Method Article
تلخص مقالة الفيديو تقنية استئصال البنكرياس وزرع البنكرياس في نموذج بقاء الخنازير لمدة 3 أيام مع وصف خطوة بخطوة للطريقة والتركيز على النصائح والحيل الجراحية للتعامل مع تشريح حشوي الخنازير غير المستقر والحساس.
على الرغم من النتائج الواعدة لزراعة البنكرياس في داء السكري من النوع 1 ومتلازمة التمثيل الغذائي ، فإن القلق الأكبر حول هذه التقنية الحديثة لا يزال ندرة الأعضاء التي تعتبر مناسبة للزراعة. المقاومة العالية داخل الأوعية الدموية ، والإطار الشعري الدقيق داخل المتني ، والتشريح الفصيصي المعقد حول الأوعية الدموية المساريقية هي التي تجعل هذا العضو أكثر عرضة للإصابة وأقل تحملا للصدمات التافهة مقارنة بأعضاء مثل الكبد والكلى. يشكل التشريح الجراحي الدقيق والتعامل الحكيم مع الأنسجة حجر الزاوية في التمرين الكامل لزراعة البنكرياس. نظرا للتشابه المورفولوجي بين تشريح بنكرياس الخنازير والأوعية المساريقية المحيطة والأعضاء عند مقارنتها بالتشريح البشري ، فإن عرض التقنية في نموذج الخنازير يمكن أن يساعد في استقراء ذلك بدقة أكبر إلى بيئة بشرية. تهدف هذه المقالة إلى تحديد النصائح والحيل الجراحية الأساسية التي يجب اتباعها ، من أجل ضمان معدل نجاح أعلى لزرع هذا العضو شديد الحساسية في نموذج بقاء الخنازير لمدة 3 أيام.
على مدى العقود العديدة الماضية ، كان هناك تقدم كبير في استراتيجيات الإدارة المحيطة بالجراحة والتقنيات الجراحية مما أدى إلى تطور زراعة البنكرياس إلى واحدة من أكثر الاستراتيجيات الواعدة لعلاج داء السكري مع مرض الكلى في المرحلة النهائية (عادة بالتزامن مع زراعة الكلى)1 . ومع ذلك ، تظل المضاعفات مثل التهاب البنكرياس الطعم ، وإصابة نقص التروية ، وتجلط الأوعية الدموية أكبر التحديات التي يجب التغلب عليها لضمان نتائج ناجحة ، وأكثر من ذلك في ترقيع المعايير الموسعة الأكثر تضررا2. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ترقيع البنكرياس هو الطعوم الأكثر شيوعا التي يتم التخلص منها من المشتريات ولديها أدنى معدلات استخدام (9٪) لأي عضو3. لذلك ، يهدف التروية الآلية إلى توفير بيئة متجانسة مثالية لترقيع البنكرياس بهدف زيادة معدل استخدام الكسب غير المشروع ، على غرار ما تم تحقيقه في زراعة الكبد والكلىوالرئة 4. تشريح البنكرياس الخنزير معقد من حيث بنيته الفصيصية (التي تتكون من ثلاثة فصوص) ، وامتداداته في جميع أنحاء محور المساريق البابي ، والاختلافات الوعائية المساريقية (في 40٪ -50٪) ، وقنواته الوعائية الحساسة على طول الحلقة C من الاثني عشر5. تساهم هذه السمات التشريحية في تشريح صعب في كل من استرجاع طعم البنكرياس والاثني عشر واستئصال البنكرياس المتلقي للحث على حالة مرض السكري علاجي المنشأ ، أي الحالة المستحثة جراحيا لمرض السكري مع مستوى الجلوكوز الصائم أعلى من 8 مليمول / لتر. بناء على هذه الميزات ، يوفر استئصال البنكرياس الخنازير مع الزرع أقرب تكرار ممكن للتقنية التي يمكن إجراؤها في البشر كعلاج نهائي ضد المرحلة النهائية داء السكري. تهدف هذه المقالة إلى تغطية الجوانب التالية: (ط) الخطوط العريضة لرعاية الخنازير المحيطة بالجراحة أثناء استئصال البنكرياس المتلقي وزرع طعم البنكرياس. (ii) التفاصيل الفنية خطوة بخطوة لاستئصال البنكرياس المتلقي وزرع طعم البنكرياس والاثني عشر و (iii) نصائح وحيل لعملية البنكرياس المانحة والمتلقية في نماذج الخنازير لتقليل إصابة الكسب غير المشروع والمتلقي.
حصل البروتوكول على موافقة أخلاقية من لجنة رعاية الحيوان ، معهد تورنتو للبحوث العامة. تلقت الحيوانات رعاية إنسانية وفقا للجمعية الوطنية للبحوث الطبية ودليل رعاية المختبر ، المعهد الوطني للصحة (NIH) ، أونتاريو ، كندا. في هذه الدراسة ، تم استخدام ذكر خنازير يوركشاير البالغ من العمر 15 أسبوعا ، والذي يزن 40-50 كجم.
ملاحظة: ينقسم بروتوكول الدراسة بأكمله إلى الخطوات الرئيسية التالية: (ط) استرجاع الأعضاء وإعداد الطاولة الخلفية؛ (ii) استئصال البنكرياس الكلي المتلقي و (iii) زرع الكسب غير المشروع. تتم الجراحة الكاملة للمتبرع والمتلقي في 1 يوم.
1. استرجاع أعضاء المتبرع وإعداد الطاولة الخلفية
ملاحظة: تم وصف طريقة استرجاع الأعضاء في بروتوكول منفصل6. ومع ذلك ، فإن البروتوكول ، باختصار ، موصوف هنا جنبا إلى جنب مع بعض النقاط الإضافية الخاصة بالتقنية الجراحية (النصائح الجراحية ذات الصلة بعملية المتبرع).
2. استئصال البنكرياس المتلقي
الشكل 1: استئصال عينة استئصال البنكرياس بشكل جماعي. لاحظ حلقة نسيج البنكرياس المحيطة بالوريد البابي في الجسم الحي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: صورة الاثني عشر. الحلقة C من الاثني عشر مع رواق الأوعية الدموية المحفوظة (رأس السهم) مقارنة مع حلقة الصائم المحيطة وتقييم الازدحام. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
يتم تلخيص المعلمات البيوكيميائية المحيطة بالجراحة وما بعد الجراحة ، حتى 3 أيام ، من نماذج بقاء زرع البنكرياس الخمسة أدناه (مرقمة على أنها PTX 1 إلى 5 في التسلسل الزمني). من بين عمليات زرع البنكرياس الخمس الإجمالية ، كان أداء جميع عمليات الترحيل جيدا خلال فترة البقاء على قيد الحياة لمدة 3 أيام ، كما يتضح من رفاههم العام وإصابة البنكرياس واختبارات وظائف الغدد الصماء. تمثل النتائج الموضحة أدناه تجربة نموذج البقاء على قيد الحياة لمدة 3 أيام لاستئصال البنكرياس المتلقي متبوعا بزرع البنكرياس بعد التخزين البارد الثابت للطعم.
كان متوسط وقت التشغيل لاستئصال البنكرياس 52 دقيقة (45-64 دقيقة). نظرا لأن هذا كان نموذجا ينبض بقلب ميت دماغيا ، لم تكن هناك مرحلة نقص التروية الانقباضية الدافئة في المتبرع. كان متوسط وقت نقص التروية الدافئ للمتلقي من تطبيق مشبك الأجوف العض الجانبي لإعادة تروية الكسب غير المشروع 49.5 دقيقة (40-55 دقيقة). كان لدى جميع الطعوم الخمسة وقت نقص تروية بارد قدره 5 ساعات (300 دقيقة) وفقا لبروتوكول الدراسة. تلقت جميع الحيوانات كبت المناعة في شكل 300 ملغ Syp السيكلوسبورين ، مرتين في اليوم.
المعلمات السريرية والكيميائية الحيوية المحيطة بالجراحة
كان متوسط معدل ضربات القلب 1 ساعة بعد إعادة التروية 135 نبضة / دقيقة (120-170 نبضة / دقيقة). كان متوسط ضغط الدم 37 مم زئبق (30-55 مم زئبق) ، وعادة ما يتم الحفاظ عليه تحت غطاء جرعة عالية من ضخ بافراز . في جميع الحالات الخمس ، يمكن أن يكون النورإبينفرين مدببا ويتوقف قبل إعادة الحيوان إلى قلمه. تمت مراقبة مستويات اللاكتات في غرفة العمليات لمدة 3 ساعات بعد إعادة التروية. يتم تمثيل الاتجاه في الشكل 3.
الشكل 3: مستويات اللاكتات في المصل بعد إعادة تروية الكسب غير المشروع. تم قياس الاتجاه لأول 3 ساعات من التروية. يمثل المحور Y قيم اللاكتات (بالملليمول / لتر). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
المعلمات البيوكيميائية السريرية وإصابة البنكرياس بعد الجراحة
كانت جميع الحيوانات الخمسة في حالة تأهب سريري ، ويتضح ذلك من خلال الحركة النشطة للأطراف وأنماط التنفس ، في غضون 5-6 ساعات من التروية. كانوا جميعا نشطين ، وقبلوا الأعلاف والأدوية عن طريق الفم ، ومرروا البول والبراز بحلول صباح اليوم 1 بعد الجراحة.
يتم تلخيص مستويات الأميليز بعد الجراحة خلال أول 3 أيام في الشكل 4.
الشكل 4: مستويات الأميليز في الدم بعد إعادة تروية الكسب غير المشروع. تم قياس الاتجاه لأول 3 أيام بعد الزرع. يمثل المحور Y مستويات الأميليز (U / L). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
يتم تلخيص مستويات الليباز في مصل الدم بعد العملية الجراحية خلال أول 3 أيام في الشكل 5.
الشكل 5: مستويات الليباز في المصل بعد إعادة تروية الكسب غير المشروع. تم قياس الاتجاه لأول 3 أيام بعد الزرع. يمثل المحور Y مستويات الليباز (U / L). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
يتم تلخيص مستويات نازعة هيدروجين اللاكتات في الدم بعد العملية الجراحية (LDH) أدناه في الشكل 6.
الشكل 6: مستويات LDH في المصل بعد إعادة تروية الكسب غير المشروع. تم قياس الاتجاه لأول 3 أيام بعد الزرع. يمثل المحور Y مستويات LDH (U / L). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
اختبار تحمل الجلوكوز بعد الجراحة
تم إجراء اختبار تحمل الجلوكوز الوريدي لمدة 120 دقيقة في اليوم الثالث بعد الجراحة. تم حقن جرعة 50 مل تحتوي على 50٪ سكر العنب من خلال القسطرة الوريدية المركزية وتم تسجيل الوقت على أنه 0 دقيقة. تم سحب عينات الدم بعد ذلك في 2 دقيقة و 5 دقائق و 10 دقائق و 20 دقيقة و 30 دقيقة و 60 دقيقة و 90 دقيقة و 120 دقيقة ومعالجتها لمستويات الجلوكوز. تم طرد ما تبقى من العينة بالطرد المركزي عند 8000 × جم لمدة 10 دقائق وتم تخزين المادة الطافية في ثلاثة أنابيب طرد مركزي دقيقة عند -80 درجة مئوية. يمثل الشكل 7 اتجاه اختبار تحمل الجلوكوز للحالات الخمس (PTX 1-5).
الشكل 7: مستويات الجلوكوز في الدم كما تم تقييمها بواسطة اختبار تحمل الجلوكوز الوريدي. تم تقييم مستويات الجلوكوز في الدم من 0-120 دقيقة باستخدام اختبار تحمل الجلوكوز الوريدي وتمت مقارنتها بين PTX 1-5. يمثل المحور ص مستويات الجلوكوز (مليمول / لتر). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تم تنفيذ البروتوكول الحالي لإثبات تقنية وجدوى استئصال البنكرياس وزرع البنكرياس في نماذج الخنازير. تمت ملاحظة الحيوانات لمدة 3 أيام بعد الزرع لإثبات موثوقية تقنية استئصال البنكرياس وزرع الأعضاء. تمت مراقبة جميع الحيوانات ورعايتها لمدة 3 أيام بعد الجراحة باستخدام بروتوكول موحد لرعاية الحيوانات من المضادات الحيوية والسوائل والمسكنات والتغذية التكميلية ومثبطات المناعة (مثل السيكلوسبورين). تم التضحية بهم في اليوم الثالث بعد الجراحة (بعد 72 ساعة أو قبل ذلك إذا كان ذلك مطلوبا من قبل التدهور السريري) من خلال تقنية إنسانية معتمدة أخلاقيا. تم أخذ الخزعات من الذيل والجسم والرأس والاثني عشر وإرسالها للتحليل النسيجي المرضي ، وتم تخزين الأقسام المتبقية في مخزن عزل الحمض النووي الريبي ، وتجميدها المفاجئ (- 80 درجة مئوية) لاستخدامها لاحقا.
تم نشر واحدة من أولى المحاولات لإثبات تحريض داء السكري علاجي المنشأ بنجاح في نموذج الخنازير عن طريق استئصال البنكرياس بواسطة Chaiba et al. في عام 2011 في مجموعة من 10 ذكور خنازير بيضاء تزن 27-33 كجم7. أظهرت المجموعة المستويات والمعالم التشريحية التي وضعت خارطة طريق لاستئصال البنكرياس الناجح في نماذج الخنازير. Prudhomme et al. في عام 2020 أظهر جدوى تحريض مرض السكري وزرع البنكرياس في مجموعتهم المكونة من ثلاثة ذكور من خنازير Susscrofa8. تم تقييم تحريض مرض السكري بواسطة مستويات الببتيد C بعد 3 ساعات من استئصال البنكرياس الكلي. تم إثبات الحث الطبي لمرض السكري في خنازير يوركشاير بنجاح من قبل Grussner et al. في عام 1993 بمعدل وفيات 0٪ في مجموعة من 67 خنزير يوركشاير لاندريس9. تم تقييم الحث الناجح لمرض السكري عن طريق استئصال البنكرياس باستخدام مستويات الجلوكوز في الدم ، مسترشدا بالرفاهية السريرية للحيوان من قبل مجموعتنا (Mazilescu et al.) في عام 202210. بعد إنشاء الحث الناجح ، شرعت مجموعتنا في زراعة البنكرياس بعد استئصال البنكرياس في المرحلة اللاحقة من البروتوكول.
أحد القيود المهمة للدراسة هو ضمان تكرار موحد في جميع مجموعات الحيوانات. ويرجع ذلك أساسا إلى هشاشة نموذج الخنازير من حيث التعرض للأنفلونزا الموسمية والأمراض الحيوانية المنشأ وما إلى ذلك. قد تساهم هذه العوامل في تحريف النتائج سلبا بغض النظر عن التقنية المستخدمة في الجراحة.
تشمل العوامل التي تؤثر على نتائج زراعة البنكرياس حالات ما قبل الجراحة مثل الرفاه العام ، والحالة القلبية الرئوية ، والعدوى الموسمية ، والحالات المحيطة بالجراحة مثل حالة الكسب غير المشروع في نهاية نضح الجهاز ، ومعالجة الكسب غير المشروع أثناء الجراحة ، وتغيرات الدورة الدموية عند التروية11. من وجهة نظر جراحية ، يلعب تقليل معالجة الكسب غير المشروع في الجسم الحي وخارج الموقع دورا مهما في ضمان زرع طعم تالف إلى الحد الأدنى في هذا النموذج غير المستقر للغاية من الزرع12. قد تحدد التعديلات في تكوين محلول التروية ومحلول غسيل الكلى والمعلمات الفسيولوجية أثناء التروية الآلية أيضا نتيجة الزرع وهي قيد التقييم حاليا من قبل المجموعة. إن إنشاء نموذج ناجح لزرع الأعضاء في الطعوم المفرغة آليا يمكن أن يمهد الطريق لترقيع المعايير الموسعة مثل التبرع بعد الموت القلبي (DCD) والتخزين البارد الممتد (ECS) للبنكرياس في المستقبل.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
اي.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Belzer UW Cold storage solution | Bridge to life Ltd (Columbia, SC, USA) | 4055 | |
Calcium gluconate (10%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C360019 | |
Composelect (blood collection bags) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | PQ31555 | |
Heparin (10000 IU/10 ml) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C504710 | |
Lactated Ringer's | Baxter (Mississauga, ON, Canada) | JB2324 | |
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters | Arrow International LLC | SI-09880 | |
Sodium bicarbonate (8.4%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C908950 | |
Solu-Medrol | Pfizer Canada Inc. | 52246-14-2 | |
Surgical retreival and transplant instrument set |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved