Name: a porcine heterotopic heart transplantation protocol for delivery of therapeutics to a cardiac allograft
Uploaded: 2022-02-14T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Porcine Heterotopic Heart Transplantation Protocol for Delivery of Therapeutics to a Cardiac Allograft at JoVE.com

We willen Duke Large Animal Surgical Core en Duke Perfusion Services bedanken voor hun hulp tijdens deze procedures. We willen ook Paul Lezberg en TransMedics, Inc. bedanken voor hun steun.

OPMERKING: Twee vrouwelijke Yucatan-varkens worden geselecteerd, waarbij de ene is aangewezen als de harttransplantaatdonor en de andere de ontvanger. Varkens van 6-8 maanden, met een gewicht van ongeveer 30 kg en compatibele bloedgroepen worden aanbevolen. Het overzicht van het protocol is weergegeven in figuur 1. Huisvesting en de behandelingsprocedures voor de varkens worden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van de Animal Care and Use Committee van Duke University Medical C...

<ol>
	<li>Virani, S. 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=Heart+disease+and+stroke+statistics-2021+update:+A+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2021 update: A report from the American Heart Association.</a> Circulation. 143 (8), 254 (2021).</li><li>Stehlik, J., Kobashigawa, J., Hunt, S. A., Reichenspurner, H., Kirklin, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honoring+50+years+of+clinical+heart+transplantation+in+circulation:+in-depth+state-of-the-art+review.">Honoring 50 years of clinical heart transplantation in circulation: in-depth state-of-the-art review.</a> Circulation. 137 (1), 71-87 (2018).</li><li>Kadner, A., Chen, R. H., Adams, D. H. <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 Cardiothorac Surgery. 17 (4), 474-481 (2000).</li><li>Hastings, C. 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=Drug+and+cell+delivery+for+cardiac+regeneration.">Drug and cell delivery for cardiac regeneration.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 84, 85-106 (2015).</li><li>Sahoo, S., Kariya, T., Ishikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+delivery+of+therapeutic+agents+to+the+heart.">Targeted delivery of therapeutic agents to the heart.</a> Nature Reviews. Cardiology. 18 (6), 389-399 (2021).</li><li>Stamp, N. 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=Successful+heart+transplant+after+ten+hours+out-of-body+time+using+the+TransMedics+Organ+Care+System.">Successful heart transplant after ten hours out-of-body time using the TransMedics Organ Care System.</a> Heart, Lung &amp; Circulation. 24 (6), 611-613 (2015).</li><li>Ragalie, W. S., Ardehali, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+status+of+normothermic+ex-vivo+perfusion+of+cardiac+allografts.">Current status of normothermic ex-vivo perfusion of cardiac allografts.</a> Current Opinion in Organ Transplantation. 25 (3), 237-240 (2020).</li><li>Koerner, M. 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=Normothermic+ex+vivo+allograft+blood+perfusion+in+clinical+heart+transplantation.">Normothermic ex vivo allograft blood perfusion in clinical heart transplantation.</a> Heart Surgery Forum. 17 (3), 141-145 (2014).</li><li>Rosenbaum, D. 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=Perfusion+preservation+versus+static+preservation+for+cardiac+transplantation:+effects+on+myocardial+function+and+metabolism.">Perfusion preservation versus static preservation for cardiac transplantation: effects on myocardial function and metabolism.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 27 (1), 93-99 (2008).</li><li>Cullen, P. P., Tsui, S. S., Caplice, N. M., Hinchion, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+state-of-the-art+review+of+the+current+role+of+cardioprotective+techniques+in+cardiac+transplantation.">A state-of-the-art review of the current role of cardioprotective techniques in cardiac transplantation.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 32 (5), 683-694 (2021).</li><li>Rurik, J. G., Aghajanian, H., Epstein, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+cells+and+immunotherapy+for+cardiac+injury+and+repair.">Immune cells and immunotherapy for cardiac injury and repair.</a> Circulation Research. 128 (11), 1766-1779 (2021).</li><li>Rincon, M. Y., VandenDriessche, T., Chuah, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+for+cardiovascular+disease:+advances+in+vector+development,+targeting,+and+delivery+for+clinical+translation.">Gene therapy for cardiovascular disease: advances in vector development, targeting, and delivery for clinical translation.</a> Cardiovascular Research. 108 (1), 4-20 (2015).</li><li>Kieserman, J. M., Myers, V. D., Dubey, P., Cheung, J. Y., Feldman, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+landscape+of+heart+failure+gene+therapy.">Current landscape of heart failure gene therapy.</a> Journal of the American Heart Association. 8 (10), 012239 (2019).</li><li>Perin, E. C., Perin, E. C., Miller, L. W., Taylor, D. A., Wilkerson, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Stem cell and gene therapy for cardiovascular disease. , 279-287 (2016).</li><li>Bishawi, 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=A+normothermic+ex+vivo+organ+perfusion+delivery+method+for+cardiac+transplantation+gene+therapy.">A normothermic ex vivo organ perfusion delivery method for cardiac transplantation gene therapy.</a> Scientific Reports. 9 (1), 8029 (2019).</li><li>Hulot, J. S., Ishikawa, K., Hajjar, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+for+the+treatment+of+heart+failure:+promise+postponed.">Gene therapy for the treatment of heart failure: promise postponed.</a> European Heart Journal. 37 (21), 1651-1658 (2016).</li><li>Ho, C. 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=Molecular+characterization+of+swine+leucocyte+antigen+class+I+genes+in+outbred+pig+populations.">Molecular characterization of swine leucocyte antigen class I genes in outbred pig populations.</a> Animal Genetics. 40 (4), 468-478 (2009).</li><li>Ho, C. 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=Molecular+characterization+of+swine+leucocyte+antigen+class+II+genes+in+outbred+pig+populations.">Molecular characterization of swine leucocyte antigen class II genes in outbred pig populations.</a> Animal Genetics. 41 (4), 428-432 (2010).</li></ol>

Levering van therapeutica tijdens ex vivo perfusie bij harttransplantatie biedt een strategie om het allograft te wijzigen en mogelijk de transplantatieresultaten te verbeteren. Het hier gepresenteerde protocol bevat de state-of-the-art normotherme ex vivo sanguineuze perfusieopslag en biedt veelbelovend potentieel om geïsoleerde afgifte van cel-, gen- of immunotherapieën aan het allograft 11,12,13 te testen....

Hartfalen is een aandoening die naar schatting 6 miljoen volwassenen in de Verenigde Staten treft en naar verwachting zal toenemen tot 8 miljoen volwassenen in het jaar 20301. Harttransplantatie is de gouden standaardbehandeling voor hartfalen in het eindstadium. Het is echter niet zonder beperkingen en complicaties. Het blijft beperkt door het aantal beschikbare donorharten, primaire transplantaatdisfunctie, afstoting van het hart en de bijwerkingen van langdurige immunosuppressie2. Deze beperkingen zijn vooral belangrijk bij jonge ontvangers die allograftfalen kunnen ervaren en daaropvolgende hertransplantatie nodig hebben om een normale levensverwachting te bereiken.
Een ideale interventie om deze beperkingen te overwinnen, zou volledige cardiale allografts behandelen met therapeutica voorafgaand aan implantatie in de ontvanger die de levensvatbaarheid van het allograft kunnen verbeteren en "cardioprotectie" kunnen verlenen. Dergelijke interventies zouden profylactisch worden gegeven om de incidentie van ischemische beledigingen, allograftafstoting, cardiale allograft vasculopathie te minimaliseren en zelfs marginale allografts te repareren. Translationele studies voor het ontwikkelen van dit soort interventies vereisen een groot diermodel van harttransplantatie om de langdurige bewaking van het harttransplantaat mogelijk te maken. Het varkens-, heterotope harttransplantatiemodel in de intraabdominale positie is hiervoor ideaal gebleken. Harttransplantatie in deze positie maakt het mogelijk om de effecten van nieuwe therapieën te testen en de immunopathologie van transplantaatafstoting te beoordelen. Bovendien is het heterotope model voordelig ten opzichte van het orthotopische model vanwege een betere algehele overleving van de ontvanger, geen vereiste voor cardiopulmonale bypass en geen vereiste van het transplantaat om de bloedsomloop van de ontvanger te behouden3.
Effectieve toediening van therapeutische interventies aan het hart, zoals gen-, cel- of immunotherapie, is een belangrijke barrière voor klinische toepassing 4,5. De technologie die door ex vivo perfusie-apparaten wordt geïntroduceerd, maakt het mogelijk om grafts voortdurend te doordrenken, waardoor ze in een niet-werkende maar metabolisch actieve toestandblijven 6,7,8,9. Dit biedt een unieke kans om een heel hart te behandelen met geavanceerde therapieën en tegelijkertijd de potentiële bijwerkingen van systemische bevalling te minimaliseren 10,11,12,13. Een ander voordeel van het gebruik van ex vivo perfusie-apparaten voor therapeutische toediening is dat ze de toediening van medicijnen aan de coronaire circulatie gedurende langere perioden mogelijk maken die niet haalbaar zijn met behulp van traditionele koude statische opslagmethoden. Dit zorgt voor een meer globale levering van de therapeutica aan het transplantaat14. Met behulp van het hier gepresenteerde protocol hebben we met succes het firefly luciferase-gen afgeleverd aan een heel varkensharttransplantaat met behulp van adenovirale vectoren15. Het doel van dit protocol is om een reproduceerbare en robuuste aanpak te bieden voor het bereiken van de levering van een therapeutisch geneesmiddel aan het gehele cardiale allograft voorafgaand aan de transplantatie.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0 Looped Maxon suture</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>GMM-341L</td>
			<td>Used to close fascia of the laparotomy incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0 Silk ties</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>S346</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 G Angiocath</td>
			<td>BD</td>
			<td>381144</td>
			<td>Used to de-air the left ventricle of the donor heart after implantation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 Fr LV vent</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>12002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 Silk sutures</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>SA11G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 Silk ties</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>SA65H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 Vicryl suture</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>J259H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 Fr venous cannula</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>68124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 Prolene sutures</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>8522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Monocryl suture</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>Y469G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Prolene sutures</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>8521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal hair cutting clipper</td>
			<td>Wahl</td>
			<td>8786-452</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aortic clamp</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH6201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Army Navy retractor</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>SU3660</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATF 40, Cell saver disposable set</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>9108494</td>
			<td>Cell saver device insert</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Balfour retractor</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>SU3042</td>
			<td>Used as an abdominal wall retractor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C.A.T.S cell saver</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>ES0019</td>
			<td>Cell saver device used to wash donor blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardiac defibrillator</td>
			<td>Zoll</td>
			<td>M Series</td>
			<td>Cardiac defibrillator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castro needle holder</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH8589</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CG4 iStat cartridges</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>03P85-25</td>
			<td>POC testing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CG8 iStat cartridges</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>03P88-25</td>
			<td>POC testing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeBakey forceps</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH5902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery disposable pencil</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>E2450H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gerald forceps</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>NL1451</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemotherm 400CE Dual Reservoir Cooler/Heater</td>
			<td>Cincinnati Sub-Zero</td>
			<td>86022</td>
			<td>Heater cooler used to regulate perfusion temperature on the ex vivo perfusion device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iSTAT 1</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>04P75-03</td>
			<td>POC testing device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kocher clamp</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>SU2790</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large clip applier</td>
			<td>Sklar</td>
			<td>50-4300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large clips</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>4200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large soft pledgets</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8886867901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium clip applier</td>
			<td>Sklar</td>
			<td>50-4335</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium clips</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>2200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum scissor</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH2006-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 10 scalpel blade</td>
			<td>Swann-Mortan</td>
			<td>301</td>
			<td>Used for skin incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 11 scalpel blade</td>
			<td>Kiato Plus</td>
			<td>18111</td>
			<td>Used for vascular incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCS device with base</td>
			<td>TransMedics, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Ex vivo perfusion device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCS disposable</td>
			<td>TransMedics, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Ex vivo perfusion device insert with perfusion kits</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacing cable</td>
			<td>Remington Medical</td>
			<td>FL-601-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pediatric cardioplegia catheter (4Fr)</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>10218</td>
			<td>Used to deliver cardioplegia to the donor aortic root</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pediatric Foley catheter</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>RSH170003080</td>
			<td>Placed pre-op to decompress the recipient&#39;s bladder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potts scissors</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH13038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure bag x2 (1,000 mL)</td>
			<td>Novaplus</td>
			<td>V4010H</td>
			<td>Used to deliver cardioplegia at a set pressure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Satinsky clamp</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH7305</td>
			<td>Vascular clamp used for creating anastomoses between donor heart and recipient vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Felco</td>
			<td>FELCO 200A-50</td>
			<td>Used to perform sternotomy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small hard pledgets</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8886867701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal retractor</td>
			<td>V. Mueller</td>
			<td>CH6950-007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temporary cardiac pacing wires</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td>TPW32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temporary dual chamber pacemaker</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>5388</td>
			<td>Cardiac pacing device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tourniquet kit</td>
			<td>Medtronic, Inc</td>
			<td>79005</td>
			<td>Rummel tourniquets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Umbilical tape</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8886861903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel loops</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>31145686</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a porcine heterotopic heart transplantation protocol for delivery of therapeutics to a cardiac allograft

Harttransplantatie is de gouden standaardbehandeling voor hartfalen in het eindstadium. Het blijft echter beperkt door het aantal beschikbare donorharten en complicaties zoals primaire transplantaatdisfunctie en transplantaatafstoting. Het recente klinische gebruik van een ex vivo perfusieapparaat bij harttransplantatie introduceert een unieke kans voor de behandeling van cardiale allografts met therapeutische interventies om de functie te verbeteren en schadelijke reacties van ontvangers te voorkomen. Het opzetten van een translationeel model met grote dieren voor therapeutische toediening aan het gehele allograft is essentieel voor het testen van nieuwe therapeutische benaderingen bij harttransplantatie. Het varkens-, heterotopische harttransplantatiemodel in de intraabdominale positie dient als een uitstekend model voor het beoordelen van de effecten van nieuwe interventies en de immunopathologie van transplantaatafstoting. Dit model biedt bovendien overleving op lange termijn voor het varken, aangezien het transplantaat niet nodig is om de circulatie van de ontvanger te behouden. Het doel van dit protocol is om een reproduceerbare en robuuste aanpak te bieden voor het bereiken van ex vivo toediening van een therapeutisch middel aan het gehele cardiale allograft voorafgaand aan transplantatie en technische details te verstrekken om een overleving heterotope transplantatie van het ex vivo geperfundeerde hart uit te voeren.

Deze groep heeft met succes 9 varkens overleefd tussen 5 en 35 dagen volgens het protocol zoals hier gepresenteerd, afhankelijk van de onderzoeksopzet. Van de 10 varkens die dit protocol hebben ondergaan, stierf er slechts 1 vroegtijdig aan chirurgische complicaties, wat een overlevingspercentage van 90% opleverde. In figuur 2 is een diagram weergegeven van de configuratie van een heterotopisch hart getransplanteerd in de intraabdominale positie bij een varken. Selecteer bij het bepalen van ...

Watch this Scientific Journal Video about A Porcine Heterotopic Heart Transplantation Protocol for Delivery of Therapeutics to a Cardiac Allograft at JoVE.com

A Porcine Heterotopic Heart Transplantation Protocol for Delivery of Therapeutics to a Cardiac Allograft

We presenteren een protocol voor het gebruik van een normotherme ex vivo sanguineuze perfusiesysteem voor de levering van therapeutica aan een volledig cardiaal allograft in een varkens heterotopisch harttransplantatiemodel.

Een porcine heterotopisch harttransplantatieprotocol voor de levering van therapeutica aan een cardiale allograft

Cardiac transplantation is the gold standard treatment for end-stage heart failure. However, it remains limited by the number of available donor hearts ...

Dit protocol is het eerste dat beschrijft hoe therapieën effectief kunnen worden toegediend aan een hele cardiale allograft in het grote diermodel van harttransplantatie. Het belangrijkste voordeel van dit protocol is dat het onderzoekers in staat stelt om de effecten van een therapeutisch middel op een hele cardiale allograft gedurende langere perioden na transplantatie te testen. Deze techniek kan worden gebruikt om interventies te onderzoeken die cardiale allograftafstoting, primaire transplantaatdisfunctie voorkomen, de behoefte aan postoperatieve immunosuppressie minimaliseren of de levensduur van een cardiale allograft verlengen.Het optimaliseren van de blootstelling is het meest uitdagende onderdeel van de transplantatieprocedure en vereist meerdere teamleden om te voltooien. Evenzo zijn ervaren perfusionisten nodig om ex vivo perfusie te coördineren en te monitoren. Maak om te beginnen een 20 tot 30 centimeter lange incisie met behulp van het nummer 10-blad van het manubrium tot aan de xiphoid, afhankelijk van de grootte van het varken.Gebruik elektrocauterie om de pectoralis major naar beneden te verdelen van het borstbeen naar de xiphoid en zorg ervoor dat je je langs de middellijn van het borstbeen verdeelt. Eenmaal beneden bij het borstbeen, scoor je de middellijn en begin je de sternotomie van de xiphoid door deze te delen met een zware schaar. Verleng vervolgens de sternotomiecephalad na elke snee.Scheid botweg het hart van het borstbeen met behulp van vingervegen en voltooi de sternotomie door het manubrium. Na het optimaliseren van de blootstelling aan het chirurgische veld met behulp van een sternale retractor, identificeert en verwijdert u de thymus met elektrocauterie door het pericardium longitudinaal van het diafragma naar de aorta in te voeren en een pericardvormige wieg te creëren met behulp van zijden hechtingen. Verdeel het weefsel volledig tussen de aorta en de longslagader en visualiseer de locatie van de aortaboog en de brachycefale stam om de juiste plaatsing van de aorta-kruisklem te vergemakkelijken.Gebruik een schaar en stompe dissectie om de superieure vena cava en bind twee zijden hechtingen van maat nul rond de superieure vena cava. Breng maat 4-0 polypropyleen hechting aan op de opgaande aorta op een U-steek manier en op het rechter atrium op een tas-string manier. Plaats een pediatrische aortawortelcanule beveiligd door de eerder geplaatste U-steek.En dan na het ontluchten van de canule, veilig op zijn plaats met een Rummel tourniquet. Sluit de aortawortelcanule aan op de cardioplegiabuis nadat de slang is gespoeld met del Nido cardioplegie. Creëer een rechter atriotomie binnen de eerder geplaatste portemonnee-string.Steek een veneuze canule in het rechter atrium en zet vast met een Rummel tourniquet. Sluit de veneuze canule aan op een steriele zuigleiding die is aangesloten op de cell saver cardiotomie en verzamel ongeveer 1 tot 1,3 liter bloed. Breng vervolgens de aorta-kruisklem aan en zorg er zorgvuldig voor dat de klem de opgaande aorta volledig afsluit.Nadat je steriele ijsslak op het hart hebt geplaatst, verdeel je de inferieure en superieure vena cava net proximaal aan de azygos-ader. De aorta ter hoogte van de boog is net distale aan de innominate slagader en de belangrijkste longslagader bij de bifurcatie. Identificeer en lirateer de longaders, verwijder vervolgens het hart uit de borst en plaats het in een container met steriel ijs.Om de aorta voor te bereiden op plaatsing van de aortaconnector, plaatst u vier beloofde maat 4-0 polypropyleen hechtingen op een eenvoudige horizontale matrasstijl rond de binnenkant van de distale aorta op een diepte van vijf millimeter onder de snijrand en bindt u ze vervolgens vast. Terwijl u de verpande aorta-hechtingen omhoog houdt, steekt u de aortaconnector in de aorta en bindt u een navelstrengtape rond de aorta om de connector vast te zetten. Plaats een maat 4-0 polypropyleen portemonnee-string rond de distale snijrand van de hoofdlongslagader.Breng de longslagadercanule in en bind de uiteinden van het touwtje vast om de canule vast te zetten. Sluit vervolgens aan op de longslagadercanule op de longslagaderconnector op het apparaat en bevestig deze met de stropdas. Neem het voorbereide transplantaat van de achtertafel naar het ex vivo perfusieapparaat en sluit de aortaconnector aan op de plaats van het apparaat.De linker ventrikelventilatie loopt via de ongebonden longader af naar het linker atrium en over de mitralisklep naar de linker ventrikel. Maak met behulp van het mes met nummer 10 een 20 tot 30 centimeter lange huidincisie en ga vervolgens verder met de dissectie tot fascia met behulp van elektrocauterisatie. Nadat u de fascia en het peritoneum met twee Kocher-klemmen hebt opgetild, maakt u voorzichtig een kleine incisie in de peritoneale holte met behulp van een Metzenbaum-schaar.Verleng de peritoneale opening voor de volledige lengte van de incisie met behulp van elektrocauterie. Plaats er een vinger onder om de onderliggende ingewanden te beschermen. Plaats een Balfour-retractor om de blootstelling te optimaliseren en trek je met een natte handdoek in de dunne darm.Draag de dissectie naar de abdominale aorta in inferieure vena cava en verlijd vervolgens de lymfevaten met middelgrote en grote clips. Op de achterste tafel, wanneer de pulmonale ader linker atriotomie waar de linker ventrikel ventrikel was ingebracht overnaaid is, trim het distale aspect van de aorta en longslagader waar hechting aan de canules het weefsel mogelijk heeft verpletterd. Plaats een Satinsky-klem op de inferieure vena cava en maak een longitudinale venotomie van ongeveer 1,5 centimeter met behulp van het mes met nummer 11 en de schaar van Pott.Anastomoseer het longslagadertransplantaat op de infrarood inferieure vena cava van de ontvanger op een end-to-side manier met behulp van een loopmaat 4-0 polypropyleen hechtdraad. Anastomose vervolgens de aorta-ent op de infrarooda van de ontvanger op een end-to-side manier met behulp van een lopende maat 4-0 polypropyleen hechting. Plaats het hart voorzichtig in de juiste retroperitoneale ruimte, voorkom spanning op de anastomose en knikken van de bloedvaten.Vervang vervolgens de dunne darm. Sluit de fascia met lusgrootte nul Maxon-hechting op een lopende manier, beginnend vanaf beide uiteinden van de incisie en bindend in het midden, waardoor letsel aan de darm wordt voorkomen. Sluit de diepe huidlaag met maat 2-0 Vicryl op een lopende manier en de huid met maat 4-0 Monocryl op een lopende manier.Verschillende perfusieparameters werden verworven. De circulatiestroomsnelheden werden gemeten vanuit de longslagader, de aorta en de kransslagaders. De aortadruk inclusief gemiddelde druk, systolische druk, diastolische druk werden ook gemeten.Tijdens ex vivo perfusie werden ook de hartslag en temperatuur van het cardiale allograft gemeten. Tijdens de perfusieperiode werden gemengde veneuze zuurstofverzadiging en de hematocrietwaarden gemeten uit het perfusaat. De levensvatbaarheid van het intrabdominale heterotope hart in situ 35 dagen duidt op een succesvolle transplantatie met behulp van dit protocol.Het belangrijkste om te onthouden is om een site voor het allograft te selecteren die het potentieel voor spanning en knikken van de anastomosen minimaliseert. Door deze procedure te volgen, zal de onderzoeker in staat zijn om verschillende soorten therapeutica te testen om hun effecten op immunologische responsen tegen het allograft te bepalen, evenals de levensduur van een therapeutisch effect op het allograft te bepalen. Na het ontwikkelen van dit protocol heeft onze groep verschillende virale vectorvoertuigen voor genafgifte kunnen testen, evenals een model voor acute allografische afstoting om inzicht te krijgen in de pathofysiologie van afstoting en werkzaamheid van genafgifte met behulp van virale vectoren.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

Een gewijzigde methode voor Heterotope Mouse Hart transplantatie

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents ...

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

Muizen Heterotope Heart Transplant Techniek

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Transplantatie van Pulmonary Valve een muis model van Heterotope Heart Transplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Rat Heterotopic Abdominal Heart/Single-lung Transplantation in a Volume-loaded Configuration

Rat Heterotope Abdominale Hart / Single-longtransplantatie in een Volume geladen configuratie

Herein, we describe a novel technique for heterotopic abdominal heart-lung transplantation (HAHLT) in rats. The configuration of the transplant graft ...

Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice

Heterotopische Cervical harttransplantatie in Muizen

The heterotopic cervical heart transplantation in mice is a valuable tool in transplant and cardiovascular research. The cuff technique greatly simplifies ...

Heterotopic Renal Autotransplantation in a Porcine Model: A Step-by-Step Protocol

Heterotope Renal Autotransplantatie in een Varkens Model: A Step-by-Step Protocol

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients suffering from end-stage renal disease. It offers better life expectancy and higher quality ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Een preklinisch varkens model van Orthotopic harttransplantatie

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

A Simplified Model for Heterotopic Heart Valve Transplantation in Rodents

Een vereenvoudigd model voor heterotopische hartkleptransplantatie bij knaagdieren

There is an urgent clinical need for heart valve replacements that can grow in children. Heart valve transplantation is proposed as a new type of ...

Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP

Orthotope transplantatie van de linkerlong in een juveniel varkensmodel voor ESLP

Lung transplantation is the gold-standard treatment for end-stage lung disease, with over 4,600 lung transplantations performed worldwide annually. ...

A Modified Cuff Technique for Mouse Cervical Heterotopic Heart Transplantation Model

Een aangepaste manchettechniek voor muis cervicaal heterotopisch harttransplantatiemodel

Cardiac allograft rejection limits the long-term survival of patients after heart transplantation. A mouse heart transplantation model is ideal for ...