del donatore o del ricevente, indicando che non c'è edema polmonare.A nostro avviso, i due passaggi critici di questa procedura sono: uno, utilizzare accuratamente i punti di riferimento anatomici per identificare il quarto spazio intercostale, e poi due, selezionare e utilizzare appropriatamente i polsini per avere una tecnica di cuffing riproducibile. Un modello di trapianto di polmone di ratto che sia riproducibile e coerente è una base per indagini molecolari sulla reprofusione di ischemia e sul trapianto in generale.

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