Summary

Protocolo de transplante cardíaco heterotópico murino modificado que atende aos padrões contemporâneos de técnica asséptica, anestesia e analgesia

Published: September 28, 2022
doi:

Summary

O presente artigo descreve uma técnica modificada para transplante cardíaco vascularizado heterotópico com técnica asséptica atualizada, analgesia e anestesia.

Abstract

O desenvolvimento de modelos experimentais de transplante cardíaco em animais tem contribuído para muitos avanços nos campos da imunologia e do transplante de órgãos sólidos. Embora o modelo de transplante cardíaco murino vascularizado heterotópico tenha sido inicialmente utilizado em estudos de rejeição de enxertos usando combinações de linhagens de camundongos incompatíveis, o acesso a cepas geneticamente modificadas e modalidades terapêuticas pode fornecer novos e poderosos insights pré-clínicos. Fundamentalmente, a metodologia cirúrgica dessa técnica não mudou desde o seu desenvolvimento, especialmente no que diz respeito a fatores importantes como técnica asséptica, anestesia e analgesia, que causam impactos materiais na morbimortalidade pós-cirúrgica. Além disso, espera-se que melhorias no manejo perioperatório proporcionem melhorias tanto no bem-estar animal quanto nos resultados experimentais. Este artigo relata um protocolo desenvolvido em colaboração com um especialista no assunto em anestesia veterinária e descreve a técnica cirúrgica com ênfase no manejo perioperatório. Além disso, discutimos as implicações desses refinamentos e fornecemos detalhes sobre a solução de problemas de etapas cirúrgicas críticas para esse procedimento.

Introduction

Devemos muito de nossa compreensão de imunologia e transplante à pesquisa baseada em modelos experimentais de transplante de órgãos sólidos usando cobaias animais. Desde a primeira descrição do transplante cardíaco vascularizado emmamíferos1, tais modelos têm contribuído para o conhecimento em amplos domínios, incluindo a aplicação terapêutica da hipotermia2, os benefícios do uso de suturas especializadas3 e técnicas para homotransplantes totais de pulmão e coração4. O desenvolvimento de modelos de transplante cardíaco emratos5,6 proporcionou maior escopo para experimentação imunológica devido à disponibilidade de diferentes linhagens. A gama substancialmente maior de linhagens de camundongos endogâmicas e mutantes disponíveis levou Corry et al.7 a desenvolver uma técnica de transplante cardíaco heterotópico murino devido às consideráveis vantagens que essa faixa traz para a pesquisa em transplantes. Esse modelo tem sido amplamente utilizado e tem contribuído para um maior entendimento da rejeição do enxerto8 e da terapêutica9. Desde sua primeira descrição, entretanto, a técnica permaneceu praticamente inalterada, além de alguns pequenos detalhes técnicos, como ajustes na posição dos sítios anastomóticos10,11.

Desde a integração da técnica de Corry et al.7 em nossos experimentos, identificamos áreas promissoras para o aprimoramento do protocolo, a saber, técnicas assépticas, anestesia e analgesia. Esperava-se que as melhorias nessas áreas oferecessem um impacto positivo nos resultados experimentais e melhorassem o bem-estar animal. Isso já foi demonstrado quando a técnica asséptica é utilizada em cirurgias de pequenos animais, pois auxilia na redução de infecções pós-operatórias12, o que não só impacta na morbidade e mortalidade, mas também pode comprometer experimentos desenhados para avaliar a resposta imune após a cirurgia de transplante. Do ponto de vista anestésico e analgésico, o uso de um regime refinado ajuda a reduzir o custo para os animais e equilibrar o argumento ético desse modelo cirúrgico, atenuando a dor e o sofrimento dos sujeitos experimentais. Além disso, a anestesia e a analgesia adequadas limitam a resposta ao estresse associada à dor, melhorando a qualidade da recuperação pós-operatória e, finalmente, aumentando a taxa de sucesso cirúrgico13.

Com o objetivo de melhorar o bem-estar animal e os resultados experimentais, um protocolo foi desenvolvido com ajustes para preencher essas lacunas. Este protocolo foi adaptado daquele originalmente descrito por Corry et al.7 com consulta de um anestesista veterinário e com a devida consideração tanto dos efeitos quanto da duração dos efeitos das intervenções farmacológicas utilizadas no regime anestésico e analgésico. A abordagem baseou-se nos princípios da anestesia balanceada e da analgesia multimodal para garantir cuidados perioperatórios adequados14. Além da aplicação da técnica asséptica, o opioide buprenorfina e o anestésico local bupivacaína foram administrados preventivamente. A anestesia geral foi realizada com o anestésico inalatório isoflurano.

Protocol

Esta pesquisa foi realizada de acordo com o Código de Práticas para o Cuidado e Uso de Animais para FinsCientíficos15 e aprovada sob os Protocolos de Ética Animal RA/3/100/1568 e AE173 (The University of Western Australia Animal Ethics Committee e The Harry Perkins Institute of Medical Research Animal Ethics Committee, respectivamente). Consulte a Tabela de Materiais para obter detalhes sobre todos os materiais, instrumentos e animais usados neste protocolo. <p class="jove…

Representative Results

Para determinar a eficácia da técnica cirúrgica em promover bons resultados de cicatrização de feridas e recuperação de camundongos, experimentos iniciais em laboratório determinaram as características de sobrevida de uma variedade de enxertos cardíacos de imunogenicidade variável ao receptor. Estes incluíram enxertos congênicos (n = 5) e singênicos (n = 5), que compartilham os mesmos marcadores do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) do receptor, e enxertos de grande mismatch (n = 9), nos quais…

Discussion

O modelo de transplante cardíaco ortotópico murino é um modelo pré-clínico robusto usado principalmente para investigar os efeitos da incompatibilidade MHC sobre o nível e a natureza da rejeição imunológica e, mais recentemente, o efeito do transplante na retenção da imunidade residente no tecido do enxerto16. Embora inicialmente seguindo de perto o protocolo de Corry et al.7 , refinamos o protocolo para incorporar padrões de melhores práticas de técnica assé…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostariam de agradecer os esforços soberbos da equipe de cuidados com animais da Universidade da Austrália Ocidental e do Harry Perkins Institute of Medical Research, cuja dedicação e experiência contribuíram para a viabilidade e o sucesso dessas cirurgias.

Materials

2030 Rycroft irrigating cannula 30 G McFarlane 56005HU
Braided surgical silk 7-0
Bulldog clamp curved – 35 mm  Roboz RS-7441-5
Bupivacaine 0.25% 
Buprenorphine
Castroviejo needle holder catch curved -  145 mm Haag-Streit 11.62.15
Chlorhexidine 5% solution Ebos JJ61371
Cotton-tipped applicator – 7.5 cm Dove SN109510
Ethanol 70% solution Ebos WH130192EE
Gauze 5 x 5 cm white Aero AGS50
Gelfoam 80 mm x 125 mm  Pfizer 7481D
Hair clipper Wahl 9860L
Heparin 1,000 IU in 1 mL
Iris SuperCut scissors straight – 11.5 cm   Inka Surgical  11550.11
Isoflurane vaporiser Darvall 9176
Micro bulldog clamp – 3.7 cm Greman 14119-G
Micro scissors curved 105 mm 
Micropore plain paper surgical tape – 2.5 cm wide Ebos 7810L
Microsurgical scissors – curved tip
Monofilament polyprolene suture – 5/0 Surgipro P-205-X
Myweigh i101 Precision Scale 100 g x 0.005 g Myweigh Kit00053
Needle – 30 G x 0.5 inch BD BD304000
Needleholder 15 cm curved "super fine" Surgical Specialists ST-B-15-8.2
Nylene 10/0 x 15 cm on 3.8 mm 3/8 circle round bodied taper (diam 0.07mm) CV300
Round body suture forceps curved 0.3 mm 120 mm B. Braun FD281R
Round body suture forceps straight 0.3 mm 120 mm B. Braun FD280R
Round handled vannas spring scissors-str/12.5 cm 15400-12
Spring scissors-Cvd Sm blades 15001-08
Stevens scissors blunt straight 110 mm
Surgical backboard Rigid laminated cardboard. 15 x 15 cm
Surgical drapes Cut into two sizes. 25 cm x 25 cm, and 25 cm x 40 cm 
Surgical microscope
Syringe – 1 mL BD 592696
Syringe – 3 mL Leica M651
Toothed forceps BD 309657
University of Wisconsin Solution
Warming pad Far infrared warming pad 20 x 25 cm
Westcott spring scissors
Yasargil clip applier bayonet Aesculap FE582K
Yasargil titanium clip perm 6.6 mm Aesculap A19FT222T
Mouse usage
Strain/SEX/Weight Donor Recipent
BALB/c, female, 19-23 g 7 21
C57BL/6, female, 17-20 g 7 0
CD45.1 BALB/c, female, 17-21 g 5 0

References

  1. Mann, F. C., Priestley, J. T., Markowitz, J., Yater, W. M. Transplantation of the intact mammalian heart. Archives of Surgery. 26 (2), 219-224 (1933).
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Cite This Article
Singer, D. A., Musk, G. C., Huang, W. H., Liu, L., Kaur, J., Watson, M., Prosser, A., Lucas, M., Lucas, A. A Modified Murine Heterotopic Heart Transplant Protocol Matching Contemporary Standards of Aseptic Technique, Anesthesia, and Analgesia. J. Vis. Exp. (187), e64284, doi:10.3791/64284 (2022).

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