Name: a heterotopic mouse model for studying laryngeal transplantation
Uploaded: 2023-01-13T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation at JoVE.com

We willen Randall Raish bedanken voor zijn uitstekende hulp bij videografie en bewerking.

Dit onderzoek is uitgevoerd in overeenstemming met de Mayo Clinic Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). BalbC-muizen (10-12 weken oud) werden gebruikt als donoren en C57 / BL6-muizen (10-12 weken oud) werden gebruikt als ontvangers omdat hun belangrijkste histocompatibiliteitscomplexen, respectievelijk H-2Db en H-2Kb, immunologisch onverenigbaar zijn, en daarom kan de immuunrespons op het transplantaat verder worden bestudeerd. Alle instrumenten die tijdens de operatie werden gebruikt, werden gesteriliseer...

<ol>
	<li>Strome, 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=Laryngeal+transplantation+and+40-month+follow-up.">Laryngeal transplantation and 40-month follow-up.</a> The New England Journal of Medicine. 344 (22), 1676-1679 (2001).</li><li>Hilgers, F. J. M., Ackerstaff, A. H., Aaronson, N. K., Schouwenburg, P. F., Zandwijk, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+and+psychosocial+consequences+of+total+laryngectomy.">Physical and psychosocial consequences of total laryngectomy.</a> Clinical Otolaryngology. 15 (5), 421-425 (1990).</li><li>Heyes, R., Iarocci, A., Tchoukalova, Y., Lott, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunomodulatory+role+of+mesenchymal+stem+cell+therapy+in+vascularized+composite+allotransplantation.">Immunomodulatory role of mesenchymal stem cell therapy in vascularized composite allotransplantation.</a> Journal of Transplantation. 2016, (2016).</li><li>Kluyskens, P., Ringoir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Follow-up+of+a+human+larynx+transplantation.">Follow-up of a human larynx transplantation.</a> Laryngoscope. 80 (8), 1244-1250 (1970).</li><li>Krishnan, G., 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+current+status+of+human+laryngeal+transplantation+in+2017:+A+state+of+the+field+review.">The current status of human laryngeal transplantation in 2017: A state of the field review.</a> Laryngoscope. 127 (8), 1861-1868 (2017).</li><li>Strome, S., Sloman-Moll, E., Wu, J., Samonte, B. R., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+for+a+vascularized+laryngeal+allograft.">Rat model for a vascularized laryngeal allograft.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 101 (11), 950-953 (1992).</li><li>Lorenz, R. R., Dan, O., Nelson, M., Fritz, M. A., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+laryngeal+transplant+model:+technical+advancements+and+a+redefined+rejection+grading+system.">Rat laryngeal transplant model: technical advancements and a redefined rejection grading system.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 111 (12), 1120-1127 (2002).</li><li>Shipchandler, T. Z., 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=New+mouse+model+for+studying+laryngeal+transplantation.">New mouse model for studying laryngeal transplantation.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 118 (6), 465-468 (2009).</li><li>Strome, M., Wu, J., Strome, S., Brodsky, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+preservation+techniques+in+a+vascularized+rat+laryngeal+transplant+model.">A comparison of preservation techniques in a vascularized rat laryngeal transplant model.</a> The Laryngoscope. 104 (6), 666-668 (1994).</li><li>Nocini, R., Molteni, G., Mattiuzzi, C., Lippi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Updates+on+larynx+cancer+epidemiology.">Updates on larynx cancer epidemiology.</a> Chinese Journal of Cancer Research. 32 (1), 18-25 (2020).</li><li>Strome, S., Sloman-Moll, E., Wu, J., Samonte, B. R., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+for+a+vascularized+laryngeal+allograft.">Rat model for a vascularized laryngeal allograft.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 101 (11), (1992).</li><li>Work, W. P., Boles, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Larynx:+Replantation+in+the+dog.">Larynx: Replantation in the dog.</a> Archives of Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 82 (4), 401-402 (1965).</li><li>Birchall, M. 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=Model+for+experimental+revascularized+laryngeal+allotransplantation.">Model for experimental revascularized laryngeal allotransplantation.</a> British Journal of Surgery. 89 (11), 1470-1475 (2002).</li><li>Nakai, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+of+laryngeal+transplantation+with+normal+circulation+maintained+by+combination+with+the+tongue.">Rat model of laryngeal transplantation with normal circulation maintained by combination with the tongue.</a> Microsurgery. 23 (2), 135-140 (2003).</li><li>Lott, D. G., Dan, O., Lu, L., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+laryngeal+allograft+survival+using+low-dose+everolimus.">Long-term laryngeal allograft survival using low-dose everolimus.</a> Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 142 (1), 72-78 (2010).</li><li>Lott, D. G., Russell, J. O., Khariwala, S. S., Dan, O., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ten-month+laryngeal+allograft+survival+with+use+of+pulsed+everolimus+and+anti-&#945;&#946;+T-cell+receptor+antibody+immunosuppression.">Ten-month laryngeal allograft survival with use of pulsed everolimus and anti-&#945;&#946; T-cell receptor antibody immunosuppression.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 120 (2), 131-136 (2011).</li><li>Lott, D. G., Dan, O., Lu, L., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoy+NF-&#954;B+fortified+immature+dendritic+cells+maintain+laryngeal+allograft+integrity+and+provide+enhancement+of+regulatory+T+cells.">Decoy NF-&#954;B fortified immature dendritic cells maintain laryngeal allograft integrity and provide enhancement of regulatory T cells.</a> The Laryngoscope. 120 (1), 44-52 (2010).</li></ol>

De incidentie en prevalentie van strottenhoofdkanker zijn de afgelopen drie decennia met respectievelijk 12% en 24% toegenomen en veel van deze patiënten ondergaan een laryngectomie voor behandeling10. Deze procedure verslechtert de kwaliteit van leven van een persoon aanzienlijk en daarom is een alternatieve behandeling gewenst. Gevasculariseerde composiet allotransplantatie van het strottenhoofd kan het vermogen van een patiënt om te ademen en te spreken verbeteren; er is echter nog onderzoek ...

Voor patiënten die lijden aan onherstelbare larynxschade of strottenhoofdkanker is een totale laryngectomie vaak de enige optie1. Totale laryngectomie laat patiënten achter zonder het vermogen om zelfstandig te ademen en te spreken, naast het ervaren van sociale en psychologische nood2. Patiënten met strottenhoofdkanker die een totale laryngectomie nodig hebben, zijn uitstekende potentiële kandidaten voor larynxtransplantatie. Terwijl menselijke larynxtransplantatie in de setting van onherstelbare larynxschade is uitgevoerd, wordt allotransplantatie van het strottenhoofd momenteel vermeden bij deze patiënten vanwege de angst voor tumorrecidief, de mogelijkheid van chronische afstoting en van donoren afgeleide infecties3. Immunosuppressie is de primaire oorzaak van deze zorgen. Het dramatische verlies van de eerste gedeeltelijke larynxtransplantatiepatiënt als gevolg van tumorrecidief na conventionele immunosuppressieve behandeling is het bewijs dat een geschikt immunosuppressief regime moet worden bedacht voordat verdere pogingen tot transplantatie bij larynxkankerpatiënten worden gedaan 4,5.
Om de immuunrespons van de gastheer op een getransplanteerd strottenhoofd beter te begrijpen, werd het eerste larynxtransplantatiemodel bij ratten in 1992 ontwikkeld door Strome en werden in 2002 verbeteringen aan de chirurgische techniek aangebracht 6,7. Hoewel dit model effectief is voor het bestuderen van larynxtransplantatie, leidde het gebrek aan ratspecifieke immunologische middelen en de hogere kosten in verband met rattenmodellen tot de ontwikkeling van een nieuw muismodel voor het bestuderen van larynxtransplantatie in 20098.
De belangrijkste toepassing van de beschreven techniek is het bestuderen van verschillende immunosuppressieve medicijnregimes bij larynxtransplantatie. Het verbeteren van de huidige immunosuppressieve therapieën kan de kandidatenpool verbreden en leiden tot veilige transplantatie bij kankerpatiënten. De voordelen van dit muismodel zijn de kosteneffectiviteit en de brede beschikbaarheid van immunologische gegevens en reagentia.
Teams die werken aan immunosuppressieve behandelingsregimes voor larynxtransplantatie kunnen deze methode gebruiken om een groot volume immunologische gegevens te verzamelen en verschillende medicijnregimes kunnen snel worden getest en vergeleken. Andere potentiële behandelingsmodaliteiten die de immuunrespons op de transplantatie kunnen moduleren, zoals stamcelinjecties, kunnen ook worden getest met behulp van dit model. Ten slotte kunnen experimenten worden bedacht om systemische langetermijneffecten van larynxtransplantatie te observeren door de follow-upperiode te verlengen.
De hier beschreven techniek maakt gebruik van end-to-side anastomosen om arteriële en veneuze stroom naar een heterotopisch strottenhoofdtransplantaat te bieden. Het transplantaat is een laryngotracheoesophageal (LTE) complex bestaande uit het strottenhoofd, de schildklier, de bijschildklieren, de luchtpijp en de slokdarm van de donor, met bilaterale halsslagaders en pedikels intact. Eén donorcarotisslagader wordt geanostomoseerd naar de ontvangende halsslagader en zorgt voor arteriële bloedstroom, terwijl de andere donorcarotisslagader wordt geanostomoseerd naar de ontvangende externe halsader en zorgt voor veneuze bloedstroom (figuur 1).
Verschillende wijzigingen werden aangebracht in de chirurgische techniek van het rattenmodel om succes in het muismodel te garanderen. Er werd bijvoorbeeld een geïnhaleerd anestheticum gebruikt in plaats van een injecteerbaar middel om de controle over de diepte van de anesthesie te vergroten en complicaties te verminderen. Continue hechting wordt gebruikt bij de arteriële-arteriële anastomose bij ratten; vanwege de kleinere omvang van muisvaten is dit echter technisch moeilijk en kan dit leiden tot vernauwing van het vaatlumen7. Als gevolg hiervan worden onderbroken hechtingen gebruikt in het muismodel en resulteren in een verbeterde doorgankelijkheid van het vat. Bovendien wordt in het rattenmodel de superieure schildklierslagader (STA) pedikel ontleed en gevisualiseerd. Gezien de kleinere omvang van de STA bij muizen, kan deze dissectie leiden tot schade aan en zelfs transsectie van de STA. Als gevolg hiervan wordt het niet ontleed in het muismodel. In plaats daarvan wordt de nabijgelegen fascia bewaard om ervoor te zorgen dat de STA intact blijft.
De belangrijkste potentiële valkuilen van deze techniek zijn het beschadigen van de cellulaire pedikels van het donor LTE-complex, het maken van een arteriotomie of venotomie van een verkeerde grootte, vaatocclusie op de anastomoseplaatsen of het achterlaten van gaten op de anastomoseplaatsen die bloedingen kunnen veroorzaken. Om deze misstappen te voorkomen, moet voorzichtigheid worden betracht bij het verkrijgen van het donortransplantaat door een manchet van weefsel rond de STA-pedikel achter te laten. De arteriotomie en venotomie moeten groot genoeg zijn om de bloedstroom mogelijk te maken, maar klein genoeg om lekkage te voorkomen. Een passend aantal hechtingen moet worden gebruikt voor de anastomosen om eventuele openingen te dichten, maar niet te veel om de vaten af te sluiten.
Als bekendheid met de microchirurgische technieken wordt verkregen, kan deze procedure in ongeveer 3 uur worden uitgevoerd. Dit larynxtransplantatiemodel kan betrouwbaar worden uitgevoerd bij muizen en worden gebruikt om de immuunrespons van de gastheer te bestuderen na gevasculariseerde samengestelde allotransplantatie.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#1 Paperclips</td>
			<td>Staples</td>
			<td>OP-7404</td>
			<td>Clips are shaped manually to be used as retractors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 cc Insulin Syringes&#160;</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>329412</td>
			<td>27 G 5/8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Ethilon Nylon Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2870G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 G Precision Glide Needle</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>305125</td>
			<td>1 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL Luer-Lok Tip Syringe</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G Sterile Standard Blunt Needles</td>
			<td>Cellink</td>
			<td>NZ5300505001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Monocryl Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Y822G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 Ethilon Nylon Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2815G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11027-12</td>
			<td>Straight, 1 x 2 teeth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adventitia scissors</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>SAS-10</td>
			<td>19 mm, 10 cm, straight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angled Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00109-11</td>
			<td>45/11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artifical Tears Lubricant Opthalmic Ointment</td>
			<td>Akorn Animal Health</td>
			<td>59399-162-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bandaid Fabric Fingertip</td>
			<td>Cardinal Healthcare</td>
			<td>299399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Solution Swabsticks</td>
			<td>Purdue Products</td>
			<td>67618-153-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenex Injection</td>
			<td>CIII</td>
			<td>12495-0757-1</td>
			<td>0.3 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp applying forceps without lock</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.CAF5</td>
			<td>14 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton Swabs</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>10806-001-PK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeBakey forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dermabond Mini</td>
			<td>Cardinal Healthcare</td>
			<td>315999</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Boards</td>
			<td>Mopec</td>
			<td>22-444-314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon Sterile Disposable Petri Dish&#160;</td>
			<td>Corning</td>
			<td>25373-041</td>
			<td>35 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scisssors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14029-10</td>
			<td>Curved Sharp-Blunt 10 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Golden A5 2-Speed Blade Clipper&#160;</td>
			<td>Oster</td>
			<td>008OST-78005-140</td>
			<td>#10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair Remover Sensitive Formula</td>
			<td>Nair</td>
			<td>2260000033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin&#160;</td>
			<td>Meitheal Pharmaceuticals</td>
			<td>71288-4O2-10</td>
			<td>10,000 USP units per 10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Healthcare</td>
			<td>66794-013-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low-Temp Micro Fine Tip Cautery</td>
			<td>Bovie Medical</td>
			<td>AA90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercian Visibility Background Material</td>
			<td>Synovis Micro Companies</td>
			<td>VB3</td>
			<td>Green</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvascular Approximator Clamp without Frame</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.ABB11V</td>
			<td>0.4-1 mm Vessel Diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse face mask kit</td>
			<td>Xenotec</td>
			<td>XRK-S</td>
			<td>Small</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>C-14 W</td>
			<td>5.5&#34;, 8 mm, 0.4 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Press n&#39; Seal</td>
			<td>Glad</td>
			<td>70441</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Braun</td>
			<td>BA210</td>
			<td>10 blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Mini Vessel Clamp</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.ABB11M</td>
			<td>.31 (8 mm), 3 x 1 mm Rnd. Bl., Black Pair</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZ61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Alcohol Prep Pads</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>06-669-62</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Disposable Drape Sheets</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>DYN4410-CASE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Gauze Pads</td>
			<td>Dukal</td>
			<td>1212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Saline&#160;</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>236173</td>
			<td>NaCl 0.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Surgical Gloves</td>
			<td>Gammex</td>
			<td>851_A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00108-11</td>
			<td>11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.JFLP3</td>
			<td>13.5 cm, 8 mm, 0.3 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Pattern Scissors&#160;</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.SDC15RV</td>
			<td>15 cm, 8 mm, curved 7mm blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Spring Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-10</td>
			<td>3 mm cutting edge, curved</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Dilator Tip&#160;</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00126-11</td>
			<td>Diameter 0.1 mm/Angled 10/11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Dilator, Classic line</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>D-5a.3 W</td>
			<td>9 mm, 0.3 mm, angled 10</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a heterotopic mouse model for studying laryngeal transplantation

Larynx heterotopische transplantatie, hoewel een technisch uitdagende procedure, biedt meer wetenschappelijke analyse en kostenvoordelen in vergelijking met andere diermodellen. Hoewel voor het eerst beschreven door Shipchandler et al. in 2009, wordt deze techniek niet veel gebruikt, mogelijk vanwege de moeilijkheden bij het leren van de microchirurgische techniek en de tijd die nodig is om het onder de knie te krijgen. Dit artikel beschrijft de chirurgische stappen in detail, evenals mogelijke valkuilen om te vermijden, om effectief gebruik van deze techniek aan te moedigen.
In dit model worden de bilaterale halsslagaders van het strottenhoofd van de donor geanastomoseerd naar de ontvangende halsslagader en de externe halsader, waardoor bloed door het transplantaat kan stromen. De bloedstroom kan intraoperatief worden bevestigd door de visualisatie van bloed dat de bilaterale halsslagaders van het transplantaat vult, roodheid van de schildklieren van het transplantaat en bloedingen uit microvaten in het transplantaat. De cruciale elementen voor succes omvatten delicate conservering van de transplantaatvaten, het maken van de juiste grootte arteriotomie en venotomie, en het gebruik van het juiste aantal hechtingen op de arteriële-arteriële en arteriële-veneuze anastomosen om bloedvaten te beveiligen zonder lekkage en occlusie te voorkomen. 
Iedereen kan zich met voldoende training bekwamen in dit model en de procedure in ongeveer 3 uur uitvoeren. Indien met succes uitgevoerd, maakt dit model het mogelijk om immunologische studies gemakkelijk en tegen lage kosten uit te voeren.

Bevestiging van succesvolle transplantatie Met behulp van het hierboven beschreven protocol is het mogelijk om de bloedtoevoer naar het LTE-complex te beoordelen door de pulsatie van de donorslagader te observeren na het verwijderen van de vaatklemmen. Pulsatie is meestal zichtbaar en onmiddellijke rode kleuring van de donorslagader bevestigt de actieve bloedstroom (figuur 4A). Als de anastomose niet effectief is, zal de slagader geen pulsatie hebben, er gedeeltelijk inge...

Watch this Scientific Journal Video about A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation at JoVE.com

A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation

Het doel van dit manuscript is om de microchirurgische stappen te beschrijven die nodig zijn om een heterotope larynxtransplantatie bij muizen uit te voeren. De voordelen van dit muismodel ten opzichte van andere diermodellen van larynxtransplantatie zijn de kosteneffectiviteit en de beschikbaarheid van immunologische testen en gegevens.

Een heterotopisch muismodel voor het bestuderen van larynxtransplantatie

Laryngeal heterotopic transplantation, although a technically challenging procedure, offers more scientific analysis and cost benefits compared to other ...

Larynxtransplantatiemodellen werden beschreven bij muizen en ratten. Het eerdere werk van Senior alter was gericht op het bedenken van een efficiëntere methode met behulp van de donorcarotisslagaders voor anastomose, waardoor de noodzaak om de superieure schildklierslagaders te ontleden werd vermeden. In deze video beschreven we deze procedure bij muizen.Met dit larynxtransplantatiemodel voor muizen kunnen immunologische studies gemakkelijk en tegen lage kosten worden uitgevoerd. Hoewel technisch uitdagender vanwege de kleinere omvang van de vaten in vergelijking met een rattenmodel, kan deze procedure in ongeveer drie uur worden uitgevoerd als vertrouwdheid met de chirurgische stappen wordt verkregen. Nadat het dier volledig is verdoofd, brengt u de muis over naar het scheergebied waar 1,5% isofluraan met één liter per minuut zuurstofstroom wordt geleverd via een gezichtsmasker voor onderhoud van de anesthesie.Bevestig de diepte van de anesthesie met een teenknijper. Scheer de borst en nek van de muis tot aan de kaaklijn en breng ontharingscrème aan. En veeg na 30 seconden de crème af en breng de muis over naar het operatiegebied.Immobiliseer de muis en bereid het chirurgische gebied driemaal voor met povidon-jodium en alcohol en drapeer vervolgens de muis. Maak een kleine horizontale incisie net superieur aan de suprasternale inkeping. Til met een fijne schaar de huid bilateraal op via die incisie tot aan de onderkaak en snijd een trapeziumvormig huidsegment weg.Snijd de bilaterale speekselklieren weg met behulp van cautery op het superieure deel waar een kleine ader die door de klier reist wordt gevisualiseerd. Ontleed de bilaterale sternocleidomastoïde spieren uit de omliggende weefsels en trek ze lateraal in. Maak een middenlijnincisie op de riemspieren en snijd ze bilateraal weg, waarbij u ervoor zorgt dat de onderliggende schildklier niet wordt beschadigd en deze op het laryngotracheale slokdarm- of LTE-complex achterlaat.Na deze stap zijn bilaterale halsslagaders zichtbaar. Ontleed de gemeenschappelijke halsslagaders inferieur tot het niveau van het sleutelbeen en tot het niveau van de halsslagader bifurcatie superieur. De nervus vagus en de interne halsader worden ontleed vrij van de halsslagaders en niet opgenomen in het verkregen transplantaat.Ontleed de interne en externe halsslagaders ver genoeg om te kunnen ligateeren en verdelen. Gebruik een 10-0 nylon hechting om de interne halsslagaders te ligateeren die twee tot drie millimeter superieur zijn aan de halsslagadersplitsing. Ligate de externe halsslagaders die minstens drie millimeter superieur zijn aan het vertakkingspunt van de superieure schildklierslagader en ligate de gemeenschappelijke halsslagaders ter hoogte van het borstbeen.Knip alle ligaatschepen bilateraal af. Houd de vasculaire pedikels bovenop het LTE-complex om onbedoelde schade tijdens verdere dissectie te voorkomen. Om gaslekkage of onbedoeld verlies van anesthesie te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat het dier is verlopen voordat u luchtwegsneden maakt.Transect de luchtpijp onder de vijfde tracheale ring en draag de incisie door de slokdarm naar de prevertebrale fascia om het LTE-complex inferieur te bevrijden. Bevrijd de luchtpijp en slokdarm van de onderliggende prevertebrale fascia van inferieur naar superieur. Maak een anterieure faryngectomie die net inferieur is aan het tongbeen.Draag de incisie naar de voorwervel fascia om het LTE-complex superieur te bevrijden. Verdeel eventuele resterende lymfoïde of bindweefselaanhechtingen tussen het LTE-complex en het omliggende weefsel. En tot slot, verwijder het transplantaat.Plaats het verkregen transplantaat in een steriele petrischaal en was met een normale zoutoplossing om eventuele bloedstolsels te verwijderen. Verwijd de bilaterale halsslagaders met behulp van microdilatoren van één millimeter. Injecteer met behulp van een stompe naald met een stompe punt ongeveer twee milliliter gehepariniseerde zoutoplossing in elke halsslagader om het transplantaat te spoelen.Bloed en zoutoplossing zullen worden gezien spoelen uit de contralaterale halsslagader en kleine vrije vaatuiteinden die intacte superieure schildklierslagaders bevestigen. Het transplantaat kan worden achtergelaten in heparinized zoutoplossing en een korte pauze kan tot drie uur worden genomen voordat het in de ontvanger wordt getransplanteerd. Bereid de ontvangende muis voor op exact dezelfde manier als beschreven voor de donor na inductie-, scheer- en chirurgische voorbereidingsstappen.Injecteer de ontvangende muis met analgeticum met verlengde afgifte subcutaan 30 minuten voor aanvang van de operatie. Maak met behulp van een scalpel een middenlijnhalsincisie die zich uitstrekt van de kaaklijn superieur tot het borstbeen inferieur. Til de huid aan de linkerkant op en trek deze zijdelings in.Snijd de linker speekselklier dichtschroeiende de superieure vaten zoals eerder beschreven. Snijd het vetweefsel en het lymfoïde weefsel weg door zichtbare vaten met een lage temperatuur cautery te delen. Zorg ervoor dat de onderliggende externe halsader niet wordt beschadigd.Ontleed de uitwendige halsader omtrek. Gebruik ten minste vijf millimeter heldere lengte van het vat voor anastomose. Ontleed de sternomastoïde spier en trek deze zijdelings in.Ontleed de gemeenschappelijke halsslagader van het sleutelbeen inferieur tot aan de halsslagader bifurcatie superieur. Plaats het achtergrondmateriaal onder de externe halsader en breng de dubbele benaderende B-3 vatklemmen aan. Plaats een 10-0 nylon hechtdraad door de voorste wand van de externe halsader op de locatie van de gewenste monotomie en gebruik de hechting om het vat anterieur te trekken.Snijd net diep tot aan de hechting met een microschaar om het creëren van de juiste maat enkele spleet venotomie te vergemakkelijken en om ervoor te zorgen dat de snede volledig door de veneuze wand is. Gebruik een stompe naald van 30 gauge en spoel de binnenkant van de ader met gehepariniseerde zoutoplossing. Plaats het LTE-complex van de donor tussen de linker halsslagader van de ontvanger en de linker externe halsader.Lijn het vrije uiteinde van de linker halsslagader van de donor uit naar de linker externe halsader van de ontvanger en schuin het uiteinde af met een scherpe schaar. Met behulp van vier 10-0 nylon onderbroken hechtingen, anastomose de donor verliet halsslagader en ontvanger verliet externe halsader op een end-to-side manier. Schuif het achtergrondmateriaal onder de gemeenschappelijke halsslagader van de ontvanger en breng de dubbele benaderende A-3-vatklemmen aan.Maak een arteriotomie op dezelfde manier als de venotomie. Anastomoseer de rechter halsslagader van de donor naar de linker halsslagader van de ontvanger op een end-to-side manier. Het gebruik van zes onderbroken hechtingen met 10-0 nylon is ideaal voor de arteriële anastomose.Verwijder de klemmen aan de veneuze kant. Als er bloedingen optreden, oefen dan zachte druk uit met katoenen tips. Verwijder de klemmen op de slagader en oefen onmiddellijk zachte druk uit met katoenen uiteinden.Er wordt enige bloeding verwacht bij de stap die meestal stopt na een minuut met zachte druk. Controleer de integriteit van de bloedstroom in de slagader in de ader. Bij intacte arteriële stroming wordt meestal pulsatie van de donorslagader gezien en zal de donor schildklier veranderen van zijn gespoelde transparante kleur terug naar zijn oorspronkelijke roodachtige kleur.Rode kleuring van de kleine vaten op het LTE-complex kan ook worden waargenomen. Sluit de huidincisie met 5-0 monofilament hechting op een lopende manier. Breng een huidlijm aan op de incisie.Injecteer een milliliter warme zoutoplossing subcutaan om rekening te houden met vochtverlies tijdens de operatie. Stop de anesthesie en breng de muis over naar een herstelkooi. Observeer de muis op een verwarmingskussen totdat deze volledig wakker is om onderkoeling te voorkomen.Chirurgisch succes kan onmiddellijk na het verwijderen van de vatklemmen worden beoordeeld. Figuur A is representatief voor een succesvolle operatie omdat de bloedstroom kan worden gevisualiseerd in de halsslagaders van het strottenhoofd van de donor en de schildklier rood wordt. Figuur B is representatief voor een mislukte operatie omdat de bloedstroom niet kan worden gevisualiseerd in de halsslagaders van het strottenhoofd van de donor en de schildklier bleek bleef.Na 15 dagen bij afwezigheid van immunosuppressie hebben de meeste ontvangers geen bloedtoevoer naar de transplantatie. De doorgankelijkheid van de slagader kan macroscopisch worden beoordeeld door het laryngotracheale complex vrij van het omliggende ontvangende weefsel te ontleden en de end-to-side anastomose te visualiseren. Bedankt. Na het bekijken van deze video moet u begrijpen hoe u een larynx tracheo-oesofageaal complex in ongeveer drie uur van de ene muis naar de andere kunt transplanteren.Dit haalbare en relatief goedkope model biedt een aanzienlijk potentieel bij het bestuderen van de rol van het immuunsysteem bij de afstoting van het laryngotracheale complex, waardoor het potentieel voor nieuwe therapieën bij orgaantransplantatie wordt geboden.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

Een muis model van de In Utero Transplantatie

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

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 ...

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 ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

A Novel Microchirurgische Model voor Heterotope, En Bloc borstwand, Thymus, en harttransplantatie in Muizen

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Muismodel voor Pancreas transplantatie met behulp van een gemodificeerde manchet techniek

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

A Mouse Model of Vascularized Heterotopic Spleen Transplantation for Studying Spleen Cell Biology and Transplant Immunity

Een muis model van vasculaire Heterotopic milt transplantatie voor het bestuderen van milt celbiologie en transplantatie immuniteit

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone ...

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 ...

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

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 ...