Method Article
* These authors contributed equally
בין השתלת איברים מוצקים בטן, שתלי הלבלב נוטים לפתח איסכמיה חמורה פגיעה reperfusion שתל פציעה-הקשורים נזק, המוביל בסופו של דבר לירידה שתל מוקדם. פרוטוקול זה מתאר מודל של השתלת לבלב מאתר באמצעות טכניקה ללא תפר השרוול, אידיאלי עבור ניתוח נזקים אלה מוקדם, ברישול.
העכבר הדגמים יש מספר יתרונות במחקר השתלת, לרבות טיפול קל, מגוון רחב של זנים גנטית מוגדרים היטב את הזמינות של מגוון הרחב ביותר של הגששים מולקולרית, ריאגנטים לביצוע ויוו , כמו גם ב חוץ גופית מחקרים. על סמך הניסיון שלנו במודלים שונים של השתלת מאתר, פיתחנו מודל השתלת לבלב הטרוטופי בעכברים במטרה לנתח את המנגנונים שבבסיס איסכמיה חמורה פגיעה reperfusion הקשורים פציעה מוקדמת שתל נזק. בניגוד בעבר באמצעות טכניקות תפירה, טכניקות המתוארים במסמך זה נתאר נוהל חדש בטכניקה ללא תפר השרוול.
בשנים האחרונות, ערכנו יותר מ-300 השתלות לבלב בעכברים עם שיעור ההצלחה הכוללת של > 90%, שיעור הצלחה לא שמתואר לפני השתלת לבלב העכבר. עמוד השדרה של טכניקה זו ללא תפר השרוול עבור שתל revascularization כוללת שני שלבים עיקריים: (I) עוצר את כלי הקיבול הנמען מגבון פוליאתילן/פוליאמיד ותיקון זה עם חבל במבניו, וכן (II) הצבת כלי תורם על everted ספינת הנמען ותיקון זה עם חבל במבניו השני. המשכיות הנובעת בתוצאות שכבת אנדותל פחות נגעים thrombogenic במחירים גבוהים patency ובסוף, אחוזי הצלחה גבוהים.
במודל זה, השקה עורקי מושגת על ידי העורק הראשי של שתל הפנים של התורם עוצר everted עורק תרדמני של החיה הנמען. ניקוז ורידי של השתל מושגת על ידי משיכת וריד שער הכבד של השתל מעל everted חיצוני ומוחלף על הנמען. כתב יד זה מספק פרטים והשלבים מכריע של איברים, נהלים השרשה איברים, אשר יאפשר לחוקרים בעלי כישורים המיקרוכירורגית לבצע את השתלת בהצלחה במעבדות שלהם.
השתלת כליה סימולטני-לבלב (רמקול) מייצג את רמת הטיפול הנוכחי עבור חולים הסובלים מחלת כליות בשלב סוכרת ו- end. השתלת מוצלחת תוצאות לטווח ארוך העצמאות אינסולין המשויך מייצב או ואפילו רגרסיה של microangiopathy סוכרתית, איכות חיים טובה יותר1. עם זאת, בניגוד השתלות מוצק איברים משותפים אחרים, כמו כליה השתלת כבד, שתלי הלבלב רגישים יותר לפגיעה פגיעה reperfusion איסכמיה (IRI). המדווחת של 35% לסכן את השתל אלא אפילו החולה, הישרדות2,3.
סטרס חמצוני, הפרעות microcirculatory, ביטוי מוגבר של ציטוקינים פרו-דלקתיים, מולקולות אדהזיה וכתוצאה מכך בסופו של דבר בשנת ההפעלה אנדותל ואובדן שלמותה, כל יוחסו הפציעה שתל שאינו allogeneic 4. עד כה, המנגנונים המולקולריים המדויק של IRI אינם ידועים במידה רבה והם עשויים להשתנות איברים איברים.
למרות התקדמות גדולה ניצול מודלים במבחנה , פיתוח מודלים בעלי חיים חיונית להעמקת הידע של המנגנונים המולקולריים המעורבים שינויים הקשורים IRI שתל לאחר השתלת לבלב. מספר מודלים השתלת לבלב פותחו מכרסמים5,6, אבל רק אחד מדווח ב עכברים7. נקודת התורפה הזו מאוד תובעני הליך המיקרוכירורגית הוא שיעור ההישרדות נמוכים של 46%. עם זאת, העכבר דגמים מייצגים המודל הטוב ביותר למחקר הקשורות להשתלה, מאז המגוון הרחב ביותר של כלי ניתוח מולקולרית ניתן ליישם אותם. על סמך ניסיונו המיקרוכירורגית בעכברים עם איברים שונים השתלות8,9,10, פיתחנו טכניקה חדשה, מאוד לשחזור עבור הטרוטופי, צוואר הלבלב השתלת בעכברים עם > 90% אחוזי הצלחה באמצעות טכניקה ללא תפר השרוול. בטכניקה זו, סיבוכים הקשורים חיבור מופחתים למינימום, שיעור הצלחה גבוה יכולה להיות מושגת לעומת ה הדגם תפר11. עד כה, רק העכבר דגם אחד עם שיעורי הצלחה דומים שתואר עד ליו ואח12. עם זאת, ישנם אין מחקרים שפורסמו באמצעות מודל זה עד כה.
על מנת למנוע תגובות alloimmune, לחקור בתכלית האיסור איסכמיה פגיעה reperfusion שתל פציעה הקשורות נזק, זוג התורם-נמען syngeneic אמור לשמש. ב פרוטוקול זה, זכר C57BL6 (H2b) 10-12-בת שבוע עכברים במשקל של 26-28 גרם שימשו מתאימים גודל זוגות התורם-נמען. כל החיות שוכנו במתקן מכשול הפתוגן חינם וקיבל טיפול אנושי תואם "עקרונות של מעבדה חיה טיפול" שגובשו על ידי האגודה הלאומית למחקר רפואי, את "מדריך לקבלת טיפול, שימוש של מעבדה החיות" שהוכנו על ידי האקדמיה הלאומית למדעים ופורסם על ידי מכוני הבריאות הלאומיים (NIH פרסום מס ' 86-23, תוקן 1985). אוסטרי משרד החינוך, המדע והתרבות אישר את הניסויים המתוארים בכתב היד (BMWF-66.011/0056-II/3b/2011).
1. לבלב רכש
2. הנמען הכנה
3. ההשתלה
4. לאחר הניתוח טיפול (קצה)
במהלך העשור האחרון, ביצענו למעלה מ-300 השתלות לבלב בעכברים. לאחר כינון הפרוטוקול, היה ההישרדות של > 90%. דימום לאחר הניתוח היה הסיבה העיקרית לכשלון, ואחריו שתל פקקת עם דלקת בלבלב עוקבות שתל נמק קטלני. בשני המקרים, נקודות קצה הושגו תוך 24 שעות, חיות הוקרבו. לא היו שום הפרעות. נוירולוגיות תסמינים כגון בבליעה, וזיהומים בצד כירורגי בסדרה זו.
כדי לחקור את תפקוד המערכת האנדוקרינית שתלי המושתלים, ולאמת ומכאן patency של המודל, היפרגליקמיה הושרה בעכברים הנמען על ידי טיפול קדם עם מנה אחת של streptozotocin intraperitoneally יישומית (312.5 מ"ג/ק"ג משקל גוף) 4 ימים לפני הניתוח. עכברים נחשבו hyperglycemic אם רמות הגלוקוז בדם > 300 מ"ג/ד"ל. איור 2A מציג את רמות הגלוקוז בדם של קבוצות שונות. עכברים שקיבלו שתלי ללא זמן איסכמיה קר ממושך של 16 h הגיע normogylcemia בתוך 24 שעות לאחר ההשתלה, ומתוחזק המדינה הזו מטבולי במשך תקופה כל תצפית. לעומת זאת, בעלי חיים שאינם מושתלים נשארו hyperglycemic. מאז שהיינו מעוניינים ההשפעה של איסכמיה פגיעה reperfusion שתל פציעה-הקשורים נזק על תפקוד המערכת האנדוקרינית, הוספנו קבוצה שלישית שבה נחשפו שתלי זמן איסכמיה קר h 16 ממושך (CIT), 45 דקות של זמן איסכמיה חמים (השנינות). עכברים שקיבלו שתלי אלה לא הגיעו normoglycemia והיה צריך להיות קורבן לאחר 48 שעות עקב ההתפתחות של דלקת בלבלב חמורה, אשר הוצגה להיות קטלני זה דגם13.
מודל זה הינו שימושי עבור פרויקטים שונים, שמטרתם חקירת איסכמיה פגיעה reperfusion הקשורים פציעה מוקדמת שתל נזק. חקירות נוספות כללו, בין השאר, מיקרוסקופ קונפוקלי זריחה intravital על כימות של derangements microcirculatory לבצע 2 h בעקבות השתלת. החדות של microvessels את השתלים הועצמה על ידי הזרקת mL 0.3 של לתוספי fluorescein-isothiocyanate-שכותרתו ' (MW 150 000) 0.4% לווריד הפין. איור 2B מציג תבנית נימי רגיל של לבלב מאתר תמימה, של השתלה הלבלב המושתלים, אשר לא נחשף ממושך CIT (באיור 2C). לעומת זאת, איור דו-ממדי מציג פירוט של microcirculation בעקבות חשיפת השתל הלבלב כדי סהד ממושך
איור 1 : פוסט תמונות- (א) מבט פוסט ניתוחית של כלי הנמען לקראת ההשקה. חיצוני ומוחלף על (1) everted מעל שהקפל פוליאתילן ורידים ותוקנו עם חבל משי עגול 8/0. ב. השוואה, עורק תרדמני (2) יש כבר everted, קבוע מעל שהקפל פוליאמיד עורקים קטנים יותר. קנה המידה של בר 1 מ מ. (ב') את השתל הלבלב באתרו לשעבר. וריד שער הכבד (1), את הגדם של העורק הראשי (2) לצורך השקה כלי הדם. הטחול (3) מאוחזר יחד עם הלבלב, והוא משמש נקודת אחיזה. הטחול יוסרו לפני פגיעה reperfusion של השתל. קנה המידה בר 1 ס מ. צפיית. חיבור פוסט ניתוחית (C) . וריד שער הכבד (1) עצרתי את השרוול של ומוחלף חיצוני על everted (2), קבוע עם עניבה משי עגול 8/0. באופן דומה, הוא הגדם אבי העורקים של העורק הראשי (3) עצרתי שהקפל של העורק תרדמני נפוץ everted (4). סולם בר 1 מ מ. (ד) פוסט ניתוחית תצוגה של השתל הלבלב perfused בעקבות פגיעה reperfusion 5 דקות: לאחר הסרת הווריד, ואחריו את המלחציים עורקי, השתלה הלבלב בהצלחה המושתלים מציג צבע ורדרד הומוגנית. הטחול הוסר לפני פגיעה reperfusion (1: מחוברים כלי הטחול). קנה המידה בר 1 ס מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 : אנדוקרינית פונקציה של השתל הלבלב, קונאפוקלית אין ויוו קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ. איור 2A מציג תרשים קו עם רמות הגלוקוז בדם של עכברים המושתלים ללא CIT (n = 10, PTX ללא CIT, הקו הכחול), עכברים שאינם מושתלים (n = 11, אין PTX, הקו האדום), בעכברים שקיבלו שתלי נחשפים CIT ממושך (PTX + h 16 CIT, n = 10, קו ירוק). כל הנמענים היו בעבר שניתנו hyperglycemic עם 312.5 מ"ג/ק"ג b.w. streptozotocin i.p. בעוד כל הנמענים שתלי ללא CIT הצליחו לשרוד את התקופה כולה תצפית (50 ימים) עם תפקוד המערכת האנדוקרינית ללא פגע, עכברים שאינם מושתלים נשאר hyperglycemic על התקופה תצפית כולו. עכברים שקיבלו שתלי נחשפים 16 h CIT לא התאושש מן היפרגליקמיה והיה צריך להיות קורבן 48 שעות לאחר ניתוח ההשתלה, עקב ירידה במשקל של יותר מ 10-15%. עכברים לשרוד את התקופה כולה תצפית הוקרבו ביום 50 בעקבות מדידה גליקמיה אחרונה אחת. מנתחי מיקרו ב שתלי המושתלים הוערכה על ידי מיקרוסקופ קונפוקלי זריחה intravital 2 h בעקבות השתלת. הלבלב תמים שימש פקדים. איור 2B מציג תבנית נימי רגיל בלבלב תמים. רשת הנימים רגיל גם אצל המושתלים שתלי נתון ממושך CIT (באיור 2C). לעומת זאת, פירוט microcirculation הוא ציין שתלי המושתלים נחשפים ממושך CIT (באיור 2D). סולם בר 100 מיקרומטר. הנתונים בגרף מבוטא ± סטיית תקן. PTX: השתלת לבלב; CIT: זמן איסכמיה קר; ללא: ללא אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
שתל הקשורים IRI הנזק הטמון השתלת איברים מוצקים, היא מאופיינת על ידי הפרעה מנתחי מיקרו מחזורי. הצטברות מטבוליטים מספר במהלך שלב איסכמי, חניכה של דלקתיות מפלי מתווכת בעיקר על-ידי חמצן תגובתי ומינים חנקן, גורמת נזק לרקמות במהלך פגיעה reperfusion שתל4. המפל הזה עשוי לסכן להצלחה לא רק לטווח הקצר, אך גם לטווח ארוך ו, ומכאן, באופן משמעותי משפיע הישרדות חולים14. עד כה, השתלת לבלב כליה משולב מייצג את הטיפול של בחירה עבור חולים הסובלים סוג 1 סוכרת עם מחלת כליות בשלב סיום15. מספר מחקרים הראו כי השתלת לבלב כליה משולב מוצלחת אינה רק שחזור להגן על תפקוד הכליות שתל אצל הנמענים סוכרתית, אבל גם מייצב או אפילו מפלות סיבוכים משניים, כולל מחלת עצבים וכן מיקרו - ו macroangiopathy16,17,18.
למרות המאמצים רציפה בהפחתה, החלפת ו עידון (3 של R) במחקרים בבעלי חיים, רבייה של תהליכים הקשורים pathophysiological מורכבים כמו IRI בלתי אפשרי רק בהגדרות במבחנה . לכן, מודלים בעלי חיים עדיין נחשבים כלי אידיאלי עבור המחקר translational19,20. העכבר דגמים כמו זה שמתואר כאן יש מספר יתרונות בהשוואה עכברוש או בעל חיים אחר מודלים. אלה כוללים את הזמינות של כמות עצומה של זנים העכבר המפגרים גנטית מוגדרים היטב (למשל זנים הטרנסגניים ו הנוק-אאוט), שפע של כלי ניתוח מולקולרית, וכן קל וטיפול זולים21. היתרון העיקרי של המודל שתואר טמון הטכניקה ללא תפר השרוול. באמצעות הטכניקה שהוצגו במסמך זה, אחוזי ההצלחה של > 90% השגה, וזה באופן דרמטי יותר בהשוואה בעבר דגמי שתואר22. בעזרת טכניקה זו ללא תפר, אנחנו הקטינה באופן משמעותי סיבוכים נפוצים כמו הייפוולמי, פקקת היצרות של חיבור12. יתרון נוסף של שיטה זו מורכבת המיקום בטן נוסף של השתל, אשר מזוהה עם שחזור לאחר הניתוח מהיר של הנמען. בנוסף, המיקום צוואר הרחם מקל מתאים עבור ניתוחים ויוו , כגון הדמיה חיה של השתל על ידי exterioration ללא כל מתח22.
החיסרון העיקרי של מודל זה הוא סגר התעלה הלבלב, אשר לא דומה למציאות הקלינית. במודל זה, ניקוז אקסוקרינית מנוהלת על ידי קשירת את צינור הלבלב choledocho. בטווח הארוך, התוצאה פיברוזיס מסומן, ניוון של בלוטת ללא שמוביל להשתיל בלבלב22. עקב הידרדרות זו של הרקמה האקסוקרינית, אשר נצפו מוקדם כמו ביום 30 לאחר ההשתלה, שאנו מאמינים כי מודל זה אינו מתאים להסתכלות לטווח ארוך. לעומת זאת, הפונקציה האנדוקרינית unimpaired הופך פקדים gylcemic של הנמען כלי קל מדי יום הערכת תפקוד שתל13,23,24.
מאפיינים אלו הופך את זה מודל אידיאלי עבור ניתוח מוקדם שתל פציעות הקשורות עם זמן השימור תקופות או עם פתרונות שימור שונים וטכניקות. כדי להשיג הצלחה אופטימלית עם מודל זה, יש לקחת בחשבון מספר שלבים קריטיים. הלבלב עצמו הוא מאוד רגישים מניפולציה. לכן, טיפול עדין באמצעות מקלות צמר גפן במהלך שחזור איברים ובמהלך השרשה ממזער טראומה מכנית. אוחז ישירה של בלוטת עם מלקחיים יש להימנע, שכן זה יגרום באופן בלתי נמנע נזק השתל קשות. מאותה סיבה, הטחול הוא התאושש יחד עם הלבלב, והוא משמש נקודת אחיזה. זה נקבעת גם בפרקטיקה הקלינית. כנחותים נוספת כרוכה קר זלוף, אשר מושגת על ידי זלוף דרך אבי העורקים הגדם באמצעות פתרון זלוף היסטידין-טריפטופן-ketoglutarate 4 ° C. בזאת, נפיחות יתר של בלוטת ניתן להימנע על ידי בעדינות פרפוזיה השתל. הפתרון זלוף הנותרים אמור לשמש עבור הרטבה השתל, כדי לשמור על הטמפרטורה שלו נמוך במהלך שחזור איברים.
לגבי ההכנה הנמען ניתוח זהיר של הן עורק הצוואר, כמו גם את עורק תרדמני מגדירה את הבסיס עבור revascularisation מוצלח. בחשיפה מסוימת, מלאה של הווריד של-ידי הסרת כל יובלים אלא גם רקמת השומן שמסביב, הכרחי על מנת למנוע היצרות של דחיסה חיצוני על ידי רקמת שומן הנותרים. הבחירה של הקוטר המתאים השרוול הוא קריטי. בהתבסס על הניסיון המשותף, עבור עכברים במשקל בין 25 ל 28 ג', הקוטר הפנימי של מ 0.57 עבור שהקפל עורקי, בין 0.75 מ מ 0.8 עבור שהקפל ורידים, מתאימה. מדוייק, נקי חיתוך הקצוות של האזיקים הוא חובה להימנע קורע את הגדם כלי. הרחבה של כלי, במיוחד של העורק, מושגת הטוב ביותר באמצעות כלי dilatators עם טיפים משובחים. כלל אצבע, כלי הקיבול צריך להיות מסוגל להרחיב את פעמיים לומן של השרוול. במהלך התהליך של everting את הכלי מעל ותיקון זה באשראי, אנו ממליצים על ייצוב מלחציים כלי דם על-ידי הצבתם תחת קפל העור, כמו זו מקלה על שלב קריטי זה.
כפי שהוזכר כבר, השרוול-הטכניקה ללא תפר מייצג שיטה קלה עבור ההשקה וסקולרית, ניתן לבצע בתוך 5 דקות. אולם, למקם נכון את השתל באזור הצוואר של המטופל הוא בעל חשיבות עליונה עבור revascularization הנכון. בזאת, המיקום הנכון הסופי של השתל באזור הצוואר יש ניתנים לחיזוי מראש על מנת לאפשר השקה, ישר, ובטוחה ללא מתח את הווריד וגם את העורק. כלי זה ארוכות מדי צריך להימנע, מאז זה עשוי להוביל יצוא חסימה עקב kinking. מאותה סיבה, השרוול-האחיזה ההשקה ורידים גם להסירם בעקבות פגיעה reperfusion. במקרים של הציד המותאמות לשפות אחרות של השתל הלבלב, hemostasis מוצלחת יכולה להיות מושגת על-ידי דחיסת בעדינות את הצד המדמם למשך 5 דקות באמצעות מקלות צמר גפן. . זה הדרך רק מצליח לנהל את זה סוג של סיבוך...החריצה, למרות סלקטיבי מאוד, גורמת לאיבוד השתל כמעט בכל המקרים, עקב נמק לבלב.
לסיכום, פיתחנו שיטה של השתלת לבלב בעכברים באמצעות טכניקה ללא תפר השרוול, אשר אפשרית מבחינה טכנית, מתחת ללשון יש אחוזי הצלחה מעולה. בהתחשב פיברוזיס progredient של הלבלב עקב חסימה צינור אוורור, מודל זה מתאים בצורה הטובה ביותר עבור שטחי מחקר המתמקד נזקים שתל מוקדם. כתב יד זה נועד לאפשר לחוקרים בבטחה לבסס מודל זה במעבדות שלהם.
המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי ומענקים #2008-1-596 #UNI-0404/1956 של "Tiroler Wissenschaftsfonds (TWF)" (https://www.tirol.gv.at/en/), ועל -ידי גרנט #2013-042018 של "Förderungsprogramm MUI-Start" של סיפלד באוניברסיטה הרפואית.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adventitia Scissors | S&T | S-00102 | Straight |
Dumont # 7 Forceps | FST | 11271- 30 | Curved Tip 0.17 x 0.1 mm |
Yasargil Clip Mini Permanent 7mm | Aesculap | FE720K | |
Micro vessel clip | S&T | B1 00396 V | |
Vessel dilatator | S&T | D-5a.2, 00125 | |
Clip applier | S & T | CAF-4 00072 | for venous cuff |
Clip applier | Aesculap | FE572K | for the arterial cuff |
Polyethylene tube | Portex Ltd | Inner diameter 0.75 mm for venous cuff | |
Polymide tubing | Vention Medical | 141-0051 | Inner diameter 0.8 mm (Alternative for polyethylene tube from Portex Ltd) |
Polymide tubing | Vention Medical | 141-0033 | Inner diameter 0.57 mm for arteriail cuff |
Bipolar forceps | Micromed | 140-100-015 | |
8/0 silk ligatures | Catgut GmbH, Merkuramed | 17209008 | |
Custodiol HTK solution | Dr. Franz Köhler Chemie | 59997 | |
Ketamin Graeub | aniMedica GmbH | 32554 | |
Xylasol Graeub | aniMedica GmbH | 50855 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved