Modello Murine dei tumori metastatici del fegato nell'impostazione della lesione alla riperfusione dell'ischemia
Summary
Descriviamo in dettaglio un modello tumorale del cancro colorettale clinicamente rilevante (CRLM) e l’influenza della reperfusione di ischemia epatica (I/R) nella crescita tumorale e nella metastasi. Questo modello può aiutare a comprendere meglio i meccanismi alla base della promozione metastatica del fegato indotta da un intervento chirurgico.
Abstract
L’ischemia e la lesione da reperfusione (I/R) del fegato, una sfida clinica comune, rimane un inevitabile processo patofisiologico che ha dimostrato di indurre danni multipli ai tessuti e agli organi. Nonostante i recenti progressi e gli approcci terapeutici, la morbilità generale è rimasta insoddisfacente soprattutto nei pazienti con anomalie parenchyliche sottostanti. Nel contesto della crescita aggressiva del cancro e della metastasi, si sospetta che l’I/R chirurgico sia il promotore che regola la ricorrenza del tumore. Questo articolo ha lo scopo di descrivere un modello murino clinicamente rilevante di E-R e metastasi epatica del fegato. In tal modo, miriamo ad aiutare altri ricercatori a stabilire e perfezionare questo modello per la loro pratica di ricerca di routine per comprendere meglio gli effetti del fegato I/R sulla promozione delle metastasi epatiche.
Introduction
Il fegato è uno dei siti più comuni per lo sviluppo della malattia metastatica1. La mortalità è quasi invariabilmente attribuibile a complicazioni associate alla crescita del tumore nel fegato. Nei pazienti con tumori solidi metastatici nel fegato, l’intervento chirurgico rimane un intervento cruciale per il controllo della malattia e un possibile approccio curativo. Tuttavia, la stragrande maggioranza dei pazienti in ultima analisi presenta una malattia ricorrente, prevalentemente nel fegato2,3. Durante la chirurgia epatica, il sanguinamento intraoperatorio è comune, spesso richiede la trasfusione di sangue e diversi approcci tecnici per il controllo del sanguinamento, compresi i metodi di bloccaggio vascolare. Tuttavia, tali misure causano ischemia/reperfusione epatica (I/R) al tessuto epatico. Gli effetti negativi dell’I/R sulla funzione epatocellulare sono stati ben documentati. L’insulto I/R del fegato accende le cascate infiammatorie durante il ripristino del flusso sanguigno attraverso vie infiammatorie4. Non solo la lesione epatica da I/R contribuisce all’insufficienza epatica, ma le prove attuali dimostrano anche che la lesione da I/R stimola l’adesione delle cellule tumorali e promuove l’incidenza della formazione di metastasi e la crescita della malattia micrometastatica esistente5. Abbiamo già riferito che lo stress chirurgico induce l’attivazione di cellule immunitarie che non solo aiuta nella crescita del tumore primario, ma facilita anche le metastasi catturando le cellule tumorali all’interno della circolazione6.
Qui descriviamo in dettaglio una tecnica per stabilire un modello di tumore del topo metastasi epatica. In questo modello, presentiamo anche un metodo per indurre lesioni da reperfusione di ischemia epatica che agisce come un surrogato allo stress chirurgico presente clinicamente durante le epatitectomie. I metodi combinati di iniezione del cancro e I/R epatico possono interpretare con successo lo sviluppo del CRLM in pazienti che hanno subito la resezione tumorale primaria.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il modello animale descritto in questo manoscritto si basa su due approcci principali. Il primo è quello di riconoscere la capacità delle cellule tumorali di localizzare e proliferare nei lobi del fegato. Il secondo è quello di studiare l’effetto della lesione di reperfusione ischemia epatica che influenza la crescita del tumore e le metastasi. Questo modello consente lo studio pertinente delle metastasi epatiche in assenza di metastasi secondarie in un topo immunocompetente. Il modello è utile per affrontare le ques…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano Sara Minemyer e Alexander Comerci per la revisione linguistica.
Materials
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Lonza | 12-614F | |
| Fetal Bovine Serum | Lonza | 900-108 | |
| L-Glutamin | Gibco | 25030-081 | |
| Penicilin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| Stretomysin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| HEPES | Fisher Scientific | SH3023701 | |
| Trypsin | Hyclone | sh30042.02 | |
| Cell culture Flask 75cm | 5 Cells Star | 658170 | |
| 15ml PP Conical Tubes | BioExcell | 41021037 | |
| Trypan Blue Stain | Giibco | 15250-061 | |
| Gauze | Fisherbrand | 1376152 | |
| Cautry | Bovie | AA01 | |
| Microvascular clamp | Finescience tools | 18055-03 | |
| Micro-Serrefine clamp applicator with lock | Fine science toosl | FST-18056-14 | |
| Spring scissor | Fine science toosl | FST-15021-15 | |
| Vessel Dilator | Fine science toosl | FST-00276-13 | |
| Magnetic fixator Retraction system | Fine science toosl | FST-18200020 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11019-12 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11018-12 | |
| 4-0 polypropylene suture | Ethicon | K881H | |
| Needle holder | Harvard Apparatus | 72-8826 | |
| Heating Pad | Fisher scientific | 1443915 | |
| Clipper | Oster | 559A | |
| Povidone-Iodine solution | Medline | MDS093945 | |
| Syringe 1ml 25G | BD safety Glide | 305903 | |
| Insulin syringe 0.5 ml | BD insulin Syringes | 32946 | |
| Cotton -Tipped Applicator | Fisher Scientific | 23-400-101 | |
| Surgical Microscope | Leica | LR92240 | |
| Mycoplasma Elisa Kit | Roche | 11663925910 | |
| Ketamine | Putney | #056344 | |
| Xylazine | NADA | #139-236 | |
| ALT strip | Heska | 15809554 | |
| AST strip | Heska | 15809542 | |
| LDH strip | Heska | 15809607 |
Referencias
- Riihimäki, M., Hemminki, A., Sundquist, J., Hemminki, K. Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Scientific Reports. 6 (1), 29765 (2016).
- Oki, E., et al. Recent advances in treatment for colorectal liver metastasis. Annals of gastroenterological surgery. 2 (3), 167-175 (2018).
- Wolpin, B. M., Mayer, R. J. Systemic treatment of colorectal cancer. Gastroenterology. 134 (5), 1296-1310 (2008).
- van Golen, R. F., Reiniers, M. J., Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Heger, M. Sterile inflammation in hepatic ischemia/reperfusion injury: present concepts and potential therapeutics. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 28 (3), 394-400 (2013).
- Demicheli, R., Retsky, M. W., Hrushesky, W. J. M., Baum, M., Gukas, I. D. The effects of surgery on tumor growth: a century of investigations. Annals of Oncology. 19 (11), 1821-1828 (2008).
- Tohme, S., et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress. Investigación sobre el cáncer. 76 (6), 1367-1380 (2016).
- Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. Journal of Visualized Experiments. (10), 484 (2007).
- Elkin, M., Vlodavsky, I. Tail vein assay of cancer metastasis. Current Protocols in Cell Biology. 19 (19.2), (2001).
- Thalheimer, A., et al. The intraportal injection model: A practical animal model for hepatic metastases and tumor cell dissemination in human colon cancer. BMC Cancer. 9 (1), 29 (2009).
- Frampas, E., Maurel, C., Thedrez, P., Le Saëc, P. R. e. m. a. u. d. -., Faivre-Chauvet, A., Barbet, J. The intraportal injection model for liver metastasis: Advantages of associated bioluminescence to assess tumor growth and influences on tumor uptake of radiolabeled anti-carcinoembryonic antigen antibody. Nuclear Medicine Communications. 32 (2), 147-154 (2011).
- Goddard, E. T., Fischer, J., Schedin, P. A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer. Journal of Visualized Experiments. (118), (2016).
- Limani, P., et al. Selective portal vein injection for the design of syngeneic models of liver malignancy. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 310 (9), G682-G688 (2016).
