מודל השתלת הינדימבה הטרוטופית חלקית בחולדות
Summary
מאמר זה מציג פרוטוקול השתלת דש אוסטאומיו-עורית הטרוטופית חלקית בחולדות ותוצאותיו הפוטנציאליות במעקב אמצע הטווח.
Abstract
הקצאות מרוכבים וסקולריים (VCA) מייצגות את אפשרות השחזור המתקדמת ביותר עבור חולים ללא אפשרויות כירורגיות אוטולוגיות לאחר פגם מורכב ברקמה. השתלות פנים ויד שינו את חייהם של מטופלים מעוותים, והעניקו להם איבר חברתי אסתטי ותפקודי חדש. למרות התוצאות המבטיחות, VCA עדיין לא מתפקד כראוי עקב תחלואה חיסונית לכל החיים וסיבוכים זיהומיים. החולדה היא מודל חייתי אידיאלי למחקרי ויוו החוקרים מסלולים אימונולוגיים ומנגנוני דחייה של השתלים. חולדות נמצאות בשימוש נרחב גם בטכניקות שימור שתלים מרוכבים חדשניים, כולל זלוף ומחקרי הקפאה. מודלים המשמשים ל- VCA בחולדות חייבים להיות ניתנים לשחזור, אמינים ויעילים עם תחלואה ותמותה נמוכות לאחר הניתוח. הליכי השתלת גפיים הטרוטופיים עומדים בקריטריונים אלה וקלים יותר לביצוע מאשר השתלות גפיים אורתוטופיות. שליטה במודלים מיקרוכירורגיים של מכרסמים דורשת ניסיון מוצק במיקרו-כירורגיה ובטיפול בבעלי חיים. להלן הוא דיווח מודל אמין לשחזור של השתלת דש אוסטאומיו-עורית הטרוטופית חלקית בחולדות, התוצאות לאחר הניתוח, ואת האמצעים למניעת סיבוכים פוטנציאליים.
Introduction
במהלך שני העשורים האחרונים, VCA התפתח כטיפול מהפכני עבורחוליםהסובלים עיוות חמור כולל פנים 1 , קטיעות הגפיים העליונות2,הפין3,ופגמים מורכבים אחרים ברקמה4,5. עם זאת, ההשלכות של דיכוי חיסוני לכל החיים עדיין מעכבות יישום רחב יותר של ניתוחי שחזור מורכבים אלה. מחקר בסיסי חיוני לשיפור אסטרטגיות נגד דחייה. הגדלת זמן שימור VCA חיונית גם כדי לשפר את לוגיסטיקת ההשתלה ולהגדיל את מאגר התורמים (כמו תורמי VCA חייבים למלא יותר קריטריונים מאשר תורמי איברים מוצקים, כולל גוון העור, גודל אנטומי, מין). בהקשר זה, השתלות גפי חולדה נמצאים בשימוש נרחב במחקרים על הדחייה החיסונית של allografts6,7, פרוטוקולי אינדוקציהסובלנות חדשנית 8, ומחקרי שימור9,10,11. לפיכך, מודלים VCA אלה הם מרכיב מפתח לשלוט במחקר תרגום VCA.
מדפים אוסטאומיו-עוריים תוארו בספרות כמודלים אמינים לחקר VCA בחולדות8,12,13,14. למרות השתלות אורתוטופיות בכל הגפיים מאפשרות הערכה ארוכת טווח של תפקוד השתל, זהו הליך גוזל זמן הקשור לתחלואה גבוהה יותר לאחר הניתוח ושיעורי תמותה14. לעומת זאת, מודלים להשתלת גפיים הטרוטופית אינם פונקציונליים, אך מאפשרים מחקרים לשחזור ב- VCA. תוצאות לאחר הניתוח ניתן לצפות באופן אמין לפני תחילתו של מחקר השתלת VCA חולדה. מחקר זה מדווח על מודל השתלת דש אוסטאוטומיו-עורית חלקית בחולדה הכולל תוצאות וסיבוכים אפשריים תכופים שיכולים להתעורר תוך ניתוחית ולאחר הניתוח במהלך תקופת מעקב של שלושה שבועות.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודלים להשתלת גפיים אורתוטופיים במכרסמים תוארו בספרות15,16,17; עם זאת, הם דורשים תיקון עצבים, חיבור מחדש של השרירים, אוסטאוסינתזה מושלמת של עצם הירך, אשר יכול להיות צעד קשה מאוד. מודלים אלה קשורים גם עם שיעור תחלואה ותמותה גבוה יותר במכרסמים<s…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי משרדו של עוזר שר ההגנה לענייני בריאות באמצעות תוכנית המחקר הרפואי בהנחיית הקונגרס תחת פרס מס ‘. W81XWH-17-1-0680. דעות, פרשנויות, מסקנות והמלצות הן של המחברים ואינן בהכרח מאושרות על ידי משרד ההגנה.
Materials
| 24 GA angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381412 | |
| 4-0 suture Black monofilament non absorbable suture | Ethicon | 1667 | Used to suture the E-collar to the back of the neck |
| 4-0 suture Coated Vicryl Plus Antibacterial | Ethicon | VCP496 | |
| Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Bipolar cords | ASSI | 228000C | |
| Black Polyamide Monofilament USP 10-0, 4 mm 3/8c | AROSurgical | T04A10N07-13 | Used to perform the microvascular anastomoses |
| Buprenorphine HCl | Pharmaceutical, Inc | 42023-179-01 | |
| Dilating Forceps | Fine science tools (FST) | 18131-12 | |
| Dissecting Scissors 15 cm, Round Handle 8 mm diameter, Straight Slender Tapered Blade 7 mm, Lipshultz Pattern | ASSI | ASSI.SAS15RVL | |
| Double Micro Clamps 5.5 x 1.5 mm | Fine science tools (FST) | 18040-22 | |
| Elizabethan collar | Braintree Scientific | EC-R1 | |
| Forceps 13.5 cm long, Flat Handle, 9 mm wide Straight Tips 0.1 mm diameter (x2) | ASSI | ASSI.JFL31 | |
| Halsey Micro Needle Holder | Fine science tools (FST) | 12500-12 | |
| Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL | BD PosiFlush | 306424 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Lone Star Elastic Stays | CooperSurgical | 3314-8G | Used to retract the inguinal ligament for femoral vessels dissection |
| Lone Star Self-Retaining Retractors | CooperSurgical | 3301G | |
| Micro-Mosquito Hemostats | Fine science tools (FST) | 13010-12 | Used to retract the inguinal fat pad distally |
| Needle Holder, 15 cm Round Handle, 8 mm diameter, Superfine Curved Jaw 0.2 mm tip diameter, without lock | ASSI | ASSI.B1582 | |
| Nylon Suture Black Monolfilament 8-0, 6.5 mm 3/8c | Ethilon | 2808G | Used to ligate collateral branches on the femoral vessels |
| Offset Bone Nippers | Fine science tools (FST) | 16101-10 | |
| S&T Vascular Clamps 5.5 x 1.5 mm | Fine science tools (FST) | 00398-02 | |
| Walton scissors | Fine science tools (FST) | 14077-09 |
Referências
- Lanteiri, L., et al. Feasibility, reproducibility, risks and benefits of face transplantation: a prospective study of outcomes. American Journal of Transplantation. 11 (2), 367-378 (2011).
- Park, S. H., Eun, S. C., Kwon, S. T. Hand transplantation: current status and immunologic obstacles. Experimental and Clinical Transplantation. 17 (1), 97-104 (2019).
- Cetrulo, C. L., et al. Penis transplantation: first US experience. Annals of Surgery. 267 (5), 983-988 (2018).
- Grajek, M., et al. First complex allotransplantation of neck organs: larynx, trachea, pharynx, esophagus, thyroid, parathyroid glands, and anterior cervical wall: a case report. Annals of Surgery. 266 (2), 19-24 (2017).
- Pribaz, J. J., Caterson, E. J. Evolution and limitations of conventional autologous reconstruction of the head and neck. Journal of Craniofacial Surgery. 24 (1), 99-107 (2013).
- Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. I. Results with syngeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 293-299 (1983).
- Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. II. Results with allogeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 300-304 (1983).
- Adamson, L. A., et al. A modified model of hindlimb osteomyocutaneous flap for the study of tolerance to composite tissue allografts. Microsurgery. 27 (7), 630-636 (2007).
- Arav, A., Friedman, O., Natan, Y., Gur, E., Shani, N. Rat hindlimb cryopreservation and transplantation: a step toward “organ banking”. American Journal of Transplantation. 17 (11), 2820-2828 (2017).
- Gok, E., et al. Development of an ex-situ limb perfusion system for a rodent model. ASAIO Journal. 65 (2), 167-172 (2019).
- Gok, E., Rojas-Pena, A., Bartlett, R. H., Ozer, K. Rodent skeletal muscle metabolomic changes associated with static cold storage. Transplantation Proceedings. 51 (3), 979-986 (2019).
- Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Research. Part C, Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
- Fleissig, Y., et al. Modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59458 (2019).
- Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation. Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).
- Jang, Y., Park, Y. E., Yun, C. W., Kim, D. H., Chung, H. The vest-collar as a rodent collar to prevent licking and scratching during experiments. Lab Anim. 50 (4), 296-304 (2016).
- Kern, B., et al. A novel rodent orthotopic forelimb transplantation model that allows for reliable assessment of functional recovery resulting from nerve regeneration. American Journal of Transplantation. 17 (3), 622-634 (2017).
- Perez-Abadia, G., et al. Low-dose immunosuppression in a rat hind-limb transplantation model. Transplant International. 16 (12), 835-842 (2003).
- Sucher, R., et al. Orthotopic hind-limb transplantation in rats. Journal of Visualized Experiments. (41), e2022 (2010).
- Fleissig, Y. Y., Beare, J. E., LeBlanc, A. J., Kaufman, C. L. Evolution of the rat hind limb transplant as an experimental model of vascularized composite allotransplantation: Approaches and advantages. SAGE Open Medicine. 8, 2050312120968721 (2020).
- Lindboe, C. F., Presthus, J. Effects of denervation, immobilization and cachexia on fibre size in the anterior tibial muscle of the rat. Acta Neuropathologica. 66 (1), 42-51 (1985).
- Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat. Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).
