Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Описанная здесь модель нормотермической машинной перфузии печени (НМП) у свиней может быть успешно использована для изучения НМП в качестве стратегии сохранения, инструмента для оценки жизнеспособности и платформы для восстановления органов. Он имеет высокую трансляционную ценность, однако является технически сложным и трудоемким.
Модели печени ex situ с помощью нормотермической машинной перфузии (NMP) на свиньях все чаще используются в исследованиях в области трансплантации. В отличие от грызунов, печень свиней анатомически и физиологически близка к человеку, имеет схожий размер органов и состав желчи. NMP сохраняет трансплантат печени в условиях, близких к физиологическим, путем рециркуляции теплого, насыщенного кислородом и обогащенного питательными веществами перфузата на основе эритроцитов через сосудистую сеть печени. NMP может быть использован для изучения ишемии-реперфузионного повреждения, сохранения печени ex situ до трансплантации, оценки функции печени до имплантации, а также обеспечения платформы для восстановления и регенерации органов. В качестве альтернативы можно использовать NMP с перфузатом на основе цельной крови для имитации трансплантации. Тем не менее, эта модель трудоемка, технически сложна и сопряжена с большими финансовыми затратами.
В этой модели NMP свиней мы используем теплую ишемически поврежденную печень (соответствующую донорству после смерти от кровообращения). Сначала инициируется общая анестезия с искусственной вентиляцией легких, за которой следует индукция теплой ишемии путем пережатия грудной аорты в течение 60 минут. Канюли, вставленные в брюшную аорту и воротную вену, позволяют промывать печень раствором для консервации холода. Вымытую кровь промывают с помощью клеточного сейвера для получения концентрированных эритроцитов. После гепатэктомии канюли вставляются в воротную вену, печеночную артерию и инфрапеченочную полую вену и подключаются к замкнутому контуру перфузии, заполненному плазменным экспандером и эритроцитами. В контур включен оксигенатор из полых волокон, соединенный с теплообменником для поддержания pO2 70-100 мм рт.ст. при 38 °C. NMP достигается непрерывным потоком непосредственно через артерию и через венозный резервуар через воротную вену. Потоки, давление и показатели газов в крови постоянно контролируются. Для оценки повреждения печени перфузат и ткань отбираются в заранее определенные моменты времени; Желчь собирается через канюлю в общем желчном протоке.
Трансплантация печени является единственным окончательным методом лечения терминальной стадии печеночной недостаточности; Однако его успех ограничен устойчивым дисбалансом между пациентами, находящимися в листе ожидания, и наличием потенциальных донорских органов1. Для увеличения пула доноров в последнее десятилетие критерии донорства постепенно расширялись, включая более высокий возраст донора, стеатоз печени и донорство после смерти от кровообращения (DCD)2,3. Во время процедуры DCD печень неизменно страдает от периода теплой ишемии между отменой жизнеподдерживающей терапии, констатацией смерти, а также охлаждением и сохранением in situ, усугубляющим ишемическое реперфузионное повреждение (IRI)4. В результате ДКД печени ассоциированы с повышенной частотой ранней дисфункции аллотрансплантата и билиарных осложнений 5,6.
Для этих донорских печени с высоким риском традиционная консервация со статическим хранением в холодильнике не обеспечивает достаточной защиты от ИРИ. К настоящему времени значительное распространение получили альтернативные стратегии консервации, такие как нормотермическая машинная перфузия (NMP). Во время нормотермной аппаратной перфузии печень подключается ex situ к изолированной цепи и перфузируется насыщенным кислородом и обогащенным питательными веществами перфузатом при температуре тела. Клинические испытания показывают, что NMP снижает гепатоцеллюлярное повреждение, что отражается в снижении пикового высвобождения трансаминаз и ранней дисфункции аллотрансплантата7. Тем не менее, мало что известно о биологии клеток печени во время NMP8.
Животные модели сыграли ключевую роль в эволюции трансплантации печени. В отличие от моделей грызунов, считается, что свинья имеет более высокую трансляционную ценность, так как печень свиньи анатомически и физиологически близка к человеку, имеет схожий размер органов и состав желчи. Тем не менее, модели трансплантации печени свиней трудоемки, их трудно стандартизировать и они требуют значительно более высоких финансовых затрат.
Свиная печень NMP может использоваться для различных целей. Он может быть применен для имитации трансплантации ex situ при использовании перфузата на основе цельной крови, для сохранения донорской печени в защитной среде с помощью перфузата на основе эритроцитов, обедненного лейкоцитами, для оценки потенциальных биомаркеров, предсказывающих функцию печени ex situ до трансплантации, или в качестве платформы для исследования регенеративной терапии 9,10,11.
Внедрение моделей NMP печени свиньи является сложной задачей, в то время как технические аспекты, связанные с хирургией и перфузией, практически не описаны. В нашей исследовательской лаборатории мы приняли установку NMP, первоначально описанную Butler et al.12 , для разработки и валидации 24-часовой модели изолированной перфузии печени свиней ex situ, которая может быть использована как для сохранения трансплантата печени для трансплантации, так и для имитации трансплантата. Здесь мы опишем пошаговый протокол; Методологическая основа и потенциальные подводные камни опубликованы в других документах9.
Все эксперименты проводились после одобрения комитета по уходу за животными Лёвенского католического университета и в соответствии с европейскими рекомендациями.
1. Информация о животных
ПРИМЕЧАНИЕ: Для данного протокола исследования используются самцы свиней TOPIGS TN70 в возрасте 3 месяцев, с массой тела около 30 кг и массой печени 600-700 г.
2. Подготовка перфузионной установки
3. Индукция анестезии
4. Хирургия
5. Нормотермическая аппаратная перфузия
Представленный протокол перфузии использует саморегуляцию кровотока печени для достижения стабильных гемодинамических условий на срок до 24 ч и моделирования физиологического распределения кровотока в воротной вене и печеночной артерии. На рисунке 1
Здесь мы подробно описали наш опыт работы с NMP свиной печени. К преимуществам этой методики можно отнести высокую трансляционную ценность и универсальность. NMP печени свиньи может быть применена либо для исследования и углубления понимания этого усовершенствованног?...
Авторам нечего раскрывать.
Авторы хотели бы поблагодарить всех студентов-исследователей с медицинского факультета Лёвенского католического университета, участвовавших в этих экспериментах.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Alaris GH Plus syringe pump | BD Care Fusion | 80023 UN 01-G | |
Anesthesia device | Dräger | Titus | |
Arterial catheter Cavafix Certo | Braun, Melsungen, Germany | BRAU4152557 | |
Blood gas analyzer | Radiometer | ABL815 | |
Calcium gluconate 10% | Braun, Melsungen, Germany | 570/13596667/1214 | |
Capnograph | Dräger | Scio | |
Cell saver | Medtronic | AutoLog | |
Centrifugal pump Biomedicus | Medtronic | 85315 REV 3.0 | |
Centrifuge Rotina 420R Hettich | VWR | 521-1156 | |
Custom made perfusion circuit | Medtronic | M323901C | |
Disposable set cell saver | Medtronic | ATLS24 | |
DLP Single stage venous cannula, straight 20F | Medtronic | 66120 | |
Epoprostenol | GlaxoSmithKline Belgium, Wavre, Belgium | Flolan | |
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL | Janssen | HK-08700 | |
Flow sensor BioPro TT | Em-Tec | 12271 | |
Formaldehyde 4% | VWR | VWRK4078.9005 | |
Freezer -80 °C | New Brunswick Scientific | U570-86 | |
Fridge | Liebherr | CUP 3513 | |
Geloplasma | Fresenius-Kabi, Bad Homburg, Germany | freeflex | |
Heater cooler | Stöckert-Shiley, Sorin group | 16-02-1950 | |
Heparin 5000 IE/mL | Leo Pharma, Ballerup, Denmark | HeparinLeo | |
Hepatic artery canula | Medtronic | BIO-MEDICUS 12F | |
IGL-1 organ preservation solution | Institut Georges Lopez | IGL-1/1000/D | |
In-line blood gas analyzer | TERUMO | Calibrator 3MCDI 540/CDI 500 | |
Insulin 200 IU Actrapid | Novo Nordisk, Dagsvaerd, Denmark | MEDI-00018 | |
Isoflurane 1000 mg/g Inhalation vapour | Chanelle Pharma | Iso-Vet | |
IV catheter BD Insyte-W 20 G | BD | 381334 | |
Liquid nitrogen tank | KGW Isotherm | S22 | |
Mersilene 250CM M3 USP2/0 non needled ligapak | JNJ medical | F4503 | |
Mersilene 250CM M3.5 USP0 non needled ligapak | JNJ medical | F4504 | |
Mersilene 5X70CM M3.5 USP0 non needled | JNJ medical | EH6935H | |
Mersilene 6X45CM M3 USP2/0 non needled | JNJ medical | EH6734H | |
Micro pipettes 1000 µL | Socorex | 82,51,000 | |
Monitoring | Siemens | SC 8000 | |
Plasmalyte Viaflo | Baxter | Plasmalyte Viaflo | |
Portal vein canula | CALMED LABS | 18F RV-40018 | |
Pressure sensor | Stöckert-Shiley, Sorin group | 22-06-2000 | |
Pressure servo regulator | Medtronic | BM 9505-2 | |
Prolene 4-0 | JNJ medical | EH7151H | |
Roller pump | Cobe Century USA | 468048-000 REV C | |
Sodium bicarbonate 8.4% | Braun, Melsungen, Germany | 362 2339 | |
Sodium taurocholate | Sigma Aldrich, Burlington, USA | 86339 | |
Surgical scalpel nr 24 | Swann Morton | 0211 | |
Venous catheter, 3-lumen; 12FR | ARROW | AK-12123-F | |
Vicryl Vio 250CM M2 USP3/0 non needled gigapak | JNJ medical | V1205G | |
Xylazine 2% | VMD Livestock pharma | XYL-M 2% | |
Zinacef Cefuroxime 750 mg | GlaxoSmithKline Belgium, Wavre, Belgium | NDC 0173-0353-32 | |
Zoletil 100 | Virbac | Zoletil 100 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены