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Methodenartikel

Generierung eines Rattenmodells für akutes Leberversagen durch Kombination von 70% partieller Hepatektomie und Acetaminophen

11.2K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60146

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27. November 2019

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das in der aktuellen Studie entwickelte Modell für akutes Leberversagen stellt eine praktikable Alternative zur Untersuchung potenzieller Therapien dar. Das aktuelle Modell nutzt die kombinierte Wirkung von körperlichen und drogeninduzierten Leberverletzungen und bietet ein geeignetes Zeitfenster, um das Potenzial neuartiger Therapien zu untersuchen.

Zusammenfassung

Akutes Leberversagen (ALF) ist ein klinischer Zustand, der durch verschiedene Ätiologien verursacht wird, was zum Verlust von metabolischen, biochemischen, synthetisierenden und entgiftenden Funktionen der Leber führt. In den meisten irreversiblen Leberschäden, orthotrope Lebertransplantation (OLT) bleibt die einzige verfügbare Behandlung. Um das therapeutische Potenzial einer Behandlung für ALF zu untersuchen, ist ihre vorherige Prüfung in einem Tiermodell von ALF unerlässlich. In der aktuellen Studie wurde ein ALF-Modell bei Ratten entwickelt, indem 70% partielle Hepatectomie (PHx) und Injektionen von Acetaminophen (APAP) kombiniert wurden, das ein therapeutisches Fenster von 48 h bietet. Die medianen und linken seitlichen Lappen der Leber wurden entfernt, um 70% der Lebermasse zu verbrauchen und APAP wurde 24 h postchirurgisch für 2 Tage gegeben. Das Überleben bei ALF-induzierten Tieren wurde als stark verringert. Die Entwicklung von ALF wurde durch veränderte Serumspiegel der Enzyme Alanin-Aminotransferase (ALT), Aspartat-Aminotransferase (AST), alkalische Phosphatase (ALP); Veränderungen der Prothrombinzeit (PT); und Bewertung des international normalisierten Verhältnisses (INR). Die Untersuchung des Genexpressionsprofils durch qPCR ergab einen Anstieg der Expressionskonzentrationen von Genen, die an Apoptose, Entzündungen und am Fortschreiten der Leberverletzung beteiligt sind. Diffuse Degeneration von Hepatozyten und Infiltration von Immunzellen wurde durch histologische Auswertung beobachtet. Die Reversibilität von ALF wurde durch die Wiederherstellung des Überlebens- und Serumspiegels von ALT, AST und ALP nach intrasplenischer Transplantation syngenischer gesunder Rattenhepatozyten bestätigt. Dieses Modell stellt eine zuverlässige Alternative zu den verfügbaren ALF-Tiermodellen dar, um die Pathophysiologie von ALF zu untersuchen und das Potenzial einer neuartigen Therapie für ALF zu bewerten. Die Verwendung von zwei verschiedenen Ansätzen ermöglicht es auch, die kombinierte Wirkung von körperlichen und drogeninduzierten Leberverletzungen zu untersuchen. Die Reproduzierbarkeit und Durchführbarkeit des laufenden Verfahrens ist ein zusätzlicher Vorteil des Modells.

Einleitung

Akutes Leberversagen (ALF) wird von der American Association for the Study of Liver Diseases als schnelle Entwicklung akuter Leberschäden ohne vorherige Anzeichen von Schäden definiert und ist durch eine schwere Beeinträchtigung der synthetischen, metabolischen und entgiftenden Funktionen der Leber gekennzeichnet1. ALF unterscheidet sich von chronischem Leberversagen, bei dem das Versagen als Folge von Leberschäden über einen langen Zeitraum verursacht und von akutem chronischem Leberversagen (ACLF), wo abrupte Leberschäden als Folge von chronischen Lebererkrankungen2,3,

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Protokoll

Das unten beschriebene Verfahren wurde von der Institutional Animal Ethics Committee of National Institute of Immunology, Neu-Delhi, genehmigt. Die Seriennummer der Zulassung lautet IAEC-355/14.

1. Vorbereitung

  1. Bereiten Sie sich auf den chirurgischen Eingriff vor, wie zuvor von Das B et al.26beschrieben.
  2. Verwenden Sie 6–8 Wochen alte inzuchtige Wistar-Ratten mit einem Körpergewicht von 200–250 g.
  3. Die Tiere unter normalen Tierpflegebedingungen unterbringen und vor und nach dem Eingriff mit Ratten-Chow und Libitum füttern.
  4. Verwenden Sie bei der Ausführung von 70 % PHx eine Standa....

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Ergebnisse

Überlebensprozentsatz in Tiermodellen von ALF
Die optimale Dosis von APAP, die ALF in Kombination mit 70% PHx verursachte, wurde als 750 mg/kg Körpergewicht standardisiert. Das Behandlungsschema begann 24 h nach 70% PHx, als sich die Tiere vollständig von der Operation erholt hatten, und bestand aus zwei APAP-Dosen in 24-Stunden-Intervallen. Die Sterblichkeit wurde mit einer Rate von 80% nach der Verabreichung der zweiten Dosis von APAP, 48 h nach der Operation beobachtet. Der Überlebensprozentsatz wu.......

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Diskussion

Die Entwicklung eines geeigneten Tiermodells für ALF ist für ein besseres Verständnis der Pathogenese und des Fortschreitens von ALF von größter Bedeutung. Ein gut charakterisiertes ALF-Tiermodell bietet auch die Möglichkeit, neue therapeutische Ansätze gegen ALF zu entwickeln und zu erproben. Es wurden viele Versuche unternommen, ein klinisch relevantes Modell von ALF6,12,21,23,

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch den Kernzuschuss des Department of Biotechnology, Government of India an das National Institute of Immunology, Neu-Delhi, unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Paracetamol (Biocetamol)EG PharmaceuticalsKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Alkalisches Phosphatase-Kit (DEA)Coral Clinical System, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Automatisiertes AnalysegerätTulip, Alto Santracruz, IndienScreen Maaster 3000Biochemisches Analysegerät für Leberfunktionstest
Betadin ( Povidon-Jod-Lösung)Win-Medicare; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Biologische Sicherheitswerkbank (Klasse I)Kartos international; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
HellfeldmikroskopOlympus, JapanLX51
Cefotaxim (Taxim®)AlKem; IndienCefotaxim-Natrium-Injektion, keine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
ZellsiebSigma; USCLS431752
Kollagenase Typ IGibco von Life Technologies17100-017
WattestäbchenPure Swabs Pvt Ltd; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
AbdecktuchJSD Surgicals, Delhi, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
DPX MountantSigma; US6522
Eosin Y-Lösung, alkoholischesSigma; USHT110132
ZangenGroße chirurgische Eingriffe; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
GasanästhesiesystemUgo Basile; Italien211000
GlucoseHimedia, IndienGRM077
Haarentfernungscreme (Veet®)Reckitt Benckiser, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Hämatoxylin-Lösung, Mayer'sSigma; USMHS16
Heparin-NatriumsalzHimedia; IndienRM554
Hyaluronidase aus Schafen HodenSigma; USH6254
I.V. Kanüle (Plusflon)Mediplus, IndienRef 1732411420
InsulinspritzenBD; USREF 303060
Isofluran (Foran®)Asecia QueenboroughNr. B506Inhalationsanästhetikum
Ketamin (Ketamax®)Troikaa Pharmaceuticals GmbHIP für Ketaminhydrochlorid, keine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Meloxicam (Melonex®)Intas Pharmaceuticals Ltd; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Mikronadelhalter gerade &
gebogener
Mercian; EnglandBS-13-8
Mikro-Nadelhalter gerade &
gebogener
Mercian; EnglandBS-13-8
MikrotomHisto-Line Laboratories, ItalienMRS3500
Nylon Threadmächtig; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
ParaformaldehydHimedia; IndienGRM 3660
Percoll®GE Healthcare17-0891-01
Refresh Tears/Eyemist GelAllergan India Private Limited/Sun Pharma, IndiaP3060Keine spezifische Katalognummer
RPMIHimedia; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
ScalpelMajor Ssurgeonicals; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
SchereGroße Chirurgie; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
SGOT (ASAT) KIT CoralClinical System, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
SGPT (ALAT) KITCoral Clinical System, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Shandon Cryotome E CryostatThermo Electron Corporation; USKeine spezifische Katalognummer
SaccharoseSigma; USS0389
Chirurgische Klinge Nr. 22La Medcare, IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Chirurgische Platinelokal hergestelltKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Chirurgisches weißes Klebeband3M Indien; Indien1530-1Mikroporen-Chirurgie-Bandnähte
Ethicon, Johnson & Johnson, IndienNW 5047
Spritzen (1ml, 26 g)Dispo Van; IndienKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
Trimmer (Clipper)PhilipsNL9206AD-4 DRACHTEN QT9005
WaageBraunKeine spezifische Katalognummer (lokale Beschaffung)
William's E MediaHimedia; IndienAT125
Xylazin (Xylaxin®)Indian Immunologicals LimitedBeruhigungsmittel, Präanästhetikum, Analgetikum und Muskelrelaxans

Referenzen

  1. Polson, J., Lee, W. M. AASLD position paper: the management of acute liver failure. Hepatology. 41, 1179-1197 (2005).
  2. Chung, R. T., et al. Pathogenesis of liver injury in acute liver failure. Gastroenterology. 143, 1-7 (2012).
  3. Fyfe, B., Zaldana, F., Liu, ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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