Name: a rodent model of the ross operation: syngeneic pulmonary artery graft implantation in a systemic position
Uploaded: 2022-04-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position at JoVE.com

De studie werd gefinancierd uit het integraal budget voor interdepartementaal onderzoek (BIRD) 2019.

Alle procedures zijn goedgekeurd door de University of Padova Animal Care Committee (OPBA, protocolnummer nr. 55/2017) en goedgekeurd door het Italiaanse ministerie van Volksgezondheid (Autorisatie nr. 700/2018-PR), in overeenstemming met de Richtlijn 2010/63/UE van de Europese Unie en de Italiaanse wet 26/2014 voor de verzorging en het gebruik van proefdieren.
1. Dierverzorging en experimenteel model
<ol><li>Zorg ervoor dat alle Lewis-ratten worden verkregen van één bedri...

<ol>
	<li>Botto, L. D., Correa, A., Erickson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Racial+and+temporal+variations+in+the+prevalence+of+heart+defects.">Racial and temporal variations in the prevalence of heart defects.</a> Pediatrics. 107 (3), 32 (2001).</li><li>Vergnat, 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=Aortic+stenosis+of+the+neonate:+A+single-center+experience.">Aortic stenosis of the neonate: A single-center experience.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (1), 318-326 (2019).</li><li>Hra&#353;ka, V., 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=The+long-term+outcome+of+open+valvotomy+for+critical+aortic+stenosis+in+neonates.">The long-term outcome of open valvotomy for critical aortic stenosis in neonates.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 94 (5), 1519-1526 (2012).</li><li>Kaza, A. K., Pigula, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+bioprosthetic+valves+appropriate+for+aortic+valve+replacement+in+young+patients.">Are bioprosthetic valves appropriate for aortic valve replacement in young patients.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery: Pediatric Cardiac Surgery Annual. 19 (1), 63-67 (2016).</li><li>Myers, P. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outcomes+after+mechanical+aortic+valve+replacement+in+children+and+young+adults+with+congenital+heart+disease.">Outcomes after mechanical aortic valve replacement in children and young adults with congenital heart disease.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (1), 329-340 (2019).</li><li>Donald, J. 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=Ross+operation+in+children:+23-year+experience+from+a+single+institution.">Ross operation in children: 23-year experience from a single institution.</a> The Annals of thoracic surgery. 109 (4), 1251-1259 (2020).</li><li>Khwaja, S., Nigro, J. J., Starnes, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ross+procedure+is+an+ideal+aortic+valve+replacement+operation+for+the+teen+patient.">The Ross procedure is an ideal aortic valve replacement operation for the teen patient.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery: Pediatric Cardiac Surgery Annual. , 173-175 (2005).</li><li>Elkins, R. C., Lane, M. M., McCue, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ross+operation+in+children:+late+results.">Ross operation in children: late results.</a> The Journal of Heart Valve Disease. 10 (6), 736-741 (2001).</li><li>Chambers, J. C., Somerville, J., Stone, S., Ross, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+autograft+procedure+for+aortic+valve+disease:+long-term+results+of+the+pioneer+series.">Pulmonary autograft procedure for aortic valve disease: long-term results of the pioneer series.</a> Circulation. 96 (7), 2206-2214 (1997).</li><li>Mazine, 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=Ross+procedure+in+adults+for+cardiologists+and+cardiac+surgeons:+JACC+state-of-the-art+review.">Ross procedure in adults for cardiologists and cardiac surgeons: JACC state-of-the-art review.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (22), 2761-2777 (2018).</li><li>Sengupta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+laboratory+rat:+Relating+its+age+with+humans.">The laboratory rat: Relating its age with humans.</a> International Journal of Preventive Medicine. 4 (6), 624-630 (2013).</li><li>Ashfaq, A., Leeds, H., Shen, I., Muralidaran, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforced+ross+operation+and+intermediate+to+long+term+follow+up.">Reinforced ross operation and intermediate to long term follow up.</a> Journal of Thoracic Disease. 12 (3), 1219-1223 (2020).</li><li>Vida, V. 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=Age+is+a+risk+factor+for+maladaptive+changes+of+the+pulmonary+root+in+rats+exposed+to+increased+pressure+loading.">Age is a risk factor for maladaptive changes of the pulmonary root in rats exposed to increased pressure loading.</a> Cardiovascular Pathology: The Official Journal of the Society for Cardiovascular Pathology. 21 (3), 199-205 (2012).</li><li>Nappi, 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=An+experimental+model+of+the+Ross+operation:+Development+of+resorbable+reinforcements+for+pulmonary+autografts.">An experimental model of the Ross operation: Development of resorbable reinforcements for pulmonary autografts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 149 (4), 1134-1142 (2015).</li><li>Vanderveken, 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=Mechano-biological+adaptation+of+the+pulmonary+artery+exposed+to+systemic+conditions.">Mechano-biological adaptation of the pulmonary artery exposed to systemic conditions.</a> Scientific Reports. 10 (1), 2724 (2020).</li></ol>

Aortaklepvervanging door de autologe longwortel (Ross-operatie) is een aantrekkelijke optie voor aangeboren aortaklepstenoseherstel vanwege het gunstige profiel en de potentiële groei van het autograft10. De belangrijkste beperking van deze procedure is de potentiële dilatatie van de aorta neo-klep, die vatbaar is voor de ontwikkeling van langdurige regurgitatie. De mogelijkheid om de modificaties op de longslagader na blootstelling aan systemische druk te karakteriseren, zou de basis kunnen vor...

Congenitale aortaklepstenose is een subgroep van aangeboren hartaandoeningen die wordt gekenmerkt door een obstructie van het linkerventrikelkanaal waarin de laesie zich op valvulair niveau bevindt. De misvorming treft ongeveer 0,04-0,38 per 1000 levendgeborenen1.
De beschikbare opties voor de correctie zijn talrijk, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Voor patiënten die geschikt zijn voor een biventriculaire correctie2, kan de aanpak gericht zijn op klepreparatie (percutane of chirurgische valvulotomie) of de vervanging ervan3. Dit laatste heeft de voorkeur wanneer de aortaklep als onherstelbaar wordt beschouwd; de beschikbare opties zijn echter beperkt voor pediatrische patiënten. Bioprothetische kleppen zijn inderdaad niet geïndiceerd voor aortavervanging bij de jonge populatie vanwege hun vroege verkalking4. Aan de andere kant is degeneratie in mechanische kleppen aanzienlijk langzamer, maar deze vereisen levenslange antistollingstherapie5. Bovendien wordt de belangrijkste beperking van deze prothesen vertegenwoordigd door het gebrek aan groeipotentieel, waardoor de patiënten vatbaar zijn voor extra re-interventies.
Een interessante therapeutische optie in de pediatrische populatie is de overdracht van de pulmonale autograft naar de aortapositie genaamd "Ross-operatie". In dit geval wordt de longklep dan vervangen door een homograft (figuur 1)6. Deze procedure kan mogelijk de beste chirurgische keuze voor kinderen zijn, omdat het pulmonale autograft zijn groeipotentieel behoudt en niet de risico's van levenslange antistollingstherapie met zich meebrengt. Bovendien kan de Ross-procedure ook bij jonge volwassenen van grote waarde zijn om een mechanische of biologische klep te vermijden, met het potentieel om de beste chirurgische oplossing te worden.
De resultaten na vervanging van de aortaklep met pulmonale autograft zijn uitstekend, met een overleving van meer dan 98% en goede resultaten op lange termijn7. Literatuurstudies melden 93% en 90% vrijheid van vervanging van het pulmonale homograft na respectievelijk 4 en 12 jaar8.
De belangrijkste beperking van deze procedure is de neiging van de autograft om op de lange termijn te verwijden, vooral wanneer het wordt gebruikt als een vrijstaande wortelvervanger. Dit kan valvulaire incompetentie veroorzaken die een herinterventie kan vereisen. Inderdaad, de langste follow-upstudie die tot nu toe is uitgevoerd, meldt een vrijheid van heroperatie voor autograftvervanging van 88% na 10 jaar en 75% na 20 jaar9.
De mogelijkheid om een Ross-operatie in een experimentele setting te recreëren, is een fundamentele voorwaarde om het onderliggende mechanisme van de pulmonale autograftaanpassing aan systemische druk te onderzoeken. In het verleden zijn verschillende modellen voorgesteld. Deze zijn echter meestal beperkt tot ex-vivo experimenten of in-vivo diermodellen met een relatief duur groot dier. In deze studie probeerden we een knaagdiermodel van pulmonale artery graft (PAG) implantatie in een systemische positie vast te stellen, als vrijstaande wortel.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Sodium Chloride</td>
			<td>Monico SpA</td>
			<td>AIC 030805105</td>
			<td>Two bottles of 100 mL. The cold one (4&#176;C) for flushing the harvesting organ; the warm one (39&#176;C) for moistening, and rehydration of the recipient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.5% Povidone-Iodine</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>AIC 032151211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barraquer</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>FD 232R</td>
			<td>Straight micro needle holder for the vascular anastomoses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo needle holder</td>
			<td>Not available</td>
			<td>J 4065</td>
			<td>To close the animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clip applying forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3994-05</td>
			<td>For clip application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Supermarket product. Sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved micro jeweller forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4240-06</td>
			<td>Used to pass sutures underneath the vases.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilatory cream</td>
			<td>RB healthcare</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Supermarket product</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery machine</td>
			<td>LED SpA</td>
			<td>Surton 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 2422-11</td>
			<td>For opening the abdomen (recipient)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine-tip curved Vannas micro scissors</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>OC 497R</td>
			<td>Only for preparing the pulmonary root, cut the lumbar vases and the 10/0 Prolene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluovac Isoflurane/Halotane Scavanger unit</td>
			<td>Harvard Apparatus Ltd</td>
			<td>K 017041</td>
			<td>Complete of anesthesia machine, anesthesia tubing, induction chamber and scavenger unit with absorbable filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin</td>
			<td>MSD Italia Srl</td>
			<td>AIC 020891014</td>
			<td>Antibiotic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular, administered during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Pharmatex Italia Srl</td>
			<td>AIC 034692044</td>
			<td>500 IU into the recipient abdominal vena cava</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>I.V. Catheter</td>
			<td>Smiths Medical Ltd</td>
			<td>4036</td>
			<td>20G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin Syringe, 1 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-841-33</td>
			<td>To inject heparin in the harvesting animal and to flush the sectioned aorta in the recipient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jeweler bipolar forceps</td>
			<td>GIMA SpA</td>
			<td>30665</td>
			<td>0.25 mm tip. For electrocautery of very small vases</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lewis rats (LEW/HanHsd)</td>
			<td>Envigo RMS SRL, San Pietro al Natisone, Udine, Italy</td>
			<td>86104M</td>
			<td>Male or female, weighing 200-250 g (pulmonary root harvesting animals) and 320-400 g (recipients)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Mosquito</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3121-10</td>
			<td>In number of four, with tips covered with silicon tubing. To keep in traction the Prolene suture during anastomosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>M 400-E</td>
			<td>Used with 6x, 10x and 16x in-procedure interchangeable magnifications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perma-Hand silk 2-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>C026D</td>
			<td>To lift the aorta</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petrolatum ophthalmic ointment</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>NDC 17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 10-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>W2790</td>
			<td>Very fine non-absorbable suture, with a BV75-3 round bodied needle, for the vascular anastomoses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Not any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Two home-made retractors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring tip micro forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4079-14</td>
			<td>For delicate manipulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>AbbVie Srl</td>
			<td>AIC 031841036</td>
			<td>Mixed with oxygen, for inhalatory anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring type micro scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 2380-14</td>
			<td>Straight; 14 cm long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard aneurysm clips</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3980-12</td>
			<td>Two clips (7.5 mm; 180 g; 1.77 N) to close the aorta</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze of non-woven fabric material</td>
			<td>Luigi Salvadori SpA</td>
			<td>26161V</td>
			<td>7.5x7.5 cm, four layers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Doyen scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU/1428-16</td>
			<td>For use to the donor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight micro jeweller forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4240-04</td>
			<td>10.5 cm long. Used throughout the anastomosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>Artsana SpA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>20 mL (for the harvesting animal) and 5 mL (for the recipient). For saline flushing and dipping</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TiCron 4-0</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>CV-331</td>
			<td>For closing muscles and skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps V. Mueller</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>CH 6950-009</td>
			<td>Used for skin and muscles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tramadol</td>
			<td>SALF SpA</td>
			<td>AIC 044718029</td>
			<td>Analgesic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virgin silk 8-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>W818</td>
			<td>For arterial branch ligation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rodent model of the ross operation: syngeneic pulmonary artery graft implantation in a systemic position

De Ross-operatie voor aortaklepaandoeningen heeft nieuwe interesse herwonnen vanwege de uitstekende langetermijnresultaten. Niettemin, wanneer gebruikt als vrijstaande wortelvervanging, wordt de mogelijke verwijding van de pulmonale autograft en de daaropvolgende aortaregurgitatie beschreven. Er zijn verschillende diermodellen voorgesteld. Deze zijn echter meestal beperkt tot ex-vivo modellen of in-vivo experimenten met relatief dure grote diermodellen. In deze studie probeerden we een knaagdiermodel van pulmonale arterietransplantaat (PAG) implantatie in een systemische positie vast te stellen. In totaal werden 39 volwassen Lewis-ratten opgenomen. Direct na euthanasie werd de longwortel geoogst bij een donordier (n=17). Syngeneïsche recipiënte (n=17) en schijngeoperatieerde (n=5) ratten werden verdoofd en geventileerd. In de ontvangende groep werd de PAG geïmplanteerd met een end-to-end anastomose in infra-renale abdominale aortapositie. Sham-geopereerde ratten ondergingen alleen transsectie en re-anastomose van de aorta. De dieren werden gevolgd met seriële echografie gedurende twee maanden en postmortale histologische analyse. De mediane PAG-diameter in de oorspronkelijke positie was 3,20 mm (IQR = 3,18-3,23). Bij follow-up was de mediane diameter van de PAG 4,03 mm (IQR=3,74-4,13) na 1 week, 4,07 mm (IQR=3,80-4,28) na 1 maand en 4,27 mm (IQR=3,90-4,35) na 2 maanden (p<0,01). De piek systolische snelheid was 220,07 mm/s (IQR=210,43-246,41) na 1 week, 430,88 mm/s (IQR=375,28-495,56) na 1 maand en 373,68 mm/s (IQR=305,78-429,81) na 2 maanden (p=0,02) en verschilde niet van de schijngroep aan het einde van het experiment (p=0,5). Histologische analyse toonde geen enkel teken van endotheeltrombose. Deze studie toonde aan dat knaagdiermodellen de evaluatie van de langetermijnadaptatie van de longwortel aan een hogedruksysteem mogelijk maken. Een systemisch geplaatste syngenetische PAG-implantatie vertegenwoordigt een eenvoudig en haalbaar platform voor de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe chirurgische technieken en medicamenteuze therapieën om de resultaten van de Ross-operatie verder te verbeteren.

In totaal werden 39 volwassen Lewisratten in deze studie opgenomen: 17 dieren werden gebruikt als PAG-donoren, 17 dieren als ontvangers en 5 als sham-operated (controlegroep) (tabel 1). Mannelijke ratten waren 22 (56%) en vrouwelijke 17 (44%); deze laatste werden alleen in de donorgroep gebruikt.
Er deed zich geen fatale gebeurtenis voor tijdens de operatie met 100% overleving. Tijdens de follow-up hadden twee dieren van de transplantatiegroep een fatale afloop, respectievelij...

Watch this Scientific Journal Video about A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position at JoVE.com

A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position

We laten zien hoe een muizenmodel van pulmonale wortelimplantatie in de dalende aorta kan worden vastgesteld om de Ross-procedure te simuleren. Dit model maakt de evaluatie op middellange/lange termijn van pulmonale autograftremodellering in een systemische positie mogelijk en vormt de basis voor het ontwikkelen van therapeutische strategieën om de aanpassing ervan te bevorderen.

Een knaagdiermodel van de Ross-operatie: syngenetische longslagadertransplantatie in een systemische positie

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding ...

Congenitale aortastenose is een subgroep van aangeboren hartaandoeningen, gekenmerkt door een obstructie van het linkerventrikelkanaal waarin de laesie zich op valvulair niveau bevindt. De beschikbare opties voor de correctie van een congenitale aortastenose zijn talrijk. Elk met hun eigen en nadelen.Een interessante therapeutische optie in de pediatrische populatie is de overdracht van de pulmonale handtekening naar de aortapositie genaamd Ross-operatie. In dit geval wordt de longklep dan vervangen door het homograft. De pulmonale handtekening wordt gekenmerkt door groeipotentieel en brengt niet de risico's van levenslange antistollingstherapie met zich mee.Desondanks blijft het gebruik ervan uiterst beperkt vanwege de mogelijke dilatatie van de pulmonale handtekening en daaropvolgende aortaregurgitatie. In deze studie probeerden we een knaagdiermodel van longkleptransplantaatimplantatie in een systemische positie vast te stellen, om de aanpassing van het pulmonale transplantaat te evalueren. Voor elke bewerking werd een checklist van alle benodigde materialen uitgevoerd.Na de inductie-anesthesie, met 4% sevofluraan in één liter per minuut zuurstof, werd het verdoofde dier op een kurkenbak geplaatst en werd zijn buik geschoren met een scheermes. De huid werd vervolgens gesteriliseerd met behulp van een jodiumoplossing. Om het dier te beschermen tegen nat worden en om warmteverspreiding tijdens de operatie te voorkomen, werd het dier bedekt met een transparante plasticfolie.Het niveau van anesthesie werd geëvalueerd voordat de Pfannenstiel schaamincisie werd uitgevoerd door de afwezigheid van respons op irritante stimulus te beoordelen. Pericardiectomie en atherectomie werden uitgevoerd om een volledig beeld van de aortaboog te verkrijgen. De resterende vetweefsels rond de aorta werden ook verwijderd.Een microtang werd onder de achterwand van het vat ingebracht om de longslagader te isoleren. Om de link met het transplantaat te maximaliseren, werd de laatste zo dicht mogelijk bij de bifurcatie gesneden met behulp van een microschaar. De longslagader werd vervolgens voorzichtig vastgehouden met een microtang met ringpunt en gescheiden van de rechterventrikel met behulp van de microveerschaar.Het longtransplantaat werd daarom geoogst inclusief enkele rechterventrikelspier. De longslagader wordt op een met koude zoutoplossing bevochtigd gaas op de operatietafel gelegd en de longwortel is onder de operatiemicroscoop geïnspecteerd. Elke overvloed aan weefsel werd afgesneden.Er was nog maar één millimeter ventriculaire spier over, terwijl de verbinding met het vat op vijf millimeter was gezet. Er werd een mediane longitudinale abdominale incisie uitgevoerd en twee mini retractors werden gebruikt om de buik open te houden. De darmen werden geëxtraheerd, waardoor de infrarood abdominale aorta kon worden gevisualiseerd en blootgesteld.Een 2-0 zijden hechting werd gebruikt om een lus rond de abdominale aorta te maken om het vat op te tillen en de abdominale aorta te scheiden van inferieure vena cava. Twee Yasargil-clips werden gebruikt om de infrarode abdominale aorta te klemmen en op een afstand van 1,5 centimeter van elkaar geplaatst. De abdominale aorta werd getransecteerd op het middelpunt tussen de twee clips.De longslagader werd tussen de twee uiteinden in het ventriculaire uiteinde naar het schedelgedeelte van het dier geplaatst. Een 10-0 Prolene hechting werd gebruikt om twee kenmerkende enkele hechtingen uit te voeren die de longslagader verbinden met de abdominale aorta. Deze hechtingen werden aan weerszijden van de proximale vaatomtrek geplaatst.Dezelfde procedure werd uitgevoerd aan het distale uiteinde van het transplantaat. Een end-to-end anastomose tussen longslagader en abdominale aorta werd vervolgens uitgevoerd, beginnend met het distale uiteinde. Het uiteinde dat zich meer distaal van de chirurg bevond, werd gebruikt voor de posterieure anastomose, waarbij de ontvanger werd gebruikt om out-in, in-out-sequentie te transplanteren om een lopende hechting van ongeveer zes hechtingen te creëren.Zodra de hechting het proximale oriëntatiepunt bereikte, werd een dubbele halve steek voltooid door een vierkante knoop te maken met behulp van de hechtdraad en een van de twee uiteinden van de proximale oriëntatiepuntnaad. Beschermde muggen werden vervolgens op de hechtingen aangebracht om tractie te bieden. Dezelfde anastomose werd uitgevoerd op de voorste wand.De hele procedure werd vervolgens uitgevoerd aan het proximale uiteinde van de longslagader en er werd bijzondere aandacht besteed aan het voorkomen van het opnemen van een bijsluiter in de hechtlijn. De distale clip werd eerst vrijgegeven om het longtransplantaat te laten vullen met retrograde bloed, dat is een lage drukstroom om de anastomose te controleren. Nadat de distale anastomose was geëvalueerd, werd dezelfde procedure uitgevoerd aan het proximale uiteinde.Aan het einde van de operatie werd de rat vervolgens onder een verwarmingslamp geplaatst en visueel gecontroleerd totdat hij wakker werd. Tijdens de follow-up ondergingen de dieren seriële echografiestudies na één week, één maand en twee maanden. Deze studies maken het mogelijk om de scheepsdiameter, pieken systolische snelheid en einddiastolische snelheid te meten.Deze parameters werden gemeten in het transplantaat en op het niveau van proximale en distale abdominale aorta. We gebruikten in totaal 39 volwassen Lewis-ratten. 17 dieren werden gebruikt als longtransplantaatdonoren, 17 dieren als ontvangers en vijf dieren als schijndieren die werden geopereerd en beschouwd als de controlegroep.Er heeft zich geen fatale gebeurtenis voorgedaan op het moment van de operatie. We hadden twee sterfgevallen na de operatie met een totale overlevingskans van 91% na twee maanden. Het mediane lichaamsgewicht van de dieren was iets lager voor de donorgroep in vergelijking met de ontvangers, 328 gram versus 387 gram.We hebben geëxperimenteerd met 6% graden in lichaamsgewicht na een week, en toen kregen alle ratten hun gewicht terug en bereikten na twee maanden een mediane waarde van 397 gram. Het resultaat van de studie toonde een snelle significante toename van de diameter van het longtransplantaat binnen de eerste week van implantatie, gevolgd door een plateau gedurende de volgende twee maanden. De mediane waarde van het longtransplantaat in genetische positie was 3,2 millimeter en het steeg onmiddellijk tot 4,0 centimeter na een week en het bleef 4,07 millimeter na een maand en 4,27 millimeter na twee maanden.Het andere resultaat was in staat om aan te tonen dat er een snelle significante afname was van de piek systolische snelheidsmaatstaf op graftniveau met 2D-echo na een implantatie van één week, gevolgd door een toename gedurende de laatste twee maanden, waarbij de waarde werd bereikt die we vergelijkbaar zijn met die verkregen bij schijngeoperatieerde ratten. Bij het overwegen van de astrologische analyse van de grafiek en het tijdstip van explantatie, zagen we geen significant teken van endothelia trombose of multi-cificatie. Dit experimentele model van syngeneïsche pulmonale klepimplantatie in systemische positie in een knaagdiermodel onthult veilig, effectief en reproduceerbaar.Het gaf ons de mogelijkheid om de modificatie op de longslagader na blootstelling aan systemische druk te karakteriseren en dit zou de basis kunnen vormen voor het begrijpen van de oorzaken van pulmonaal autograftfalen. De kleine omvang van het gebruikte dier vereenvoudigde het chirurgische en het postoperatieve beheer. Hierdoor konden we een bruikbaar model verkrijgen met beperkte bacteriën en dierkosten.Conclusie, de huidige studie toonde aan dat de systemische plaats in syngenetisch pulmonaal transplantaat in een knaagdiermodel het eenvoudige en fysieke platform vertegenwoordigt voor de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe chirurgische technieken, zoals de wortelversterking en medicamenteuze therapieën gericht op het verminderen van deze dilatatie van het transplantaat, misschien met het doel om de resultaten van de Ross-operatie verder te verbeteren.

Research

JoVE Journal

Medicine

Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Opleiding van een geavanceerde Microchirurgische Techniek: tussenkomst van externe halsader Graft in de gemeenschappelijke halsslagader bij ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Een Muizenmodel van Stent Implantatie in de halsslagader voor de Studie van Restenose

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Implantation of Inferior Vena Cava Interposition Graft in Mouse Model

Implantatie van de vena cava inferior Interpositie Graft in muismodel

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

Muizenmodel van Femorale Artery Wire Injury met Implantatie van een Perivasculaire Drug Delivery Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

A "Patient-Like" Orthotopic Syngeneic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma Metastasis

Een &quot;Patiënt-Like&quot; Orthotope Syngene Mouse Model van Hepatocellular carcinoom metastase

The majority of cancer-related deaths are caused by the metastasis of the cancer rather than the primary tumor itself. Yet, the underlying mechanisms of ...

Orthotopic Implantation and Peripheral Immune Cell Monitoring in the II-45 Syngeneic Rat Mesothelioma Model

Orthotope implantatie en Perifere Immune Cell Monitoring in het II-45 Syngene Rat Mesothelioom Model

The enormous upsurge of interest in immune-based treatments for cancer such as vaccines and immune checkpoint inhibitors, and increased understanding of ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

Murine echocardiografie van de linkerboezem, Aorta, en longslagader

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery (ALCAPA)

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery ALCAPA

Direct Re-implantatie van linker kransslagader in de aorta in Volwassenen met Abnormale Origin of linker kransslagader van de longslagader (ALCAPA)

Anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary artery (ALCAPA) is a rare congenital anomaly which is one of leading causes of myocardial ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

Invasieve hemodynamische Monitoring van aorta en pulmonaire slagader hemodynamica in een grote diermodel van ARDS

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...