Lesione da ischemia-riperfusione dell'organo simulando cambiamenti emodinamici nel modello di trapianto di fegato di ratto
Summary
Questo documento fornisce una descrizione dettagliata di come costruire un modello animale della fase anepatica (ischemia epatica) nei ratti per facilitare la ricerca di base sulle lesioni da ischemia-riperfusione dopo il trapianto di fegato.
Abstract
Il trapianto di fegato ortotopico (OLT) nei ratti è un modello animale provato e collaudato utilizzato per studi preoperatori, intraoperatori e postoperatori, tra cui lesioni da ischemia-riperfusione (IRI) di organi extraepatici. Questo modello richiede numerosi esperimenti e dispositivi. La durata della fase anepatica è strettamente correlata al tempo in cui sviluppare l’IRI dopo il trapianto. In questo esperimento, abbiamo usato cambiamenti emodinamici per indurre danni extraepatici agli organi nei ratti e determinato il tempo massimo di tolleranza. Il tempo fino alla lesione d’organo più grave variava per diversi organi. Questo metodo può essere facilmente replicato e può anche essere utilizzato per studiare l’IRI degli organi extraepatici dopo il trapianto di fegato.
Introduction
La lesione da ischemia-riperfusione (IRI) è una complicazione comune dopo il trapianto di fegato. L’IRI epatico è un processo patologico che coinvolge danni cellulari mediati dall’ischemia e deterioramento anomalo della riperfusione epatica. L’IRI epatico e la risposta immunitaria innata locale possono essere suddivisi in IRI caldo e freddo, in base alle differenze nell’ambiente clinico1. L’IRI caldo è indotto da lesioni alle cellule staminali, di solito a seguito di trapianto di fegato, shock e trauma2. L’IRI freddo è una complicazione del trapianto di fegato causata da cellule endoteliali e circolazione periferica3. I rapporti clinici hanno dimostrato che l’IRI epatico è associato al 10% dei fallimenti precoci degli organi e può aumentare l’incidenza delrigetto acuto e cronico 4,5. Inoltre, l’IRI epatico può anche indurre sindromi multiple di disfunzione degli organi o sindrome da risposta infiammatoria sistemica, con alta mortalità6. I pazienti con coinvolgimento di organi extraepatici tendono a rimanere più a lungo in ospedale, spendere più soldi e avere una prognosi peggiore7. Lo sviluppo di complicanze è strettamente correlato alla durata della fase anepatica del trapianto di fegato8.
Il trapianto ortotopico di fegato (OLT) nei ratti è stato segnalato per la prima volta dal professore americano Lee nel 1973. L’operazione sperimentale ha simulato le fasi del trapianto clinico di fegato e l’anastomosi dei vasi sanguigni e il comune condotto biliare (CBD) utilizzando il metodo di sutura. La procedura è difficile e richiede molto tempo con un basso tasso di successo9. Nel 1979, Kamada et al. Nello stesso anno, Zimmermann propose il “metodo dello stent biliare unico”. Sulla base del lavoro di Lee, Zimmermann ha utilizzato tubi di polietilene per anastomosi direttamente il CBD del donatore e del ricevente, ha semplificato la ricostruzione del CBD e conservato la funzione dello sfintere, e questo metodo è diventato lo standard per la ricostruzione biliare dei modelli OLT11. Nel 1980, Miyata et al. Tuttavia, c’è il rischio di distorsione della cannula con questo metodo, che può portare all’ostruzione del reflusso di vena cava inferiore12. Nel 1983, il “metodo a due polsini” è stato proposto utilizzando il metodo cuff per l’anastomosi del fotovoltaico e dell’IVC, ma adottando il metodo di sutura per l’SVC13. Questo metodo è stato adottato dagli studiosi di tutto il mondo per stabilire modelli OLT. Da allora, i passaggi di anastomosi del polsino sono stati migliorati per accorciare la fase anepatica e migliorare il tasso di sopravvivenza deiratti 14. Allo stesso modo, nella pratica clinica vengono utilizzati metodi migliorati per abbreviare la fase anepatica15. Tuttavia, la ricerca di base sull’IRI dopo il trapianto di fegato ha dimostrato che il tasso di sopravvivenza è inversamente correlato al grado di lesione agli organi extraepatici. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche ed è necessario un modello animale semplice e riproducibile per simulare l’IRI dopo il trapianto di fegato.
Sulla base della definizione della fase anepatica, abbiamo simulato i cambiamenti emodinamici nel trapianto di fegato con conseguente IRI di organi extraepatici nei ratti. Qui, forniamo una descrizione dettagliata di come costruire un modello animale della fase anepatica (ischemia epatica) nei ratti per facilitare la ricerca di base sull’IRI dopo il trapianto di fegato.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’OLT nei ratti è un modello ideale per studiare la conservazione degli organi nel trapianto di fegato, nell’IRI, nel rigetto dei trapianti, nella tolleranza immunitaria, nella patologia e farmacologia dei trapianti, nell’omotrapianto e nello xenotrapianto. Attualmente, è ampiamente utilizzato nella ricerca sperimentale del trapianto di fegato.
Durante gli studi pilota abbiamo somministrato per la prima volta l’anestesia intraperitoneale al sodio pentobarbitale e abbiamo scoperto che ciò ha…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo riconoscere gli utili suggerimenti forniti dal Dr. Wen-tao Li e dal Dr. Ji-hua Wu del Secondo Ospedale Affiliato della Guangxi Medical University. Gli autori ringraziano i nostri compagni di squadra per i commenti e le discussioni utili. Gli autori vorrebbero anche ringraziare i revisori anonimi e gli editori di JoVE per i loro commenti. Un ringraziamento speciale dovrebbe andare ai genitori del dottor Yuan per il loro continuo sostegno e incoraggiamento. Il lavoro è stato sostenuto dalla Ningbo Natural Science Foundation (2014A610248).
Materials
| 4% paraformaldehyde solution | Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd | P804536 | |
| air drying oven | Shanghai Binglin Electronic Technology Co., Ltd. | BPG | |
| Alanine aminotransferase (ALT)Kit | Elabscience Biotechnology Co.,Ltd | E-BC-K235-S | |
| ammonia | Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd | 10002118 | |
| amylase Kit | Elabscience Biotechnology Co.,Ltd | E-BC-K005-M | |
| anhydrous ethanol | Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd | 100092183 | |
| Animal anesthesia machine | Shenzhen Ruiwode Life Technology Co. Ltd | R640 | |
| aspartate aminotransferase (AST)kit | Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd. | S03040 | |
| automatic biochemical analyzer. | SIEMENS AG FWB:SIE, NYSE:SI Co., Ltd. | 2400 | |
| Biosystems (when nessary) | Chengdu Taimeng Electronics Co., Ltd. | BL-420F | |
| Centrifuge | Baiyang Medical Instrument Co., Ltd. | BY-600A | |
| cover glass | Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co. Ltd | 10212432C | |
| creatinine Kit | Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd. | S03076 | |
| dewatering machine | Hungary 3DHISTECH Co.,Ltd | Donatello Series 2 | |
| embedding machine | Hubei Xiaogan Kuohai Medical Technology Co., Ltd. | KH-BL1 | |
| frozen machine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-L5 | |
| hematoxylin-eosin dye solution | Wuhan Saiwell Biotechnology Co., Ltd | G1005 | |
| high-efficiency paraffin wax | Shanghai huayong paraffin wax co., Ltd | Q/YSQN40-91 | |
| hydrochloric acid | Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd | 10011018 | |
| intraocular lens (IOL)forceps | Guangzhou Guangmei Medical Equipment Co., Ltd. | JTZRN | |
| Isoflurane | Shenzhen Ruiwode Life Technology Co. Ltd | — | |
| micro Scissors(when nessary) | Shanghai Surgical Instrument Factory | WA1010 | |
| needle holders | Shanghai Surgical Instrument Factory | J32010 | |
| neutral gum | Shanghai Huashen Healing Equipment Co.,Ltd. | — | |
| normal optical microscope | Nikon Instrument Shanghai Co., Ltd | Nikon Eclipse CI | |
| ophthalmic forceps | Shanghai Surgical Instrument Factory | J3CO30 | straight |
| ophthalmic forceps | Shanghai Surgical Instrument Factory | JD1060 | bending |
| ophthalmic Scissors | Shanghai Surgical Instrument Factory | J1E0 | |
| pathological slicer | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | |
| pipettes | Dragon Laboratory Instruments Co., Ltd. | 7010101008 | |
| retractors | Beijing Jinuotai Technology Development Co.,Ltd. | JNT-KXQ | |
| scanner | Hungary 3DHISTECH Co.,Ltd | Pannoramic 250 | |
| slide | Wuhan Saiwell Biotechnology Co., Ltd | G6004 | |
| xylene | Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd | 1330-20-7 |
Referenzen
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