Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.
Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.
Trapianto renale con successo per il trattamento di insufficienza renale è stata descritta per la prima nel 1955 tra gemelli monozigoti 1, da allora è diventato un rivoluzionario trattamento per i pazienti con insufficienza renale allo stadio terminale in tutto il mondo, che offre sia un miglioramento nella durata e la qualità della vita 2. Tuttavia la sopravvivenza del trapianto a lungo termine è stata ostacolata da una moltitudine di processi patologici con conseguente danno cronica del trapianto 3.
Rifiuto del rene trapiantato negli esseri umani rimane una delle principali cause di morbilità, nonostante i significativi miglioramenti nei regimi immunosupporessive. L'obiettivo di sviluppare un modello murino di trapianto renale è replicare da vicino il processo e la patologia trovato nel trapianto renale umano 4. Skoskiewicz et al. Prima descritto il modello murino di trapianto di rene nel 1973 5. Anche se sono richieste competenze avanzate microchirurgiche, è una preziosa tool per diversi motivi: il genoma del topo è stato ben caratterizzato e c'è una grande varietà di metodi e tecniche disponibili per studi sui topi sperimentali.
Molti gruppi che utilizzano il modello murino di trapianto renale hanno usato il rene trapiantato come un organo di supporto vitale, ma in altri studi e nella nostra metodologia descritta uno dei reni nativi del topo destinatario viene lasciato in situ per tutta la durata dell'esperimento 4. Il vantaggio è che il mouse subisce una sola anestesia e il funzionamento riducendo la morbilità per il mouse e il rischio di morte per una seconda procedura. Inoltre, il mouse non soffre gli effetti negativi di insufficienza renale progressiva.
Sebbene esistano modelli di rigetto allogenico in altri organi come il cuore e la pelle, queste non sono sempre direttamente rilevanti per il trapianto renale. Ci sono prove che questi modelli suscitano diverse modalità e dynamics di rifiuto, per esempio, l'andamento nel tempo del rigetto in allotrapianto cardiaco e trapianto renale differisce in modo significativo in determinate combinazioni di deformazione 6. Abbiamo descritto i modelli renale acuta rigetto allogenico in BALB donatori / c in non-transgenici topi FVB / NJ, questo modello ha mostrato lesioni mediato cellulare con accumulo di cellule T e macrofagi 7. In alternativa abbiamo anche descritto un modello di danno cronica del trapianto che presenta fibrosi interstiziale e atrofia tubulare, questo risulta dal trapianto di un rene da C57BL / 6 BM12 donatori in C57BL / 6 destinatari, in quanto questi mouse sono caratterizzati da un unico MHC di classe II mis loci -match 8.
Molteplici aspetti del trapianto sono stati studiati utilizzando il modello murino di trapianto renale tra cui rigetto acuto, rigetto cellulare e umorale, ischemia riperfusione, e sperimentando nuovi agenti terapeutici. Abbiamo modificato la t chirurgicaecnica per ridurre il tempo di funzionamento e migliorare la facilità di intervento chirurgico. In particolare abbiamo descritto donatore simultanea e la preparazione destinatario e un semplificato tecnica di anastomosi vascolare utilizzando un continuo aortica patch di anastomosi. Questo video e manoscritto forniranno punti chiave per aiutare nella creazione di questa tecnica.
Il modo più ben descritto effettuare l'anastomosi arteriosa è utilizzare l'aorta distale del donatore, con l'arteria renale in continuazione, in modo end-to-side all'aorta destinatario. Descriviamo l'uso di una patch aortica, simile al mirroring 'Carrell cerotto' che ha effettuato nel trapianto di rene umano che riteniamo essere più conveniente. Anche se segnalazioni in letteratura di tempo donatore e ricevente operativa sono scarsi crediamo che utilizzando una patch aortico al destinatari…
The authors have nothing to disclose.
Finanziamento da Rene Research UK, The Royal College of Surgeons di Edimburgo e la Società Europea di Trapianto sostenuto questo studio.
Surgical Instruments | |||
Blunt Dissecting Scissors | Fine Science Tools | 14072-10 | For skin cutting |
Curved Castoviejo scissors | Fine Science Tools | 15017-10 | For tissue cutting |
Spring Scissors – straight | Fine Science Tools | 15000-08 | For suture cutting |
Toothed forceps 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11021-12 | |
2 x Fine Tip forceps (Dumont No.5) | Fine Science Tools | 11251-20 | |
Angled Fine Tip forceps (Dumont No. 5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | For blunt dissecting |
Curved Fine Tip forcep (Dumont No.7) | Fine Science Tools | 11273-22 | Useful to pass around vessels |
Curved Crile Haemostat | Fine Science Tools | 1300-04 | |
Micro clip applicator with lock | Fine Science Tools | 18056-14 | |
2 x Micro serrefines spring width 2mm, jaw length 4mm | Fine Science Tools | 18055-04 | Microvascular clamps |
2 x Colibri 3cm wire retractor | Fine Science Tools | 17000-03 | |
Castroviejo needle holder with lock | Fine Science Tools | 120660-01 | |
Wound clip applicator | Fine Science Tools | 12031-07 | |
7mm wound clips | Fine Science Tools | 12032-07 | Remove 7 to 10 days after surgery |
Equipment | |||
OPMI pico microscope | Carl Zeiss | S100 | |
Thermal cautery unit with fine tip | Geiger | 150A | |
Heat electronic pad | Cozee Cumfort | n/a | |
Euroklav 23-S | Melag | n/a | Autoclave |
Disposable equipment | |||
7/O Silk braided suture | Pearsall | 30514 | |
10/O Dafilon (polyamide) suture | B-Braun | G1118099 | |
6/O Vicryl (plygalectin) | Ethicon | W9537 | |
Regular bevel needle, 1 inch, 21G | Bection, Dickinson and Company | 305175 | For ureteric anastamosis |
Regular bevel needle, 5/8 inch, 25G | Bection, Dickinson and Company | 305122 | |
Regular bevel needle, 1/2 inch, 30G | Bection, Dickinson and Company | 304000 | |
Insulin needle 1ml, 29G | Bection, Dickinson and Company | 324827 | |
Insulin needle 0.3ml, 30G | Bection, Dickinson and Company | 324826 | |
1 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 300184 | |
5 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 302187 | |
Wypall paper swabs | Kimberley-Clark | L40 | sterilised by autoclave |
Cotton wool buds | Johnson and Johnson | n/a | sterilised by autoclave |
Plain drapes | Guardian | CB03 | sterilised by autoclave |
Cell culture dish 60mm x 15mm | Corning Incorporated | 430166 | |
Dispensing Pin | B-Braun | DP3500L / 413501 | Used with NaCl 0.9% |
Re-agents and Drugs | |||
(Lacri-Lube) White soft paraffin 57.3%, mineral oil 42.5% and lanolin alcohols 0.2% | Allergan Ltd | 21956GB10X | |
(Videne) Povidone-iodine 10% | Ecolab Ltd | PL 04509/0041 | |
(Vetalar V) Ketamine hydrochloride | Pfizer Animal Health | Vm 42058/4165 | 100mg/ml solution (dose 200mg/kg) |
(Domitor) Medetomidine hydrochloride | Orion Pharma | Vm 06043/4003 | 1mg/ml (dose 0.5mg/kg) |
(Vetergesic) Bupernorphine hydrochloride | Alsto Animal Health | Vm 00063/4002 | 0.3mg/ml (dose 0.05mg/kg) |
(Antisedan) Atipamezole hydrochoride | Orion Pharma | Vm 06043/4004 | 5mg/ml (dose 2mg/kg) |
University of Wisconsin Solution | Belzer Bridge to Life | n/a | dose approximately 500 microlitres/mouse |
NaCl 0.9% | Baxter | FKE1323 | |
Heparin Sulphate | non-proprietary | n/a | 5000units/ml (dose 5units/mouse) |