23. Juni 2014
Es wird eine Technik für das mikrochirurgische Verfahren zur heterotopen Transplantation von Herzen bei Mäusen demonstriert, einschließlich vereinfachter Methoden für die Spenderentnahme und die Anastomose der Empfängergefäße.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, ein Herz von einer Spender- auf eine Empfängermaus zu transplantieren. Dazu wird zunächst das Herz aus dem Thorax des Spenders entnommen und in kalter Kochsalzlösung gelagert. Die nächsten Schritte bestehen darin, das Herz in den Bauch des Empfängers zu transplantieren und dann den transplantierten Herzschlag zu überwachen.
Schließlich wird die Abstoßung des Transplantats durch visuelle Inspektion und pathologische Analyse bestätigt. Letztendlich zeigen die Ergebnisse, dass Herzen, die zwischen nicht verwandten Mäusestämmen transplantiert wurden, abgestoßen werden, während Herzen, die zwischen demselben Stamm transplantiert wurden, akzeptiert werden. Langzeit-Videodemonstrationen dieser Messungen sind im mikrochirurgischen Schritt aufgrund der sehr geringen Größe von Spender- und Empfängertieren schwer zu erlernen.
Der komplizierte chirurgische Eingriff und die Notwendigkeit einer höheren Genauigkeit und Geschwindigkeit bei der Durchführung der Empfängeroperationen Stellen Sie immer sicher, dass alle Instrumente gründlich gereinigt und in einem 80%igen Ethanolbad sterilisiert werden. Die Verwendung von sterilen Einweggeräten ist sehr ratsam. Nach der Betäubung der Spendermaus in einer isof-Fluor-Kammer-Position liegt sie auf der Operationsplatine.
Schließen Sie dann schnell den Nasenkonus an und geben Sie ein Narkosemittel ab. Testen Sie die Qualität der Anästhesie unbedingt mit einer Kneifung des Hinterfußes. Wenn keine Zuckenreaktion auftritt, beginnen Sie mit der Rasur der Haut mit einer chirurgischen Klinge.
Sterilisieren Sie dann die Haut während der gesamten Operation mit drei abwechselnden Tüchern mit 2 % Chlorhexidin in 70 % Isopropylalkohol. Überwachen Sie visuell die Atmung und den Herzschlag des Tieres. Passen Sie die Abgabe von Isofluran entsprechend an.
Beginnen Sie mit einer Thorakotomie, um das Herz und die Gefäße freizulegen und die Brust durch beide Seiten des Brustkorbs zu öffnen. Vom Rippenrand die Achselhöhle hinauf schneiden und quer auf Höhe des Zaphy-Brustbeins bringen. Dadurch entsteht eine Brustwandklappe.
Stecken Sie die Klappe offen an die Operationsplatine in der Nähe des Kopfes. Entfernen Sie dann das Perikard um das Herz herum. Heben Sie die CVA der unteren Vene mit einer Pinzette an und injizieren Sie einen Milliliter kalte heparinisierte Kochsalzlösung in die IVC proximal zum Herzen.
Befestigen Sie dann mit Gaze und einem Baumwollapplikator eine kleine Arterienklemme an der IVC, um zu verhindern, dass die Lösung durch das Nadelloch zurückfließt. Bewegen Sie das Herz nach unten, um die Aorta und die Lungenarterie freizulegen. Der Sinus transversum ist der Kanal hinter der Aorta und dem Pulmonalarterienbündel.
Schneiden Sie anschließend die Aorta und die Lungenarterie so distal wie möglich, um die Länge der Gefäße für die Anastomose zu maximieren. Teilen Sie nun die IVC, die rechte SVC, die linke SVC und die Lungenvenen. Jedes sollte mit 6.0 Seidenfaden auseinandergebunden werden.
Binden Sie zuerst den IVC und den rechten SVC zusammen. Dann binden Sie das linke SVC und die Lungenvenen ab. Entfernen Sie nun das Herz, indem Sie alle Gefäße distal der Krawatten durchtrennen.
Lagern Sie das Herz bis zur Transplantation in kalter, steriler Kochsalzlösung bei vier Grad Celsius. Nachdem Sie das Tier wie für den Spender beschrieben auf die Operation vorbereitet haben, beginnen Sie mit der Durchführung einer Laparotomie. Schneide durch die Mittellinie vom Schambein bis zum Zaphy-Brustbein.
Verwendung von Büroklammern, die in Aufrollgeräte gebogen sind. Öffnen Sie den Bauch, wickeln Sie den Darm in warme, mit Kochsalzlösung getränkte Gaze und ziehen Sie ihn nach oben rechts am Bauch zurück. Als nächstes legen Sie die infrarenale Aorta und die IVC zwischen der Beckenbifurkation und der linken Nierenarterie und -vene frei.
Befreien Sie das gebündelte Segment der Aorta und der IVC. Trennen Sie dann die Aorta und IVC von den Lendenwirbeln mit einem kalibrierten Kautergerät. Bringen Sie kleine atraumatische Klemmen an den proximalen und distalen Enden des befreiten IVC-Segments der Aorta an.
Stanzen Sie mit einer 30er Nadel ein Loch in die Vorderwand der Aorta aus dem vertikal geschnittenen Loch, so dass ein Loch von der Größe der Aorta des Spenders entsteht. Nutzen Sie diese Gelegenheit, um Blutgerinnsel aus dem Aorta-Lumen mit einer Spülung mit heparinisierter Kochsalzlösung zu entfernen. Führen Sie nun das Spenderherz in kalter Kochsalzlösung ein.
Positionieren Sie das Spenderherz neben dem Schnitt an der Aorta des Empfängers. Positionieren Sie die Pulmonalarterie des Spenders mit 10 oh Laufnähten neben der IVC des Empfängers. Anastomose der Aorten von Ende zu Seite.
Beginnen Sie am proximalen Eck und nähen Sie entlang der linken Seite bis zum distalen Eck. Drehen Sie dann das Tier um 180 Grad. Bewegen Sie dann das Herz nach vorne und setzen Sie die Nähte durch die rechte Seite der Aortenwand distal bis proximal fort.
Spülen Sie das Lumen vor dem Schließen der Anastomose vorsichtig mit Heparin-Augensalzlösung, um Gerinnsel und Luft zu entfernen. Beenden Sie dann die Naht. Als nächstes machen Sie einen vertikalen Schnitt in der Vorderwand der IVC, wo die Lungenarterie anastos wird.
Zweitens, verwenden Sie 10 oh Laufnähte zur Anastomose. Die Gefäße, die am distalen Ende der linken Wand innerhalb des Lumens der IVC am proximalen Ende beginnen. Fahren Sie weiter an der vorderen rechten Seitenwand entlang und nähen Sie bis zum distalen Ende. Wieder.
Spülen Sie das Lumen gründlich, bevor Sie die Anastomose abschließen. Legen Sie als nächstes Gelschaumstücke um die Anastomose. Die Blutstillung wird mit sanftem Druck von Baumwollapplikatoren erreicht.
Um den Empfänger zu revaskularisieren. Lösen Sie zuerst die distale Klemme, dann die proximale Klemme. Während der Empfängeroperation ist es wichtig, die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Operation zu optimieren.
Die Kreuzspannzeit beträgt also idealerweise weniger als 30 Minuten. Um die Genesung zu unterstützen, tragen Sie warme Kochsalzlösung bei 37 Grad Celsius auf die Transplantatstelle auf. Das Flimmern sollte sofort auftreten und innerhalb weniger Minuten spontan in den Sinusrhythmus zurückkehren.
Vor dem Verschluss der Operationsstelle sollte eine intramuskuläre Injektion von Buprenorphin verabreicht werden. Beenden Sie die Operation, indem Sie die Wunde mit einer resorbierbaren Naht für alle Gewebeschichten verschließen. Nach dem Verschließen der Operationswunde injizieren Sie dem Empfängertier Ampicillin und eine subkutane Injektion von 0,6 Millilitern Kochsalzlösung.
Um die Flüssigkeitszufuhr zu verbessern, legen Sie das Tier auf ein Heizkissen, das auf 37 Grad Celsius A eingestellt ist, bis es das Bewusstsein wiedererlangt hat. Die meisten Tiere trinken und fressen sogar innerhalb von drei Stunden nach der Operation. Wenn die Maus nach acht Stunden immer noch Anzeichen von Stress zeigt, injizieren Sie alle 12 Stunden Buprenorphin, bis die Symptome abgeklungen sind.
Wenn die Maus länger als 48 Stunden in Not bleibt, wenden Sie sich in den ersten 10 Tagen nach der Operation an einen Tierarzt. Überwachen Sie den transplantierten Herzschlag direkt durch abdominale Palpation. Notieren Sie täglich die Schlagstärke als vier plus für ein gesundes Transplantat und eins plus für einen schwachen Schlag aufgrund einer fortgeschrittenen Abstoßung.
Notieren Sie ein nicht schlagendes Transplantat als negatives, da das Transplantat nach 10 Tagen vollständig abgestoßen wurde. Überwachen Sie den transplantierten Herzpuls weiterhin dreimal pro Woche nach 227 heterotopen Herztransplantationen, wobei 90,3 % 24 Stunden lang und 86,8 % 48 Stunden lang erfolgreich waren. Zu den Misserfolgen gehörten eine Lähmung der hinteren Gliedmaßen, ein nicht schlagendes Herz aufgrund einer Transplantation, ischämische Verletzungen und/oder Thrombosen und/oder der Tod, bei denen Transplantatüberlebende katalogisiert wurden.
Die Ursache für Herztransplantationsversagen wurde durch die Pathologie festgestellt. Die Analyse des transplantierten Herzens, hier gekennzeichnet durch eine Pfeilthrombose und einen Infarkt des Herzgewebes, war die Ursache für das Versagen dieses transplantierten Herzens in der Stammkombination aus C 57 Black Six Spender und Empfänger, es wurde kein Herz abgestoßen und die transplantierten Herzen überlebten mehr als 100 Tage. In diesem Fall hatte sich das Herz aufgrund einer Muskelatrophie, die auf seinen nicht lebenserhaltenden Status zurückzuführen war, leicht verkleinert.
Im Gegensatz dazu hatte dieses transplantierte Herz in der abstoßenden Stammkombination aus DBA-2-Spender und C 57 Black Six-Empfänger am siebten Tag aufgehört zu schlagen und zeigte nach 100 Tagen Anzeichen einer Abstoßung. Das gleiche Herz war vollständig fibrotisch und geschrumpft, sobald es vermarktet wurde. Diese Technik kann bei 90 Millionen oder weniger durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird, und vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit US-Bodengas extrem gefährlich sein kann.
Der Einsatz eines Narkosegasfängers ist hochgradig verfügbar.
Sehen Sie sich das vollständige Transkript an und erhalten Sie Zugang zu Tausenden wissenschaftlicher Videos
In diesem Artikel wird eine mikrochirurgische Technik für die heterotope Herztransplantation bei Mäusen demonstriert. Er beinhaltet Methoden zur Entnahme des Spenderherzens und zur Anastomosierung der Gefäße des Empfängers, mit besonderem Fokus auf die Überwachung des Transplantaterfolgs.
Diese mikrochirurgische Technik ermöglicht die präklinische Bewertung des Überlebens von Herztransplantaten und der Abstoßungsmechanismen in murinen Modellen und unterstützt so die Zielvalidierung bei der Entdeckung kardiovaskulärer Wirkstoffe. Durch die Bereitstellung einer reproduzierbaren Plattform zur Beurteilung von Transplantatresultaten trägt sie zur mechanistischen Risikominderung bei immunmodulatorischen und kardioprotektiven Wirkstoffkandidaten bei. Die Anwendbarkeit der Methode in abhängigen Abstoßungsstudien zwischen verschiedenen Stämmen erhöht die Vorhersagegenauigkeit in frühen Entdeckungsverfahren.
Die Methode integriert sich in die Entdeckungsbiologie, indem sie die Hypothesenprüfung immunmodulierender Zielstrukturen unterstützt, und setzt sich in die präklinische Forschung fort durch die langzeitliche Beurteilung der Transplantatüberlebensfähigkeit.