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

ברצוננו להודות ל-Duke Large Animal Surgical Core ול-Duke Perfusion Services על עזרתם במהלך הליכים אלה. אנו רוצים גם להודות לפול לזברג ו- TransMedics, Inc. על התמיכה.

הערה: שתי נקבות חזירי יוקטן נבחרות, כאשר אחת מיועדת להיות תורמת שתל הלב והשנייה כמקבלת. מומלץ לחזירים בגילאי 6-8 חודשים, במשקל של כ-30 ק"ג, ובעלי סוגי דם תואמים. הסקירה הכללית של הפרוטוקול מודגמת באיור 1. הדיור והליכי הטיפול בחזירים מבוצעים בהתאם להנחיות הוועדה לטיפול ושימוש בב...

<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>

מתן טיפולים במהלך השתלת ex vivo בהשתלת לב מציע אסטרטגיה לשינוי ה- allograft ואולי לשפר את תוצאות ההשתלה. הפרוטוקול המוצג כאן משלב את אחסון הזלוף הנורמותרמי החדשני ex vivo sanguinous מציע פוטנציאל מבטיח לבדיקת אספקה מבודדת של תאים, גנים או אימונותרפיות ל- allograft 11,12,13.</s...

אי ספיקת לב היא מצב המשפיע על כ -6 מיליון מבוגרים בארצות הברית וצפוי לגדול ל -8 מיליון מבוגרים עד שנת 20301. השתלת לב היא הטיפול הסטנדרטי ביותר לאי ספיקת לב סופנית. עם זאת, זה לא בלי המגבלות והסיבוכים שלה. הוא נותר מוגבל על ידי מספר הלבבות התורמים הזמינים, תפקוד לקוי של השתל הראשוני, דחיית הלב ותופעות הלוואי של דיכוי חיסוני ארוך טווח2. מגבלות אלה חשובות במיוחד אצל מושתלים צעירים שעלולים לחוות כישלון ב-allograft ודורשים השתלה חוזרת לאחר מכן כדי להשיג תוחלת חיים נורמלית.
התערבות אידיאלית כדי להתגבר על מגבלות אלה תטפל באלוגרפטים לבביים שלמים עם טיפולים לפני ההשתלה למושתל שיכולים לשפר את הכדאיות של allograft ולהעניק "הגנה לבבית". התערבויות כאלה יינתנו באופן מניעתי כדי למזער את שכיחות העלבונות האיסכמיים, דחיית אלוגרפט, וסקולופתיה לבבית, ואפילו לתקן אלוגרפטים שוליים. מחקרים תרגומיים לפיתוח התערבויות מסוג זה דורשים מודל של בעלי חיים גדולים של השתלת לב כדי לאפשר מעקב ארוך טווח אחר השתלת הלב. מודל השתלת הלב החזירי וההטרוטופי במצב התוך-מוחי הוכח כאידיאלי למטרה זו. השתלת לב במצב זה מאפשרת לבחון את ההשפעות של טיפולים חדשניים ולהעריך את האימונופתולוגיה של דחיית השתל. בנוסף, המודל ההטרוטופי הוא יתרון על פני המודל האורתוטופי בשל הישרדות כוללת טובה יותר של המקבל, אין דרישה למעקף קרדיו-פולמונרי, ואין דרישה של השתל כדי לשמור על זרימת המקבל3.
אספקה יעילה של התערבויות טיפוליות ללב, כגון גן, תא או טיפול חיסוני, מהווה חסם משמעותי ליישום קליני 4,5. הטכנולוגיה שהוצגה על ידי מכשירי זלוף ex vivo מאפשרת להשתלים להיות מחלחלים ללא הרף, תוך שמירה עליהם במצב לא עובד אך פעיל מטבולית 6,7,8,9. זה מציע הזדמנות ייחודית לטפל בלב שלם עם טיפולים מתקדמים תוך מזעור תופעות הלוואי הפוטנציאליות של אספקה מערכתית 10,11,12,13. יתרון נוסף של שימוש במכשירי זלוף ex vivo לצורך אספקה טיפולית הוא שהם מאפשרים מתן תרופות למחזור הדם הכלילי לאורך תקופות ממושכות שאינן אפשריות בשיטות אחסון סטטיות מסורתיות של הצטננות. זה מאפשר אספקה גלובלית יותר של הטיפולים להשתל14. באמצעות הפרוטוקול שהוצג כאן, העברנו בהצלחה את הגן גחלילית לוציפראז להשתל לב חזירי שלם באמצעות וקטורים אדנו-ויראליים15. מטרת פרוטוקול זה היא לספק גישה ניתנת לשחזור וחזקה להשגת מסירה של טיפול לכל אלוגרפט הלב לפני ההשתלה.

<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

השתלת לב היא הטיפול הסטנדרטי ביותר לאי ספיקת לב סופנית. עם זאת, הוא נותר מוגבל על ידי מספר הלבבות התורמים הזמינים וסיבוכים כגון תפקוד לקוי של השתלה הראשונית ודחיית השתל. השימוש הקליני האחרון במכשיר זלוף ex vivo בהשתלת לב מציג הזדמנות ייחודית לטיפול באלוגרפטים לבביים באמצעות התערבויות טיפוליות כדי לשפר את התפקוד ולהימנע מתגובות מושתלים מזיקות. ביסוס מודל תרגומי של בעלי חיים גדולים להעברה טיפולית לכל האלוגרפט חיוני לבדיקת גישות טיפוליות חדשניות בהשתלת לב. מודל השתלת הלב ההטרוטופית החזירית וההטרוטופית בעמדה התוך-אבדומית משמש מודל מצוין להערכת ההשפעות של התערבויות חדשניות ואימונופתולוגיה של דחיית השתל. מודל זה מציע גם הישרדות לטווח ארוך עבור החזיר, בהתחשב בכך שהשתל אינו נדרש כדי לשמור על זרימת המקבל. מטרת פרוטוקול זה היא לספק גישה ניתנת לשחזור וחזקה להשגת העברת ex vivo של טיפול לכל אלוגרפט הלב לפני ההשתלה ולספק פרטים טכניים לביצוע השתלה הטרוטופית הישרדותית של הלב המחורר ex vivo .

קבוצה זו שרדה בהצלחה 9 חזירים בין 5 ל -35 ימים לאחר הפרוטוקול כפי שהוצג כאן, בהתאם לתכנון המחקר. מתוך 10 חזירים שעברו פרוטוקול זה, רק 1 מתו בטרם עת מסיבוכים כירורגיים, מה שהניב שיעור הישרדות של 90%. איור 2 הוא תרשים של התצורה של לב הטרוטופי המושתל בתנוחה התוך-אבדומיניאלית בחזיר. בעת...

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

אנו מציגים פרוטוקול לשימוש במערכת זלוף סנגווינית נורמותרמית ex vivo להעברת טיפולים לאלוגרפט לב שלם במודל השתלת לב הטרוטופית חזירית.

פרוטוקול השתלת לב הטרוטופית חזירית להעברת טיפולים לאלוגרפט לבבי

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

פרוטוקול זה הוא הראשון שמתאר כיצד ניתן לתת טיפולים ביעילות לאלוגרפט לבבי שלם במודל החי הגדול של השתלת לב. היתרון העיקרי של פרוטוקול זה הוא בכך שהוא מאפשר לחוקרים לבחון את ההשפעות של טיפול על אלוגרפט לב שלם על פני פרקי זמן ממושכים לאחר ההשתלה. טכניקה זו יכולה לשמש כדי לחקור התערבויות המונעות דחיית allograft לב, תפקוד לקוי של השתלה הראשונית, למזער את הצורך בדיכוי חיסוני לאחר הניתוח או להאריך את אורך החיים של allograft לב.אופטימיזציה של החשיפה היא החלק המאתגר ביותר בהליך ההשתלה ודורשת מספר חברי צוות להשלים אותה. באופן דומה, יש צורך בפרפוזיה מנוסה כדי לתאם ולפקח על זלוף ex vivo. כדי להתחיל, בצע חתך באורך 20 עד 30 ס"מ באמצעות להב מספר 10 מן manubrium עד xiphoid, בהתאם לגודל החזיר.השתמש באלקטרו-קאוטריה כדי לחלק את הפקטוריליס מייג'ור מטה מעצם החזה אל ה-xiphoid תוך הקפדה על חלוקה לאורך קו האמצע של עצם החזה. ברגע שיורדים אל עצם החזה, הבקיע את קו האמצע והתחל את החזה מה-xiphoid על ידי חלוקתו למספריים כבדים. לאחר מכן הרחיבו את הצפלד הסטרנוטומיה לאחר כל חתך.מפרידים בבוטות את הלב מעצם החזה באמצעות מטאטא אצבעות ומשלימים את החזה דרך המנובריום. לאחר אופטימיזציה של החשיפה לשדה הניתוחי באמצעות רטרקטור עצם החזה, זהה והסיר את התימוס עם אלקטרוקואוטריה על ידי הזנת הפריקרדיום לאורך הסרעפת מהסרעפת לאבי העורקים ויצירת עריסת קרום הלב באמצעות תפרים משי. מחלקים באופן מלא את הרקמה בין אבי העורקים לעורק הריאתי ומדמיינים את מיקום קשת אבי העורקים ואת הגזע הברכיצפלי כדי להקל על מיקום נכון של מהדק צלב אבי העורקים.באמצעות שימוש במספריים ובדיסקציה קהה, משחררים באופן היקפי את הווריד קאווה המעולה וקושרים שני תפרים משייים בגודל אפס סביב הווריד קאווה העליון. יש למרוח תפר פוליפרופילן בגודל 4-0 על אבי העורקים העולה באופן תפר U ועל האטריום הימני באופן מיתר ארנק. החדר צינורית שורש אבי העורקים לילדים מאובטחת על ידי תפר U שהונח בעבר.ואז לאחר ביטול שידור הצינורית, לאבטח במקום עם חוסם עורקים רומל. חברו את צינורית השורש אבי העורקים לצינורות הלב-ריאה לאחר שהצינורות נשטפו בקרדיופלגיה של דל נידו. צור אטריוטומיה ימנית בתוך מיתר הארנק שהוצב קודם לכן.הכניסו צינורית ורידית לאטריום הימני והבטיחו באמצעות חוסם עורקים של רומל. חברו את הצינורית הוורידית לקו יניקה סטרילי המחובר לב-ריאה של שומרי התאים ואספו כ-1 עד 1.3 ליטר דם. לאחר מכן החל את מהדק הצלב אבי העורקים, בזהירות להבטיח כי המהדק חוסם לחלוטין את אבי העורקים העולה.לאחר הנחת רפש קרח סטרילי על הלב, מחלקים את הווריד הנבוב התחתון והנעלה רק פרוקסימלי לווריד האזיגוס. אבי העורקים ברמת הקשת פשוט דיסטלי לעורק הנקוב ולעורק הריאתי הראשי בביפורקציה. זהה וליטף את הוורידים הריאתיים, ואז הסר את הלב מהחזה והנח אותו במיכל עם קרח סטרילי.כדי להכין את אבי העורקים למיקום מחבר אבי העורקים, הניחו ארבעה תפרים פוליפרופילן בגודל 4-0 משועבדים בצורה של מזרן אופקי פשוט סביב החלק הפנימי של אבי העורקים הדיסטלי בעומק של חמישה מילימטרים מתחת לקצה החתך, ולאחר מכן קשרו אותם. תוך כדי החזקת התפרים המשועבדים של אבי העורקים, הכנס את מחבר אבי העורקים לתוך אבי העורקים וקשר סרט טבור סביב אבי העורקים כדי לאבטח את המחבר. מניחים מחרוזת ארנק פוליפרופילן בגודל 4-0 סביב קצה החתך הדיסטלי של עורק הריאה הראשי.מכניסים את צינורית העורק הריאתי וקושרים את קצות חוט הארנק כדי לאבטח את הצינורית. לאחר מכן התחברו לצינורית העורק הריאתי למחבר העורק הריאתי במכשיר ואבטחו אותו עם העניבה. קח את השתל המוכן מהשולחן האחורי להתקן ה- ex vivo perfusion וחבר את מחבר אבי העורקים למקום המכשיר.פתח האוורור של החדר השמאלי מתנקז דרך וריד הריאתי הלא קשור לתוך האטריום השמאלי ולרוחב המסתם המיטרלי לתוך החדר השמאלי. באמצעות להב מספר 10, בצע חתך עור באורך 20 עד 30 ס"מ ולאחר מכן המשך בניתוח עד לחיתולית באמצעות אלקטרוקואוטריה. לאחר הרמת החיתולית והצפק עם שני מלחצי קוצ'ר, יש לבצע בזהירות חתך קטן לתוך חלל הצפק באמצעות מספריים של מצנבאום.להאריך את פתח הצפק לכל אורך החתך באמצעות אלקטרוקואוטריה. הנחת אצבע מתחת כדי להגן על הקרביים שמתחת. מניחים נסוג בלפור כדי לייעל את החשיפה ונסוגים למעי הדק באמצעות מגבת רטובה.לשאת את הנתיחה עד אבי העורקים הבטני בווריד קאווה נחות, ולאחר מכן ligate הלימפה עם קליפסים בינוניים וגדולים. על השולחן האחורי, כאשר הווריד הריאתי השמאלי השאיר את האטריוטומיה שבה הוכנס פתח האוורור לחדר השמאלי, הוא חתך את ההיבט הדיסטלי של אבי העורקים והעורק הריאתי שבו ייתכן שהחיבור לצינוריות ריסק את הרקמה. מניחים מהדק סאטנסקי על הווריד הנבוב התחתון ויוצרים ונוטומיה אורכית באורך של כ-1.5 ס"מ באמצעות הלהב מספר 11 והמספריים של פוט.אנטומוז את השתל בעורק הריאתי לווריד התחתון האינפרא-רנלי של הנמען בצורה מקצה לקצה באמצעות תפר פוליפרופילן בגודל 4-0 רץ. לאחר מכן anastomose את השתל אבי העורקים לאבי העורקים האינפרא-רנלי של הנמען בצורה מקצה לקצה באמצעות תפר פוליפרופילן בגודל 4-0 רץ. בזהירות למקם את הלב לתוך החלל retroperitoneal הנכון, מניעת מתח על anastomosis ו kinking של כלי הדם.לאחר מכן החלף את המעי הדק. סגור את החיתולית עם תפר מקסון בגודל אפס לולאה בצורה רצה המתחילה משני קצות החתך וקשירה באמצע, תוך הימנעות מכל פגיעה במעיים. סגור את השכבה העורית העמוקה עם מידה 2-0 Vicryl בצורה רצה ואת העור עם מידה 4-0 Monocryl בצורה רצה.נרכשו מספר פרמטרים שונים של פרפוזיה. קצבי הזרימה במחזור הדם נמדדו מהעורק הריאתי, מאבי העורקים ומהעורקים הכליליים. נמדדו גם לחץ אבי העורקים הכולל לחץ ממוצע, לחץ סיסטולי, לחץ דיאסטולי.במהלך זלוף ex vivo, נמדדו גם קצב הלב והטמפרטורה של אלוגרפט הלב. במהלך תקופת הזלוף נמדדו ריווי חמצן ורידי מעורב וערכי ההמטוקריט מהפרפוזט. הכדאיות של הלב ההטרוטופי התוך-רחמי באתרו 35 יום מצביעה על השתלה מוצלחת באמצעות פרוטוקול זה.הדבר החשוב ביותר שיש לזכור הוא לבחור אתר עבור allograft כי ממזער את הפוטנציאל למתח וקישוט של anastomoses. על ידי ביצוע הליך זה, החוקר יוכל לבחון מספר סוגים שונים של טיפולים כדי לקבוע את השפעתם על תגובות אימונולוגיות נגד allograft, כמו גם לקבוע את תוחלת החיים של אפקט טיפולי על allograft. לאחר פיתוח פרוטוקול זה, הקבוצה שלנו הצליחה לבחון כלי רכב וקטוריים נגיפיים שונים להעברת גנים, כמו גם מודל לדחיית אלוגרף חריפה כדי להבין את הפתופיזיולוגיה של דחייה ויעילות של העברת גנים באמצעות וקטורים ויראליים.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

שיטה שונה לHeterotopic מאוס לב Transplantion

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

טכניקת השתלות Murine Heterotopic לב

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

השתלה של הריאה Valve שימוש במודל עכבר של Heterotopic לב והשתלות

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

עכברוש Heterotopic בטן לב / השתלת ריאה בודדת בתצורה טעונה נפח

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

Heterotopic צוואר הרחם לב השתלה בעכברים

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

Heterotopic כליה Autotransplantation במודל חזירי: פרוטוקול צעד-אחר-צעד

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

מודל הפרה-קליני של השתלת לב אורתוטופית

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

מודל פשוט להשתלת מסתם לב הטרוטופי במכרסמים

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

השתלה אורתוטופית ריאה שמאלית במודל חזיר צעיר עבור 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

טכניקת שרוול שונה למודל השתלת לב הטרוטופי של עכבר צוואר הרחם

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