Lesión de isquemia-reperfusión de órganos mediante la simulación de cambios hemodinámicos en el modelo de trasplante de hígado de rata
Summary
Este trabajo proporciona una descripción detallada de cómo construir un modelo animal de la fase anhepática (isquemia hepática) en ratas para facilitar la investigación básica sobre lesiones por isquemia-reperfusión después del trasplante de hígado.
Abstract
El trasplante ortotópico de hígado (OLT) en ratas es un modelo animal probado y probado utilizado para estudios preoperatorios, intraoperatorios y postoperatorios, incluyendo lesiones por isquemia-reperfusión (IRI) de órganos extrahepáticos. Este modelo requiere numerosos experimentos y dispositivos. La duración de la fase anhepática está estrechamente relacionada con el tiempo para desarrollar IRI después del trasplante. En este experimento, utilizamos cambios hemodinámicos para inducir daño extrahepático de órganos en ratas y determinamos el tiempo máximo de tolerancia. El tiempo hasta la lesión orgánica más grave varió para diferentes órganos. Este método se puede replicar fácilmente y también se puede utilizar para estudiar IRI de los órganos extrahápticos después del trasplante de hígado.
Introduction
La lesión por isquemia y reperfusión (IRI) es una complicación común después del trasplante de hígado. Hepatic IRI es un proceso patológico que implica daño celular mediado por isquemia y deterioro anormal de la reperfusión hepática. El IRI hepático y la respuesta inmune innata local se pueden dividir en IRI caliente y frío, según las diferencias en el entorno clínico1. Hot IRI es inducido por lesión de células madre, generalmente como resultado de trasplante de hígado, shock, y trauma2. Cold IRI es una complicación del trasplante hepático causado por células endoteliales y circulación periférica3. Los informes clínicos han demostrado que la IRI hepática está asociada con el 10% de las fallas tempranas de órganos y puede aumentar la incidencia de rechazo agudo y crónico4,5. Además, la IRI hepática también puede inducir múltiples síndromes de disfunción orgánica o síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, con alta mortalidad6. Los pacientes con afectación extrahéptica de órganos tienden a permanecer más tiempo en el hospital, gastan más dinero y tienen un peor pronóstico7. El desarrollo de complicaciones está estrechamente relacionado con la duración de la fase anháptica del trasplante hepático8.
El trasplante ortotópico de hígado (OLT) en ratas fue reportado por primera vez por el profesor estadounidense Lee en 1973. La operación experimental simuló los pasos del trasplante clínico de hígado y la anastomosis de los vasos sanguíneos y el conducto biliar común (CBD) utilizando el método de sutura. El procedimiento es difícil y requiere mucho tiempo con una baja tasa de éxito9. En 1979, Kamada et al. realizaron una mejora significativa de la OLT en ratas mediante el uso creativo del “método de dos puños” para la anastomosis de la vena del portal para controlar la fase anhepatica dentro de 26 minutos10. En el mismo año, Zimmermann propuso el “método único de stent biliar”. Sobre la base del trabajo de Lee, Zimmermann utilizó tubos de polietileno para anastomosar directamente el CBD del donante y receptor, simplificó la reconstrucción del CBD y conservó la función del esfínter, y este método se convirtió en el estándar para la reconstrucción biliar de los modelos11de OLT. En 1980, Miyata et al. propusieron el «método de tres puños» en el que la vena portal (PV), el cava de vena supraháptica (SVC) y el cava vena intraháptico (CIV) eran anastomosados por el método del manguito. Sin embargo, existe el riesgo de distorsión de la cánula con este método, que puede conducir a la obstrucción del reflujo inferior de vena cava12. En 1983, se propuso el «método de dos puños» utilizando el método del manguito para la anastomosis de la PV y el CIV, pero adoptando el método de sutura para el SVC13. Este método fue adoptado por académicos a nivel mundial para establecer modelos OLT. Desde entonces, se han mejorado los pasos de anastomosis del manguito para acortar la fase anhepática y mejorar la tasa de supervivencia de las ratas14. Del mismo modo, métodos mejorados se utilizan en la práctica clínica para acortar la fase anhepática15. Sin embargo, la investigación básica sobre la IRI después del trasplante hepático ha demostrado que la tasa de supervivencia está inversamente relacionada con el grado de lesión en los órganos extrahápticos. Por lo tanto, se requiere más investigación, y se necesita un modelo animal simple y reproducible para simular IRI después del trasplante de hígado.
Basándonos en la definición de la fase anhepática, simulamos los cambios hemodinámicos en el trasplante de hígado que resultan en IRI de órganos extrahápticos en ratas. En este documento, proporcionamos una descripción detallada de cómo construir un modelo animal de la fase anhepatica (isquemia hepática) en ratas para facilitar la investigación básica en IRI después del trasplante hepático.
Protocol
Representative Results
Discussion
OLT en ratas es un modelo ideal para estudiar la preservación de órganos en trasplante de hígado, IRI, rechazo de trasplante, tolerancia inmune, patología de trasplante y farmacología, homotransplantación y xenotrasplantación. En la actualidad, es ampliamente utilizado en la investigación experimental del trasplante de hígado.
Durante los estudios piloto, primero administramos anestesia intraperitoneal de sodio pentobarbital y encontramos que esto condujo a una alta mortalidad postope…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría reconocer las sugerencias útiles dadas por el Dr. Wen-tao Li y el Dr. Ji-hua Wu del Segundo Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Guangxi. Los autores quieren agradecer a nuestros compañeros de equipo por comentarios y discusiones útiles. Los autores también quieren agradecer a los críticos anónimos y editores de JoVE por sus comentarios. Un agradecimiento especial debería ir a los padres del Dr. Yuan por su continuo apoyo y aliento. El trabajo fue apoyado por la Fundación de Ciencias Naturales de Ningbo (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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