Method Article
Video makalesi, domuz 3 günlük sağkalım modelinde pankreatektomi ve pankreas allotransplantasyonu tekniğini, yöntemin adım adım açıklanması ve güvencesiz ve hassas domuz viseral anatomisi ile başa çıkmak için cerrahi ipuçları ve püf noktalarına vurgu yaparak özetlemektedir.
Tip 1 diabetes mellitus ve metabolik sendromda pankreas transplantasyonunun umut verici sonuçlarına rağmen, bu son teknoloji tekniğin etrafındaki en büyük endişe, nakil için uygun görülen organların azlığı olmaya devam etmektedir. Yüksek intravasküler direnç, hassas intraparankimal kılcal çerçeve ve mezenterik vaskülatür etrafındaki karmaşık lobüler anatomi, bu organı yaralanmaya daha duyarlı ve karaciğer ve böbrek gibi organlara kıyasla önemsiz travmaya karşı daha az toleranslı kılan şeydir. Titiz cerrahi diseksiyon ve akılcı doku kullanımı, pankreas transplantasyonunun tüm egzersizinin temel taşını oluşturur. Domuz pankreasının anatomisi ile çevredeki mezenterik damarlar ve organlar arasındaki morfolojik benzerlik nedeniyle, insan anatomisine kıyasla, domuz modelindeki tekniğin gösterilmesi, bunu bir insan ortamına en doğru şekilde tahmin etmeye yardımcı olabilir. Bu makale, domuz eti 3 günlük sağkalım modelinde bu yüksek derecede duyarlı organın transplantasyonunda daha yüksek bir başarı oranı sağlamak için izlenmesi gereken temel cerrahi ipuçlarını ve püf noktalarını özetlemeyi amaçlamaktadır.
Son birkaç on yılda, perioperatif yönetim stratejilerinde ve cerrahi tekniklerde, pankreas transplantasyonunun son dönem böbrek hastalığı olan diabetes mellitusun tedavisinde (genellikle böbrek nakli ile birlikte) en umut verici stratejilerden birine dönüşmesine yol açan önemli ilerlemeler kaydedilmiştir1 . Bununla birlikte, greft pankreatit, iskemi-reperfüzyon hasarı ve vasküler tromboz gibi komplikasyonlar, başarılı sonuçlar elde etmek için üstesinden gelinmesi gereken en büyük zorluklar olmaya devam etmektedir, daha çok hasarlı genişletilmiş kriterli greftlerde2. Ek olarak, pankreas greftleri tedarikten en sık atılan greftlerdir ve herhangi bir organ için en düşük kullanım oranlarına (%9) sahiptir3. Bu nedenle, makine perfüzyonu, karaciğer, böbrek ve akciğer transplantasyonunda elde edilene benzer şekilde, greft kullanım oranını artırmak amacıyla pankreas greftine optimum homeostatik ortam sağlamayı amaçlamaktadır4. Domuz pankreas anatomisi, lobüler mimarisi (üç lobdan oluşan), mezenteriko-portal eksen etrafındaki uzantıları, mezenterik vasküler varyasyonları (%40-%50) ve duodenum5'in C döngüsü boyunca hassas vasküler kanalları açısından karmaşıktır. Bu anatomik özellikler, hem pankreato-duodenal greftin alınmasında hem de alıcı pankreatektomide iyatrojenik apankreatik diyabet durumunu, yani cerrahi olarak indüklenen diabetes mellitus durumunu 8 mmol / L'nin üzerinde açlık glukoz seviyesine sahip zorlu bir diseksiyona katkıda bulunur. diabetes mellitus. Bu makale aşağıdaki hususları ele almayı amaçlamaktadır: (i) alıcı pankreatektomi ve pankreas grefti implantasyonu sırasında perioperatif domuz bakımının ana hatları; (ii) alıcı pankreatektomi ve pankreato-duodenal greftin implantasyonu ile ilgili teknik adım adım detaylar ve (iii) greft ve alıcı yaralanmasını en aza indirmek için domuz modellerinde donör ve alıcı pankreas operasyonunun ipuçları ve püf noktaları.
Protokol, Toronto genel araştırma enstitüsü Hayvan Bakım Komitesi'nden etik onay aldı. Hayvanlar, Ulusal Tıbbi Araştırma Derneği ve Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı Kılavuzu, Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), Ontario, Kanada'ya uygun olarak insancıl bakım aldı. Bu çalışma için 40-50 kg ağırlığında 15 haftalık akraba olmayan Yorkshire erkek domuzu kullanıldı.
NOT: Çalışmanın tüm protokolü aşağıdaki ana adımlara ayrılmıştır: (i) Organ alımı ve arka masa hazırlığı; (ii) Alıcı total pankreatektomi ve (iii) Greft implantasyonu. Donör ve alıcının tüm ameliyatı 1 günde yapılır.
1. Donör organ alımı ve arka masa hazırlığı
NOT: Organ alma yöntemi ayrı bir protokol6'da açıklanmıştır. Bununla birlikte, protokol, kısaca, cerrahi tekniğe özgü bazı ek eve dönüş noktaları (donör operasyonu ile ilgili cerrahi ipuçları) ile birlikte burada açıklanmaktadır.
2. Alıcı pankreatektomi
Resim 1: Pankreatektomi örneği toplu halde rezeke edildi. Portal veni in vivo çevreleyen pankreas dokusunun halkasına dikkat edin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Resim 2: Duodenumun görüntüsü. Duodenumun korunmuş bir vasküler çarşı (ok ucu) ile C döngüsü, çevredeki jejunal döngü ile karşılaştırıldı ve tıkanıklık açısından değerlendirildi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Beş pankreas nakli sağkalım modelinden peri-operatif ve postoperatif, 3 güne kadar, biyokimyasal parametreler aşağıda özetlenmiştir (kronolojide PTX 1 ila 5 olarak numaralandırılmıştır). Toplam beş pankreas naklinin hepsi, genel refahları ve pankreas hasarı ve endokrin fonksiyon testleri ile açıkça görüldüğü gibi, 3 günlük sağkalım süresi boyunca iyi performans gösterdi. Aşağıda gösterilen sonuçlar, alıcı pankreatektominin 3 günlük sağkalım modelinin deneyimini ve ardından greftin statik soğuk depolanmasından sonra pankreas allotransplantasyonunu temsil etmektedir.
Pankreatektomi için ortalama ameliyat süresi 52 dakika (45-64 dakika) idi. Bu beyin ölümü gerçekleşmiş bir kalp atışı modeli olduğundan, donörde asistolik sıcak iskemi fazı yoktu. Yan ısırma kava kelepçesinin uygulanmasından greftin reperfüzyonuna kadar geçen ortalama alıcı sıcak iskemi süresi 49.5 dakika (40-55 dakika) idi. Beş greftin hepsinde çalışma protokolüne göre 5 saat (300 dakika) soğuk iskemi süresi vardı. Tüm hayvanlara günde iki kez 300 mg Syp siklosporin formunda immünsüpresyon verildi.
Perioperatif klinik ve biyokimyasal parametreler
Reperfüzyondan 1 saat sonra ortalama kalp hızı 135 atım/dk (120-170 atım/dk) idi. Ortalama kan basıncı 37 mmHg (30-55 mmHg) idi ve genellikle yüksek dozda norepinefrin infüzyonu örtüsü altında tutuldu. Beş vakanın hepsinde, norepinefrin hayvanı kalemine geri kaydırmadan önce konik hale getirilebilir ve kesilebilir. Laktat düzeyleri reperfüzyon sonrası 3 saat süreyle ameliyathanede izlendi. Eğilim Şekil 3'te gösterilmiştir.
Şekil 3: Greftin reperfüzyonu sonrası serum laktat düzeyleri. Eğilim reperfüzyonun ilk 3 saati için ölçüldü. Y ekseni laktat değerlerini temsil eder (mmol / L cinsinden). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif klinik ve pankreas yaralanması biyokimyasal parametreleri
Beş hayvanın tümü, reperfüzyondan 5-6 saat sonra, uzuvların aktif hareketi ve solunum paternleri ile belirginleşen klinik olarak uyanıktı. Hepsi aktifti, oral beslenmeyi ve ilaçları kabul ettiler ve ameliyat sonrası 1. günün sabahına kadar idrar ve dışkı geçirdiler.
İlk 3 gün boyunca postoperatif amilaz düzeyleri Şekil 4'te özetlenmiştir.
Şekil 4: Greftin reperfüzyonu sonrası serum amilaz düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün boyunca ölçüldü. Y ekseni amilaz seviyelerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
İlk 3 gün içindeki postoperatif serum lipaz düzeyleri Şekil 5'te özetlenmiştir.
Şekil 5: Greftin reperfüzyonu sonrası serum lipaz düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün boyunca ölçüldü. Y ekseni lipaz seviyelerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif serum laktat dehidrogenaz (LDH) düzeyleri aşağıda Şekil 6'da özetlenmiştir.
Şekil 6: Greft reperfüzyonu sonrası serum LDH düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün için ölçüldü. Y ekseni LDH düzeylerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif glukoz tolerans testi
Ameliyat sonrası üçüncü günde 120 dakikalık IV glukoz tolerans testi yapıldı. Santral venöz kateterden %50 dekstroz içeren 50 mL'lik bir doz enjekte edildi ve süre 0 dakika olarak kaydedildi. Kan örnekleri daha sonra 2 dakika, 5 dakika, 10 dakika, 20 dakika, 30 dakika, 60 dakika, 90 dakika ve 120 dakikada çekildi ve glikoz seviyeleri için işlendi. Numunenin geri kalanı 10 dakika boyunca 8.000 x g'de santrifüj edildi ve süpernatant -80 ° C'de üç mikrosantrifüj tüpünde saklandı. Şekil 7 , beş vaka için glikoz tolerans testinin eğilimini temsil etmektedir (PTX 1-5).
Şekil 7: IV Glukoz tolerans testi ile değerlendirilen serum glukoz seviyeleri. Serum glukoz düzeyleri IV Glukoz tolerans testi kullanılarak 0-120 dakika arasında değerlendirildi ve PTX 1-5 arasında karşılaştırıldı. Y ekseni glikoz seviyelerini (mmol / L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Mevcut protokol, domuz modellerinde pankreatektomi ve pankreas allotransplantasyonunun tekniğini ve uygulanabilirliğini göstermek için yapılmıştır. Hayvanlar, pankreatektomi tekniğinin ve allotransplantasyonun güvenilirliğini göstermek için transplantasyondan sonra 3 günlük bir süre boyunca gözlendi. Tüm hayvanlar, ameliyattan sonra 3 gün boyunca antibiyotikler, sıvılar, analjezikler, ek beslenme ve immünosüpresanlar (yani siklosporin) içeren standart bir hayvan bakım protokolü kullanılarak izlendi ve emzirildi. Postoperatif üçüncü günde (klinik bozulma nedeniyle zorunlu kılınırsa 72 saat sonra veya daha erken) etik olarak onaylanmış insancıl teknikle kurban edildiler. Biyopsiler kuyruk, korpus, kafa ve duodenumdan alındı ve histopatolojik analiz için gönderildi ve kalan bölümler RNA izolasyon tamponunda saklandı ve daha sonra kullanılmak üzere snap-frozen (- 80 ° C) olarak saklandı.
Pankreatektomi ile domuz modelinde iyatrojenik diabetes mellitus indüksiyonunu başarılı bir şekilde göstermeye yönelik en erken girişimlerden biri, 2011 yılında Chaiba ve ark. tarafından 27-33 kgağırlığındaki 10 beyaz erkek domuzdan oluşan bir kohortta yayınlanmıştır. 7. Grup, domuz modellerinde başarılı pankreatektomi için bir yol haritası oluşturan anatomik düzlemleri ve yer işaretlerini gösterdi. Prudhomme ve ark. 2020 yılında üç erkek Susscrofa domuzu kohortunda diyabet indüksiyonu ve pankreas allotransplantasyonunun fizibilitesini göstermiştir8. Diyabet indüksiyonu total pankreatektomiden 3 saat sonra C peptid düzeyleri ile değerlendirildi. Yorkshire domuzlarında diabetes mellitusun tıbbi indüksiyonu, 1993 yılında Grussner ve ark. tarafından 67 Yorkshire landrace domuzu9'luk bir kohortta %0'lık bir ölüm oranı ile başarılı bir şekilde gösterilmiştir. Pankreatektomi ile diyabetin başarılı bir şekilde indüklenmesi, grubumuz (Mazilescu ve ark.) tarafından 2022 yılında hayvanın klinik refahı tarafından yönlendirilen serum glukoz seviyeleri kullanılarak değerlendirilmiştir10. Başarılı indüksiyonun sağlanmasını takiben, grubumuz protokolün sonraki aşamasında pankreatektomi sonrası pankreas allotransplantasyonu ile devam etti.
Çalışmanın önemli bir sınırlaması, hayvanların tüm kohortlarında tek tip tekrarlanabilirliğin sağlanmasıdır. Bunun temel nedeni, domuz modelinin mevsimsel grip, zoonoz vb. Eğilimli olması açısından kırılganlığıdır. Bu faktörler, ameliyat için kullanılan teknikten bağımsız olarak sonuçların olumsuz yönde çarpıtılmasına katkıda bulunabilir.
Pankreas transplantasyonunun sonucunu etkileyen faktörler arasında genel refah, kardiyopulmoner durum, mevsimsel enfeksiyon gibi ameliyat öncesi durumlar ve makine perfüzyonu sonunda greftin durumu, ameliyat sırasında greft kullanımı, reperfüzyonda hemodinamik değişiklikler gibi peri-operatif durumlar yer almaktadır11. Cerrahi açıdan bakıldığında, greft kullanımının in vivo ve ex situ olarak en aza indirilmesi, bu son derece güvencesiz transplantasyon modelinde minimal hasarlı bir greftin implantasyonunun sağlanmasında önemli bir rol oynamaktadır12. Makine perfüzyonu sırasında perfüzyon çözeltisinin, diyaliz solüsyonunun ve fizyolojik parametrelerin bileşimindeki değişiklikler de transplantasyonun sonucunu belirleyebilir ve şu anda grup tarafından değerlendirilmektedir. Makine perfüzyonlu greftlerde başarılı bir allotransplantasyon modelinin oluşturulması, gelecekte kardiyak ölümden sonra bağış (DCD) ve pankreasın genişletilmiş soğuk depolanması (ECS) gibi genişletilmiş kriterli greftlerin yolunu daha da açabilir.
Yazarların açıklayacak çıkar çatışmaları yoktur.
Hiç kimse.
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 |
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