Summary

Una técnica quirúrgica modificada para el trasplante de riñón en ratones

Published: July 22, 2022
doi:

Summary

Este protocolo presenta una nueva técnica quirúrgica de trasplante renal de ratón centrada en una estrategia de anastomosis arterial modificada. También se presenta una técnica de sutura vascular que incluye un método de anastomosis uréter-vejiga simple y seguro. Estas modificaciones acortan el tiempo de operación y mejoran la tasa de éxito del procedimiento de trasplante de riñón en ratones.

Abstract

El trasplante de riñón en ratones es un procedimiento quirúrgico complicado y desafiante. Hay muy pocas publicaciones que demuestren los pasos clave de esta operación. Por lo tanto, este artículo presenta la técnica y señala las advertencias quirúrgicas asociadas con esta operación. Además, se demuestran modificaciones importantes en comparación con el procedimiento convencional. En primer lugar, se corta y prepara un parche de la aorta abdominal para que las bifurcaciones proximales de la arteria renal, incluida la arteria ureteral, se transecten junto con el riñón del donante en bloque. Esto reduce el riesgo de una necrosis del uréter y evita el desarrollo de una oclusión del tracto urinario. En segundo lugar, se demuestra un nuevo método de anastomosis vascular que permite al operador aumentar o disminuir de manera flexible el tamaño de la anastomosis después de que ya se haya iniciado la reperfusión del trasplante renal. Esto evita el desarrollo de estenosis de los vasos y sangrado intraabdominal. En tercer lugar, se muestra una técnica que permite la anastomosis del delicado uréter donante y de la vejiga receptora que no causa un traumatismo. La adopción de este protocolo puede acortar el tiempo de operación y reducir el daño a la vejiga del receptor, lo que aumenta significativamente la tasa de éxito de la operación para los ratones receptores.

Introduction

Desde que Sakowitz et al. desarrollaron modelos de trasplante renal en 1973 por primera vez1, ha demostrado ser una importante herramienta experimental para estudiar los mecanismos de la lesión isquémica del trasplante y el rechazo aloinmune, así como para desarrollar nuevos tratamientos destinados a prolongar la supervivencia del aloinjerto y posiblemente lograr la tolerancia inmunológica. Sin embargo, la técnica quirúrgica ha demostrado ser compleja y muy exigente, a veces con complicaciones como estenosis anastomóticas vasculares que conducen a insuficiencia prerrenal no inmunológica del trasplante renal2, insuficiencia posrenal causada por isquemia y posterior necrosis del uréter trasplantado, estenosis de la anastomosis del uréter trasplantado y/o vejiga urinaria del receptor que conduce a una interrupción del flujo urinario. Todas estas son razones por las que el trasplante renal en ratones no se ha desarrollado más y, por lo tanto, no se usa ampliamente. Establecer un modelo de trasplante renal de ratón estable y efectivo a largo plazo sin complicaciones vasculares y del tracto urinario todavía tiene un significado insustituible para muchos estudios en el campo del trasplante con enfoque en las enfermedades inmunomediadas por el riñón pero también infecciosas3. Además, en comparación con otros trasplantes de órganos en modelos murinos como el trasplante de pulmón, corazón e intestino 4,5, el modelo de trasplante de riñón de ratón ofrece una oportunidad para estudiar la supervivencia a largo plazo incluso en el contexto de una gran disparidad de antígenos de histocompatibilidad 3,6. También se ha demostrado que en el mismo contexto de combinaciones de cepa donante-receptor diferentes trasplantes de órganos como corazón o riñón se caracterizan por diferentes dinámicas e inicios de rechazo del aloinjerto3. Además, desde el punto de vista nefrológico, es un modelo más adecuado para estudiar los mecanismos de regulación inmune mediados por parénquimas en el contexto de eventos de rechazo agudo y crónico que los simples experimentos de trasplante de piel.

Sobre la base de informes previos sobre la técnica quirúrgica de trasplante renal en ratones 3,7,8,9, aquí demostramos las siguientes mejoras fiables que se han aplicado con éxito durante los últimos 10 años dentro de nuestro grupo 10,11,12: En primer lugar, la arteria ureteral se conserva de forma segura a medida que la arteria renal se reseca en bloque. junto con la parte respectiva de la aorta abdominal. En segundo lugar, una técnica nueva, simple y rápida de una anastomosis vascular sin nudos en la que la puntada final de la anastomosis no se ata con el extremo de la corbata superior como el enfoque tradicional, sino que permanece libre. Esta técnica permite aumentar o disminuir el tamaño de la anastomosis después de la reperfusión renal para evitar la estenosis de los vasos y el sangrado intraabdominal. En tercer lugar, se utilizaron agujas de jeringa de 21 G y 30 G como herramienta auxiliar de guía de punción para implantar el uréter donante en la pared de la vejiga del receptor reduciendo el daño a la vejiga del receptor y facilitando la formación de anastomosis libre de estenosis.

En este informe también comparamos la técnica tradicional y ampliamente utilizada con la modificada que se establece en nuestro laboratorio y no encontramos diferencias significativas en el grado de atrofia tubular renal y fibrosis del tejido intersticial trasplantado renal. En estudios previos, además, comparamos los resultados de esta nueva técnica con el método convencional en cuanto a hemorragia local, trombosis, tiempo de realización de la anastomosis del vaso y tasa de supervivencia. Se encontraron mejoras como reducciones significativas de los eventos de trombosis local (1,1% versus 6,6%), una reducción del tiempo para el procedimiento de anastomosis y una supervivencia a largo plazo del injerto singénico renal altamente reproducible (95% versus 84% con el enfoque clásico)10.

Protocol

Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices de la Directiva 2010/63/UE del Parlamento Europeo sobre la protección de los animales utilizados con fines científicos (Tarjeta de ética animal: Ministerio de Seguridad Alimentaria y Farmacéutica de Baja Sajonia, # 33.9-42502-04-11/0492). Realice procedimientos utilizando instrumentos quirúrgicos estériles y consumibles (autoclave) y trate de mantener el área de operación lo más estéril posible. NOT…

Representative Results

Cuatro semanas después del trasplante, tanto la técnica modificada como la técnica convencional mostraron signos moderados de atrofia tubular renal14,15 en comparación con los riñones contralaterales del receptor nativo (Figura 1). El grado de atrofia de los túbulos renales no demostró diferencias significativas entre las dos técnicas diferentes. La tinción tricrómica de Masson Goldneren 14,15</…

Discussion

Si bien el modelo de trasplante de piel en ratones es simple y fácil de realizar para estudiar los eventos de rechazo aloinmune, las técnicas quirúrgicas para investigar más específicamente las alteraciones inflamatorias relacionadas con aloinmuno después del corazón16 y el trasplante de riñón10 han demostrado ser complejas y muy exigentes. Desde el punto de vista del nefrólogo de trasplantes, el establecimiento de un modelo de trasplante renal de ratón estable y…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos al equipo del Dr. Tiantian Bai por su ayuda con la voz en off, a la señorita Mian Pao por su ayuda en la ilustración médica. Este trabajo fue apoyado en parte por la Fundación Alemana de Investigación (DFG) para promover colaboraciones internacionales (HO2581/4-1 a AH) y la Fundación Nacional de Ciencias de China (NSFC; # 81760291 a FJ).

Materials

30G-needles Braun 456300
acepromazine CP Pharma Tranquisol P
Bepanthen eye ointment Haus-Apotheke PZN 01578675
Bonn Micro Forceps FST 11083-07
Box for insulation and oxygen supply device RUSKINN INVIV
C57BL/6J  mice Charles River. Germany no catalog number
Carprofen Zoetis Rimadyl 50 mg/ml
CATHETER-FEP 26G TERUMO Surflo-W
Clip Applicator Forceps Style FST 18057-14
Curved forceps WPI 14114-G
Cutasept skin disinfection VWR BODL980365
Dehydrator DIAPATH Donatello
electrosurgical pen Bovie CHANGE-A-TIP
Embedding machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-P5
Ethanol Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD 100092683
Frozen platform Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-L5
gauze pads, cotton swabs Lohmann-Rauscher 13353
Glass slide Servicebio G6004
HE dye solution set Servicebio G1003
Heating mat THERMO MAT PRO 30W HTP-30
hemostatic sponge CuraSpon J1276A
heparine-solution Haus-Apotheke PZN 03029820
ice box PETZ No Catalog Number available
Imaging system Nikon Nikon DS-U3
Inhalation anesthesia device GROPPLER BKGM 0616
isoflurane CP Pharma Isofluran CP 1 ml/ml
ketamine Zoetis no catalog numer
Masson dye solution set Servicebio G1006
metamizole WDT no catalog numer
Micro scissors FST 15000-00,15000-10
Micro Serrefine ( Clamp ) Angled / 16 mm FST 18055-06
Microscope Leica LEICAMZ6
Microscope light SCHOTT KL2500LED
Neutral gum SCRC 10004160
Oven Tianjin Laibo Rui Instrument Equipment Co., Ltd GFL-230
Pathology slicer Shanghai Leica Instrument Co., Ltd RM2016
Saline solution (NaCl 0.9 %) Haus-Apotheke PZN 06178437
scissors Peha Instruments 991083/4
Slides Servicebio
small Petri dish Sarstedt 8,33,900
straight forceps WPI 14113-G
surgical tape BSN 4120
Suture Tying Forceps – 10 cm FST 18025-10
Sutures(10-0) Medtronic N2540
Sutures(4-0) ETHILON V4940H
Sutures(7-0) ETHILON 1647H
Syringe (0,3 mL) BD 324826
Syringe (1 mL) BD 320801
Tissue spreader Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd KD-P
Upright optical microscope Nikon Nikon Eclipse E100
xylazine Bayer Rompun
Xylene Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD 10023418

References

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Cite This Article
Yin, D., Fu, J., Chen, R., Shushakova, N., Allabauer, I., Wei, X., Schiffer, M., Dudziak, D., Rong, S., Hoerning, A. A Modified Surgical Technique for Kidney Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (185), e63434, doi:10.3791/63434 (2022).

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