Summary

Minimizar el sangrado de la vena porta posterior a la infusión durante el trasplante intrahepático de islotes en ratones

Published: May 10, 2021
doi:

Summary

Aquí presentamos procedimientos quirúrgicos refinados para realizar con éxito el trasplante intraportal de islotes, un procedimiento quirúrgico clínicamente relevante pero técnicamente desafiante, en ratones.

Abstract

Aunque el hígado se acepta actualmente como el sitio de trasplante primario para islotes humanos en entornos clínicos, los islotes se trasplantan debajo de la cápsula renal en la mayoría de los estudios preclínicos de trasplante de islotes en roedores. Este modelo se usa comúnmente porque el trasplante de islotes intrahepáticos murinos es técnicamente desafiante, y un alto porcentaje de ratones podría morir por complicaciones quirúrgicas, especialmente sangrado del sitio de inyección después del trasplante. En este estudio, se demuestran dos procedimientos que pueden minimizar la incidencia de sangrado de la vena porta después de la infusión. El primer método aplica una esponja de gelatina hemostática absorbible al sitio de inyección, y el segundo método consiste en penetrar la aguja de inyección de islotes a través del tejido graso primero y luego en la vena porta mediante el uso del tejido graso como una barrera física para detener el sangrado. Ambos métodos podrían prevenir eficazmente la muerte del ratón inducida por sangrado. Se presentó toda la sección hepática que muestra la distribución de los islotes y la evidencia de trombosis de los islotes después del trasplante, una característica típica del trasplante intrahepático de los islotes. Estos protocolos mejorados refinan los procedimientos de trasplante intrahepático de islotes y pueden ayudar a los laboratorios a establecer el procedimiento para estudiar la supervivencia y la función de los islotes en entornos preclínicos.

Introduction

El trasplante intraportal de islotes (IIT) a través de la vena porta es el método más utilizado para el trasplante de islotes humanos en entornos clínicos. El modelo IIT de ratón ofrece una gran oportunidad para estudiar el trasplante de islotes y probar enfoques intervencionistas prometedores que pueden mejorar la eficacia del trasplante de islotes1. El IIT fue descrito por primera vez en la década de 1970 y utilizado por varios grupos1,2,3,4,5. Recuperó popularidad después del avance en el trasplante de islotes humanos en el año 20006,7. Sin embargo, la mayoría de los estudios de trasplante de islotes utilizaron la cápsula renal como un sitio preferido para el trasplante experimental de islotes debido a su fácil éxito. Por el contrario, el IIT es más desafiante técnicamente y se utiliza con menos frecuencia para los estudios de trasplante de islotes8,9. Sin embargo, a diferencia del IIT, los islotes trasplantados debajo de la cápsula renal no sufren la reacción inflamatoria inmediata mediada por la sangre caracterizada por trombosis, inflamación e isquemia del tejido hepático y, por lo tanto, tienen una mejor función que los islotes trasplantados al hígado. El modelo de cápsula renal, por lo tanto, puede no imitar completamente las tensiones encontradas por los islotes en el trasplante de islotes humanos10,11,12.

Una de las principales complicaciones de la IIT en ratones es el sangrado del lugar de inyección después del trasplante, lo que podría causar un 10-30% de mortalidad entre diferentes cepas de ratón12. En este documento, se han desarrollado dos enfoques refinados para detener el sangrado de manera más rápida y segura y para reducir la mortalidad del ratón después de un IIT. La demostración visual de estos detalles refinados ayudará a los investigadores a identificar los pasos clave de este procedimiento técnicamente desafiante. Además, la ubicación de los injertos de islotes en el hígado del receptor se determinó mediante el examen histológico del tejido hepático teñido de hematoxilina y eosina (H&E) (sección completa) que lleva islotes trasplantados.

Protocol

Todos los procedimientos se llevaron a cabo con la aprobación de los Comités Institucionales de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Médica de Carolina del Sur y el Centro Médico Ralph H Johnson en Charleston. 1. Inducción de la diabetes usando estreptozotocina (STZ) Preparación de ratones receptores: Pesa todos los ratones individualmente. Verifique los niveles de glucosa en la sangre de una muestra de sangre de la vena de la cola usando un glucómetr…

Representative Results

Se realizaron trasplantes singénicos y xenogénicos de islotes a través de la vena porta. La función del injerto de islotes se observó de manera dependiente de la dosis en ambos modelos de trasplante de islotes. En el modelo de trasplante de islotes singénicos utilizando ratones C57BL/6, el trasplante de 250 islotes condujo a normoglucemia transitoria antes de que los ratones volvieran a la hiperglucemia. Los ratones que recibieron 500 islotes alcanzaron y mantuvieron la normoglucemia más allá de los 30 días post…

Discussion

En este estudio, se han demostrado dos procedimientos mejorados que pueden prevenir el sangrado y pueden reducir la mortalidad del ratón durante el IIT del ratón. Este estudio permite a los investigadores visualizar el modelo de trasplante de islotes que es único en el estudio de la respuesta inflamatoria instantánea mediada por la sangre después del trasplante. El modelo IIT es un modelo distintivo para estudiar la supervivencia de las células de los islotes y las lesiones isquémicas hepáticas en respuesta al tr…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por el Departamento de Asuntos de Veteranos (VA-ORD BLR & D Merit I01BX004536), y el Instituto Nacional de Salud otorga subvenciones # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, a HW. Nos gustaría darles las gracias al Sr. Michael Lee y a la Sra. Lindsay Swaby por la edición del idioma

Materials

10% Neutral buffered formalin v/v Fisher Scientific 23426796
1 mL Syringe with needle AHS AH01T
20 mL Syringe BD 301031
25G x 5/8" hypodermic needles BD 305122
Alcohol prep pads, sterile Fisher Scientific 22-363-750
Animal Anesthesia system VetEquip, Inc. 901806
Buprenorphine hydrochloride, injection Par Sterile Products, LLC NDC 42023-179-05
Centrifuge tubes, 15 mL Fisher Scientific 0553859A
CMRL-1066 Corning 15110CV
DMEM Corning 10013CV
Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade Fisher Scientific BP2818500
Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp Roboz Surgical Instrument Co. RS-5882
Fetal bovine serum (FBS) Corning 35011CV
FreeStyle  Glucose meter Abbott Lite
FreeStyle Blood Glucose test strips Abbott Lite
Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) Pharmacia & Upjohn Company 34201
Graefe forceps 4” extra delicate tip Roboz Surgical Instrument Co. RS-5136
Heated pad Amazon B07HMKMBKM
Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” Roboz Surgical Instrument Co. RS-7850
Insulin syringe with 27-gauge needle BD 879588
Iodine prep pads Fisher Scientific 19-027048
Isoflurane Piramal Critical Care NDC 66794-017-25
Penicillin/streptomycin (P/S) HyClone SV30010
Polypropylene Suture 4-0 Med-Vet International MV-8683
Polypropylene Suture 5-0 Med-Vet International MV-8661
Sodium chloride, 0.9% intravenous solution VWR 2B1322Q
Streptozocin (STZ) Sigma S0130
Surgical drape, sterile Med-Vet International DR1826
Tissue Cassette Fisher Scientific 22-272416

Referencias

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Citar este artículo
Gou, W., Cui, W., Cui, Y., Wang, H. Minimizing Post-Infusion Portal Vein Bleeding during Intrahepatic Islet Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (171), e62530, doi:10.3791/62530 (2021).

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