Name: partial heterotopic hindlimb transplantation model in rats
Uploaded: 2021-06-09T14:45:00
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Este trabalho foi apoiado pelo Escritório do Secretário Adjunto de Defesa para Assuntos de Saúde através do Programa de Pesquisa Médica Dirigido pelo Congresso sob o Prêmio Nº. W81XWH-17-1-0680. Opiniões, interpretações, conclusões e recomendações são dos autores e não são necessariamente endossadas pelo Departamento de Defesa.

Todos os animais receberam cuidados humanos de acordo com o Guia do NIH para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. O Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC-protocol 2017N000184) e o Escritório de Revisão de Cuidados e Uso animal (ACURO) aprovaram todos os protocolos animais. Ratos machos de raça Lewis (250-400 g) foram usados para todos os experimentos.
1. Cirurgia
<ol><li>Anestesiar os ratos de Lewis usando inalação de isoflurano. Induzir anestesia com 5% de is...

<ol>
	<li>Lanteiri, 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=Feasibility,+reproducibility,+risks+and+benefits+of+face+transplantation:+a+prospective+study+of+outcomes.">Feasibility, reproducibility, risks and benefits of face transplantation: a prospective study of outcomes.</a> American Journal of Transplantation. 11 (2), 367-378 (2011).</li><li>Park, S. H., Eun, S. C., Kwon, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand+transplantation:+current+status+and+immunologic+obstacles.">Hand transplantation: current status and immunologic obstacles.</a> Experimental and Clinical Transplantation. 17 (1), 97-104 (2019).</li><li>Cetrulo, C. 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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=Evolution+and+limitations+of+conventional+autologous+reconstruction+of+the+head+and+neck.">Evolution and limitations of conventional autologous reconstruction of the head and neck.</a> Journal of Craniofacial Surgery. 24 (1), 99-107 (2013).</li><li>Lipson, R. 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=Vascularized+limb+transplantation+in+the+rat.+I.+Results+with+syngeneic+grafts.">Vascularized limb transplantation in the rat. I. Results with syngeneic grafts.</a> Transplantation. 35 (4), 293-299 (1983).</li><li>Lipson, R. 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=Vascularized+limb+transplantation+in+the+rat.+II.+Results+with+allogeneic+grafts.">Vascularized limb transplantation in the rat. II. Results with allogeneic grafts.</a> Transplantation. 35 (4), 300-304 (1983).</li><li>Adamson, L. 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=A+modified+model+of+hindlimb+osteomyocutaneous+flap+for+the+study+of+tolerance+to+composite+tissue+allografts.">A modified model of hindlimb osteomyocutaneous flap for the study of tolerance to composite tissue allografts.</a> Microsurgery. 27 (7), 630-636 (2007).</li><li>Arav, A., Friedman, O., Natan, Y., Gur, E., Shani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+hindlimb+cryopreservation+and+transplantation:+a+step+toward+"organ+banking".">Rat hindlimb cryopreservation and transplantation: a step toward "organ banking".</a> American Journal of Transplantation. 17 (11), 2820-2828 (2017).</li><li>Gok, E., 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=Development+of+an+ex-situ+limb+perfusion+system+for+a+rodent+model.">Development of an ex-situ limb perfusion system for a rodent model.</a> ASAIO Journal. 65 (2), 167-172 (2019).</li><li>Gok, E., Rojas-Pena, A., Bartlett, R. H., Ozer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+skeletal+muscle+metabolomic+changes+associated+with+static+cold+storage.">Rodent skeletal muscle metabolomic changes associated with static cold storage.</a> Transplantation Proceedings. 51 (3), 979-986 (2019).</li><li>Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+basic+and+translational+research+in+reconstructive+transplantation.">Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation.</a> Birth Defects Research. Part C, Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).</li><li>Fleissig, 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=Modified+heterotopic+hindlimb+osteomyocutaneous+flap+model+in+the+rat+for+translational+vascularized+composite+allotransplantation+research.">Modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59458 (2019).</li><li>Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterotopic+hindlimb+allotransplantation+in+rats:+an+alternative+model+for+immunological+research+in+composite-tissue+allotransplantation.">Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation.</a> Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).</li><li>Jang, Y., Park, Y. E., Yun, C. W., Kim, D. 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(41), e2022 (2010).</li><li>Fleissig, Y. Y., Beare, J. E., LeBlanc, A. J., Kaufman, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+the+rat+hind+limb+transplant+as+an+experimental+model+of+vascularized+composite+allotransplantation:+Approaches+and+advantages.">Evolution of the rat hind limb transplant as an experimental model of vascularized composite allotransplantation: Approaches and advantages.</a> SAGE Open Medicine. 8, 2050312120968721 (2020).</li><li>Lindboe, C. F., Presthus, J. <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+denervation,+immobilization+and+cachexia+on+fibre+size+in+the+anterior+tibial+muscle+of+the+rat.">Effects of denervation, immobilization and cachexia on fibre size in the anterior tibial muscle of the rat.</a> Acta Neuropathologica. 66 (1), 42-51 (1985).</li><li>Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterotopic+limb+allotransplantation+model+to+study+skin+rejection+in+the+rat.">Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat.</a> Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).</li></ol>

Modelos ortotópicos de transplante de membros em roedores foram descritos na literatura15,16,17; no entanto, eles requerem uma reparação nervosa, recolocação muscular, e uma osteossíntese perfeita do fêmur, o que pode ser um passo muito difícil. Esses modelos também estão associados a uma maior taxa de morbidade e mortalidade em roedores14, especialmente no seguimento de curto prazo, pois a recu...

Nas últimas duas décadas, o VCA evoluiu como um tratamento revolucionário para pacientes que sofrem desfiguração grave, incluindo face1, amputações de membros superiores2,peniano3e outros defeitos complexos do tecido4,5. No entanto, as consequências da imunossupressão ao longo da vida ainda dificultam uma aplicação mais ampla dessas complexas cirurgias reconstrutivas. Pesquisas básicas são cruciais para melhorar as estratégias anti-rejeição. O aumento do tempo de preservação do VCA também é essencial para melhorar a logística de transplante e aumentar o pool de doadores (já que os doadores de VCA devem preencher mais critérios do que doadores de órgãos sólidos, incluindo tom de pele, tamanho anatômico, gênero). Nesse contexto, os transplantes de membros de ratos são amplamente utilizados em estudos sobre a rejeição imune de atores6,7, novos protocolos de indução de tolerância8e estudos de preservação9,10,11. Assim, esses modelos VCA são um elemento-chave para dominar a pesquisa translacional VCA.
Retalhos osteomyocutâneos têm sido descritos na literatura como modelos confiáveis para estudar VCA em ratos8,12,13,14. Embora os transplantes ortotópicos de membros inteiros permitam uma avaliação a longo prazo da função do enxerto, é um procedimento demorado associado a maiores taxas de morbidade e mortalidade pós-operatórias14. Em contraste, os modelos heterotópicos de transplante de membros não são funcionais, mas permitem estudos reprodutíveis sobre VCA. Os resultados pós-operatórios podem ser antecipados de forma confiável antes do início de um estudo de transplante de VCA de ratos. Este estudo relata um modelo de transplante de retalho osteomyocutâneo heterotópico no rato que inclui desfechos e complicações possíveis frequentes que podem surgir intra-operatóriamente e no pós-operatório durante um período de seguimento de três semanas.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>24 GA angiocatheter</td>
			<td>BD Insyte Autoguard</td>
			<td>381412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 suture Black monofilament non absorbable suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>1667</td>
			<td>Used to suture the E-collar to the back of the neck</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 suture Coated Vicryl Plus Antibacterial</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>VCP496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ASSI.ATK26426</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipolar cords</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>228000C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black Polyamide Monofilament USP 10-0, 4 mm 3/8c</td>
			<td>AROSurgical</td>
			<td>T04A10N07-13</td>
			<td>Used to perform the microvascular anastomoses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine HCl</td>
			<td>Pharmaceutical, Inc</td>
			<td>42023-179-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dilating Forceps</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>18131-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Scissors 15 cm, Round Handle 8 mm diameter, Straight Slender Tapered Blade 7 mm, Lipshultz Pattern</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ASSI.SAS15RVL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double Micro Clamps 5.5 x 1.5 mm</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>18040-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elizabethan collar</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>EC-R1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps 13.5 cm long, Flat Handle, 9 mm wide Straight Tips 0.1 mm diameter (x2)</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ASSI.JFL31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsey Micro Needle Holder</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>12500-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL</td>
			<td>BD PosiFlush</td>
			<td>306424</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>14043-704-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ASSI.BPNS11223</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lone Star Elastic Stays</td>
			<td>CooperSurgical</td>
			<td>3314-8G</td>
			<td>Used to retract the inguinal ligament for femoral vessels dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lone Star Self-Retaining Retractors</td>
			<td>CooperSurgical</td>
			<td>3301G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Mosquito Hemostats</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>13010-12</td>
			<td>Used to retract the inguinal fat pad distally</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holder, 15 cm Round Handle, 8 mm diameter, Superfine Curved Jaw 0.2 mm tip diameter, without lock</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ASSI.B1582</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Suture Black Monolfilament 8-0, 6.5 mm 3/8c</td>
			<td>Ethilon</td>
			<td>2808G</td>
			<td>Used to ligate collateral branches on the femoral vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Offset Bone Nippers</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>16101-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S&#38;T Vascular Clamps 5.5 x 1.5 mm</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>00398-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Walton scissors</td>
			<td>Fine science tools (FST)</td>
			<td>14077-09</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

partial heterotopic hindlimb transplantation model in rats

As alotransplantações compostas vascularizadas (VCA) representam a opção de reconstrução mais avançada para pacientes sem possibilidades cirúrgicas autólogas após um defeito complexo tecidual. Os transplantes de rosto e mão mudaram a vida dos pacientes desfigurados, dando-lhes um novo órgão social estético e funcional. Apesar dos resultados promissores, o VCA ainda é pouco executado devido a comorbidades de imunossupressão ao longo da vida e complicações infecciosas. O rato é um modelo animal ideal para estudos in vivo que investigam vias imunológicas e mecanismos de rejeição de enxertos. Ratos também são amplamente utilizados em novas técnicas de preservação de enxerto de tecido composto, incluindo estudos de perfusão e criopreservação. Os modelos utilizados para VCA em ratos devem ser reprodutíveis, confiáveis e eficientes com baixa morbidade e mortalidade pós-operatória. Os procedimentos heterotópicos de transplante de membros preenchem esses critérios e são mais fáceis de realizar do que transplantes ortotópicos de membros. Dominar modelos microcirúrgicos de roedores requer experiência sólida em microcirurgia e cuidados com animais. Aqui é relatado um modelo confiável e reprodutível de transplante de retalhos heterotópicos parciais em ratos, os desfechos pós-operatórios e os meios de prevenção de possíveis complicações.

Neste estudo de operador único, foram realizados 30 transplantes de membros parciais heterotópicos sintéricos. O sucesso foi definido no pós-operatório 21 como a ausência de falha do VCA ou complicações que requerem eutanásia. A evolução normal do enxerto está representada na Figura 3. A duração média para aquisição parcial de membros e inset de enxerto no receptor foi de 35 e 105 min, respectivamente; a média de isquemia foi de 105 min. Durante o acompanhamento, ocorreram ...

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Partial Heterotopic Hindlimb Transplantation Model in Rats

Este artigo apresenta um protocolo de transplante de retalho osteomyocutâneo heterotópico em ratos e seus resultados potenciais no acompanhamento a médio prazo.

Modelo de transplante de hindlimb heterotópico parcial em ratos

Vascularized composite allotransplantations (VCA) represent the most advanced reconstruction option for patients without autologous surgical possibilities ...

Apresentamos um modelo cirúrgico confiável e reprodutível de transplante heterotópico de escalada em ratos. Esta técnica é ideal para estudos de curto prazo sobre preservação ou rejeição imunológica em VCA. A descrição passo a passo permitirá que os estagiários dominem rapidamente a cirurgia.Para começar, faça uma incisão circunferencial na pele acima do tornozelo no terço distal da perna. Esqueleto e cauterizar a artéria safena e o ramo terminal da artéria popliteal usando fórceps bipolares. Cauterize e corte os músculos gastrocnemius, soleus, tibialis anterior e bíceps femoris até que o osso tibial seja exposto.Faça uma incisão de 2,5 centímetros na linha inguinal direita e disseque a almofada de gordura inguinal. Use um retrátil de anzol para agarrar o ligamento inguinal. Segure a almofada de gordura inguinal distally com fórceps de fixação e retraia a almofada de gordura para expor os vasos femorais.Disseca os vasos femorais, individualize os ramos de Murphy e ligante com laços de nylon 8/0. Heparinize o rato doador injetando a heparina na veia dorsal peniana usando uma agulha calibre 27,5. Complete a incisão da pele ao redor do quadril.Use os fórceps bipolares para cauterizar os músculos bíceps femoris e glúteos superficialis, em seguida, cauterizar e cortar o nervo ciático no comprimento do fêmur médio. Exponha o fêmur proximalmente ao nível da crista femoral posterior e liga os vasos femorais com laços de nylon ao nível do ligamento inguinal. Realize uma arteriotomia na artéria femoral logo abaixo da ligadura e dilate para inserir o angiocateter de calibre 24.Cauterize e corte o músculo restante debaixo do pedículo para expor o lado anterior do fêmur. Use o cortador de osso para cortar a tíbia proximally e corte o fêmur o mais distally possível. Lave a retalho parcial com dois mililitros de soro fisiológico de heparina para obter uma saída venosa clara.Coloque a plataforma traseira no gelo em uma gaze estéril até a transferência microvascular. Disseque a almofada de gordura inguinal e recline a almofada de gordura inguinal distally para expor os vasos femorais. Use um gancho para retrair o ligamento inguinal e os fórceps de fixação para segurar a almofada de gordura inguinal distally.Disseque os vasos femorais, individualize os ramos de Murphy, e ligante com laços de nylon como demonstrado. Ligate ambas as naves acima dos vasos epigástricos usando laços de nylon. Coloque os grampos aproximadores proximicamente, dilate a lente do vaso e enxágue com soro fisiológico de heparina.Faça uma incisão no flanco esquerdo acima do quadril e crie um bolso subcutâneo com um túnel subcutâneo para o vinco inguinal. Coloque a parte proximal do membro parcial e a almofada de gordura inguinal através do túnel subcutâneo para transferência microvascular. Realize as anastomoses venosas e arteriais usando suturas de nylon.Remova os dois grampos aproximadores e observe a revascularização do membro. Realize um teste de ordenha em ambos os vasos para avaliar a patência de cada anastomose. Faça uma incisão longitudinal da pele no lado medial do membro transplantado e insira o enxerto.Remova o excesso de pele do enxerto e feche a ferida com suturas separadas e uma sutura em execução usando suturas absorventes 4/0. Sutura juntar as almofadas de gordura inguinal do membro transplantado e o receptor usando duas suturas absorvíveis separadas e fechar o vinco inguinal após o último check-up da anastomose microvascular. A evolução do modelo de retrocesso heterotópico foi monitorada até o final do estudo.O crescimento capilar foi observado durante a primeira semana pós-operatória, e a retração cutânea apareceu após duas semanas. Falha vascularizada de aotransplante composto pode ocorrer durante a primeira semana pós-operatória devido à trombose microvascular. A trombose venosa foi a causa da eutanásia precoce em 20% dos casos, todos ocorridos antes do quinto dia de pós-operatório.A pele parecia azul e ficava mais escura a cada dia. A automutilação é uma preocupação séria em enxertos não-sentidos e ocorre frequentemente entre o segundo e o sétimo dia. Se limitado a menos de um terço da superfície do enxerto e diz respeito apenas à pele, o debridamento cirúrgico e a sutura utilizando suturas não absorvíveis podem ser discutidos com o veterinário da equipe.A prevenção da automutilação depende do uso de uma coleira e costurada no pescoço até o sétimo dia de pós-operatório e limpeza de qualquer sangue ou crosta nas feridas cirúrgicas do animal. Autofagia grave de múltiplas camadas do enxerto leva à eutanásia do animal. Cistos dérmicos apareceram após o pós-operatório 14, às vezes com um centro necrosado cutâneo antes da fístula.É crucial garantir que a colocação do enxerto não impeça o animal de ser ambulatorial, e que o pedículo não esteja torcido ou apertado durante o inset do enxerto. Nossa equipe realizou estudos de preservação nos membros adquiridos antes do transplante. Os efeitos de diferentes durações do armazenamento estático a frio foram avaliados, bem como diferentes protocolos de perfusão de membros.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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Crônica de Longo Prazo<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Infecção das vias aéreas em ratos

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Purification and Expansion of Mouse Invariant Natural Killer T Cells for in vitro and in vivo Studies

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