Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada açıklanan karaciğer normotermik makine perfüzyonunun (NMP) domuz modeli, NMP'yi bir koruma stratejisi, canlılık değerlendirmesi için bir araç ve organ onarımı için bir platform olarak incelemek için başarıyla kullanılabilir. Yüksek bir çeviri değerine sahiptir, ancak teknik olarak zorlu ve emek yoğundur.
Karaciğer ex situ normotermik makine perfüzyonunun (NMP) domuz modelleri, nakil araştırmalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Kemirgenlerin aksine, domuz karaciğerleri anatomik ve fizyolojik olarak insanlara yakın, benzer organ büyüklüğü ve safra bileşimine sahiptir. NMP, karaciğer damar sistemi boyunca ılık, oksijenli ve besin açısından zenginleştirilmiş kırmızı kan hücresi bazlı bir perfüzatı yeniden dolaştırarak karaciğer greftini fizyolojik koşullara yakın koşullarda korur. NMP, iskemi-reperfüzyon hasarını incelemek, transplantasyondan önce bir karaciğeri ex situ korumak, implantasyondan önce karaciğerin işlevini değerlendirmek ve organ onarımı ve rejenerasyonu için bir platform sağlamak için kullanılabilir. Alternatif olarak, transplantasyonu taklit etmek için tam kan bazlı bir perfüzatlı NMP kullanılabilir. Bununla birlikte, bu model emek yoğundur, teknik olarak zordur ve yüksek bir finansal maliyet taşır.
Bu domuz NMP modelinde, sıcak iskemik hasarlı karaciğerler kullanıyoruz (dolaşım ölümünden sonra bağışa karşılık gelir). Önce mekanik ventilasyon ile genel anesteziye başlanır, ardından torasik aort 60 dakika süreyle klemplenerek sıcak iskemi indüksiyonu yapılır. Abdominal aort ve portal ven içine yerleştirilen kanüller, karaciğerin soğuk koruma solüsyonu ile dışarı atılmasını sağlar. Dışarı atılan kan, konsantre kırmızı kan hücreleri elde etmek için bir hücre koruyucu ile yıkanır. Hepatektomiyi takiben, kanüller portal ven, hepatik arter ve infra-hepatik vena kavaya yerleştirilir ve bir plazma genişletici ve kırmızı kan hücreleri ile hazırlanmış kapalı bir perfüzyon devresine bağlanır. Devreye içi boş bir fiber oksijenatör dahil edilir ve 38 ° C'de 70-100 mmHg'lik bir pO2'yi korumak için bir ısı eşanjörüne bağlanır. NMP, doğrudan arterden ve portal ven boyunca venöz bir rezervuar yoluyla sürekli bir akışla elde edilir. Akışlar, basınçlar ve kan gazı değerleri sürekli olarak izlenir. Karaciğer hasarını değerlendirmek için, perfüzat ve doku önceden tanımlanmış zaman noktalarında örneklenir; Safra, ortak safra kanalındaki bir kanül aracılığıyla toplanır.
Karaciğer nakli, son dönem karaciğer yetmezliği için tek kesin tedavidir; Bununla birlikte, başarısı, bekleme listesindeki hastalar ile potansiyel donör organların mevcudiyeti arasındaki kalıcı bir dengesizlik ile sınırlıdır1. Donör havuzunu artırmak için, donör kriterleri, daha yaşlı donör yaşı, karaciğer yağlanması ve dolaşım ölümünden sonra bağış (DCD) dahil olmak üzere son on yılda kademeli olarak genişletilmiştir2,3. Bir DCD prosedürü sırasında, karaciğer her zaman yaşamı sürdüren tedavinin geri çekilmesi, ölüm beyanı ve yerinde soğutma ve koruma, ağırlaştırıcı iskemi-reperfüzyon hasarı (IRI) arasında bir sıcak iskemi dönemine maruz kalır4. Sonuç olarak, DCD karaciğerleri erken allogreft disfonksiyonu ve biliyer komplikasyon insidansının artmasıyla ilişkilidir 5,6.
Bu yüksek riskli donör karaciğerler için, statik soğuk hava deposu ile geleneksel koruma, IRI'ye karşı yeterli koruma sağlamaz. Bu nedenle, normotermik makine perfüzyonu (NMP) gibi alternatif koruma stratejileri önemli ölçüde ilgi görmüştür. Normotermik makine perfüzyonu sırasında, karaciğer ex situ olarak izole edilmiş bir devreye bağlanır ve vücut sıcaklığında oksijenli ve besin açısından zenginleştirilmiş bir perfüzat ile perfüze edilir. Klinik çalışmalar, NMP'nin, azalmış pik transaminaz salınımı ve erken allogreft disfonksiyonu7 ile yansıtıldığı gibi hepatosellüler hasarı azalttığını göstermektedir. Bununla birlikte, NMP8 sırasında karaciğer hücresi biyolojisi hakkında çok az şey bilinmektedir.
Hayvan modelleri, karaciğer transplantasyonunun evriminde çok önemli olmuştur. Kemirgen modellerinin aksine, domuz karaciğeri anatomik ve fizyolojik olarak insanlara yakın olduğundan, benzer organ büyüklüğü ve safra bileşimi ile domuzun daha yüksek translasyon değerine sahip olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte, domuz karaciğeri nakli modelleri emek yoğundur, standartlaştırılması zordur ve önemli ölçüde daha yüksek bir finansal maliyet taşır.
Domuz karaciğeri NMP, farklı amaçlara hizmet etmek için kullanılabilir. Tam kan bazlı bir perfüzat kullanırken ex situ transplantasyonu taklit etmek, lökosit tükenmiş kırmızı kan hücresi bazlı perfüzat ile koruyucu bir ortamda bir donör karaciğeri korumak, transplantasyondan önce ex situ karaciğer fonksiyonunu öngören potansiyel biyobelirteçleri değerlendirmek için veya rejeneratif tedaviyi araştırmak için bir platform olarak uygulanabilir 9,10,11.
Domuz karaciğeri NMP modellerinin benimsenmesi zordur, ancak cerrahi ve perfüzyonla ilgili teknik yönler nadiren tanımlanmıştır. Araştırma laboratuvarımızda, hem nakil için bir karaciğer greftini korumak hem de bir nakli taklit etmek için kullanılabilecek 24 saatlik bir domuz ex situ izole karaciğer perfüzyon modeli geliştirmek ve doğrulamak için Butler ve ark.12 tarafından orijinal olarak tanımlanan NMP kurulumunu benimsedik. Burada, adım adım bir protokolü açıklıyoruz; Metodolojik bir çerçeve ve potansiyel tuzaklar başka bir yerde yayınlanmıştır9.
Tüm deneyler KU Leuven hayvan bakım komitesi onayından sonra ve Avrupa yönergelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
1. Hayvan bilgileri
NOT: Bu çalışma protokolü için 3 aylık, vücut ağırlığı yaklaşık 30 kg ve karaciğer ağırlığı 600-700 g olan erkek TOPIGS TN70 domuzları kullanılmıştır.
2. Perfüzyon düzeneğinin hazırlanması
3. Anestezi indüksiyonu
4. Ameliyat
5. Normothermic makine perfüzyonu
Sunulan perfüzyon protokolü, 24 saate kadar stabil hemodinamik koşullar elde etmek ve portal ven ve hepatik arterdeki kan akışının fizyolojik dağılımını simüle etmek için karaciğerin kan akışının kendi kendini düzenlemesini kullanır. Şekil 1 , perfüzyon devresinin şematik bir genel bakışını temsil etmektedir. Şekil 2A , portal ven ve hepatik arterin toplam hepatik akışın sırasıyla yaklaşık% 75...
Burada, domuz karaciğeri NMP ile ilgili deneyimimizi detaylandırdık. Bu tekniğin avantajları arasında yüksek çeviri değeri ve çok yönlülük bulunur. Domuz karaciğeri NMP, bu gelişmiş koruma tekniğini araştırmak ve anlamayı artırmak için veya alternatif olarak transplantasyonu taklit etmek için uygulanabilir. Bu kurulum, perfüzyonun her yönü üzerinde manuel kontrole izin vererek, hem portal hem de arteriyel basıncın ve akışın çeşitli şekillerde ayarlanmas...
Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.
Yazarlar, bu deneylerde yer alan KU Leuven tıp fakültesinden tüm araştırma öğrencilerine teşekkür eder.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır