Модель частичной гетеротопной трансплантации задних налимов у крыс
Summary
В этой статье представлен протокол частичной гетеротопной трансплантации остеомиокожного лоскута у крыс и ее потенциальные результаты в среднесрочном последующем наблюдение.
Abstract
Васкуляризированные композитные аллотрансплантации (VCA) представляют собой наиболее продвинутый вариант реконструкции для пациентов без аутологичные хирургические возможности после сложного дефекта тканей. Трансплантация лица и рук изменила жизнь изуродованных пациентов, придав им новый эстетический и функциональный социальный орган. Несмотря на многообещающие результаты, VCA по-прежнему отстает из-за пожизненных сопутствующих заболеваний иммуносупрессии и инфекционных осложнений. Крыса является идеальной животной моделью для исследований in vivo, изучающих иммунологические пути и механизмы отторжения трансплантата. Крысы также широко используются в новых методах сохранения композитных тканевых трансплантатов, включая исследования перфузии и криоконсервации. Модели, используемые для VCA у крыс, должны быть воспроизводимыми, надежными и эффективными с низкой послеоперационной заболеваемостью и смертностью. Гетеротопные процедуры трансплантации конечностей соответствуют этим критериям и их легче выполнить, чем ортотопическую трансплантацию конечностей. Освоение микрохирургических моделей грызунов требует солидного опыта в микрохирургии и уходе за животными. В настоящем документе представлена достоверная и воспроизводимая модель частичной гетеротопной трансплантации остеокожной лоскутной лоскута у крыс, послеоперационные исходы и средства профилактики потенциальных осложнений.
Introduction
За последние два десятилетия VCA развивался как революционное лечение для пациентов, которые страдают от тяжелого обезображивание, включая лицо1,ампутации верхних конечностей2,полового клетки3и другие сложные дефекты тканей4,5. Однако последствия пожизненной иммуносупрессии по-прежнему препятствуют более широкому применению этих сложных реконструктивных операций. Фундаментальные исследования имеют решающее значение для улучшения стратегий борьбы с отторжением. Увеличение времени сохранения VCA также имеет важное значение для улучшения логистики трансплантации и увеличения донорского пула (поскольку доноры VCA должны соответствовать большему объему критериев, чем доноры твердых органов, включая тон кожи, анатомический размер, пол). В этом контексте трансплантация конечностей крыс широко используется в исследованиях иммунного отторжения аллотрансплантатов6,7,новых протоколов индукции толерантности8и исследований сохранения9,10,11. Следовательно, эти модели VCA являются ключевым элементом для освоения трансляционных исследований VCA.
Остеокожные лоскуты были описаны в литературе как надежные модели для изучения VCA у крыс8,12,13,14. Хотя ортотопическая трансплантация целых конечностей позволяет проводить долгосрочную оценку функции трансплантата, это трудоемкая процедура, связанная с более высокими показателями послеоперационной заболеваемости и смертности14. Напротив, гетеротопные модели трансплантации конечностей нефункциональны, но позволяют воспроизводить исследования VCA. Послеоперационные исходы можно достоверно предвидеть до начала исследования по трансплантации VCA на крысах. В этом исследовании сообщается о частичной гетеротопной модели трансплантации остеомиокожного лоскута у крысы, которая включает частые возможные исходы и осложнения, которые могут возникнуть внутриоперационно и послеоперационно в течение периода наблюдения в три недели.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ортотопические модели трансплантации конечностей у грызунов были описаны в литературе15,16,17; однако они требуют восстановления нервов, повторного скрепления мышц и идеального остеосинтеза бедренной кости, что может быть очень трудным…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Канцелярией помощника министра обороны по вопросам здравоохранения через Программу медицинских исследований, направляемую Конгрессом под номером премии. W81XWH-17-1-0680. Мнения, интерпретации, выводы и рекомендации являются мнениями авторов и не обязательно одобряются Министерством обороны.
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).
