Een immunologisch model voor heterotopische hart- en hartspierceltransplantatie bij ratten

Heterotopische harttransplantatie is een veelgebruikt experimenteel model voor verschillende onderzoeken naar transplantatietolerantie, acute en chronische allograft-afstoting, ischemie-reperfusieletsel, machineperfusie of cardiale remodellering. Onder andere voordelen, de graft functie kan niet-invasief worden gecontroleerd door palpatie en graft mislukking leidt niet tot een vitale bijzondere waardevermindering van de ontvanger in tegenstelling tot andere organen, zoals nieren of levers.

In 1964 beschreven Abbott et al. aanvankelijk heterotopische buikharttransplantatie bij ratten¹. Later, in 1966, werd de end-to-side techniek voor anastomoses beschreven door Tomita et al.². De basis voor het momenteel gebruikte model werd gemeld door Ono en Lindsey in 1969³. In de afgelopen decennia zijn verschillende wijzigingen gepubliceerd om verschillende soorten geloste, gedeeltelijk geladen of geladen linker ventriculaire harttransplantaten te creëren, waaronder gecombineerde heterotopische hart-longtransplantatie^4,5,6. Voor immunologische analyses wordt het meest uitgevoerde niet-volumegeladen harttransplantatie uitgevoerd. In dit geval komt de bloedstroom retrogradely in de donor opgaande aorta en vervolgens de kransslagaders. De veneuze drainage vindt plaats langs de coronaire sinus in het rechter atrium en de ventrikel(figuur 1A-B). Daarom is de linker ventrikel uitgesloten van de bloedstroom, afgezien van marginale hoeveelheden bloed uit Thebesian aderen. Dit maakt het ook een nuttig model voor het bestuderen van de pathofysiologische mechanismen tijdens links ventriculaire assist apparaat therapie⁷.

Heterotopische harttransplantatie is uitgevoerd bij verschillende soorten, waaronder muizen, konijnen, varkens en is zelfs gebruikt als een uni- of biventriculaire hulp apparaat bij de mens^8,9,10,11. De rat is nog steeds een populair proefdier voor transplantatiemodellen, vooral omdat de overlevingstijden van de graft voor verschillende rattenspanningscombinaties in het verleden goed zijn gedefinieerd en een groot aantal immunologische reagentia toegankelijk is^12,13. In tegenstelling tot muizen, ratten zijn groter maken van chirurgie en de toegang tot lymfeweefsel voor immunologische analyses meer haalbaar¹². Bovendien zal de invoering van commerciële kloontechnologieën bij ratten in de afgelopen jaren hoogstwaarschijnlijk leiden tot een terugkerende belangstelling voor experimentele rattenmodellen¹⁴.

In het algemeen kunnen heterotopische harttransplantaties aan de ontvangende bloedvaten worden bevestigd door cervicale of abdominale anastomose uit te voeren. Echter, een paar studies suggereren dat een femorale anastomose vergemakkelijkt verbeterde monitoring als gevolg van een betere toegang voor handmatige palpatie of transfemorale echocardiografie en dus maakt een meer nauwkeurige detectie van graft mislukking^15,16.

Het is aangetoond dat er geen verschil is met betrekking tot de bewerkingstijd, complicatiesnelheid, uitkomst en graft overlevingstijd tussen beide anastomose technieken¹⁷. Het is duidelijk dat de beschikbaarheid van een voldoende aantal drainerende lymfeklieren moet worden genoemd als een voordeel van cervicale anastomose; er zijn echter langere opleidingsperioden nodig. In tegenstelling, de abdominale anastomose is minder ingewikkeld en even waardevol voor immunologische onderzoeken, vooral in combinatie met resultaten van een nieuwe methode van in-ear injectie van allogene hartspiercellen en daaropvolgende cervicale lymfatomie. Een combinatie van beide modellen biedt een breed spectrum van post-interventionele immunologische analyses.

Het volgende protocol verwijst naar het werken in paren van chirurgen om ischemie tijd te verminderen. Alle experimenten kunnen echter door één persoon worden uitgevoerd. De opstelling van instrumenten en materialen voor hartexplantation en implantatie wordt weergegeven in figuur 2A-B.