דגם העכבר של חסימת מעיים חלקית
Summary
חסימות מעיים הם סתימה חלקית או מלאה של המעי העלולה לגרום כאבי בטן, בחילות, הקאות, מניעת המעבר של צואה. ההליך ליצירת obsructions חלקי המעי בעכברים זה אמין בלימוד המנגנונים צמיחת תאים פתולוגיים ומוות במעי.
Abstract
חסימות מעיים, לעכב או לחסום תנועה ממברנות, יכולה להיגרם על ידי הדבקויות בבטן ומחלות ביותר במערכת העיכול (GI) כולל גידולים tumorous. עם זאת, הטלפון הסלולרי שיפוץ מנגנונים מעורבים, נגרמת על ידי, חסימות מעיים הם הבינו. פותחו מספר מודלים חייתיים של חסימות מעיים, אך המודל העכבר ביותר העלות/זמן יעיל. המודל העכבר משתמש השתלה כירורגית של חסימת חלקי מעיים (PO) כי יש תמותה גבוה אם זה לא מבוצע כהלכה. בנוסף, עכברים שקיבלו פו ניתוח לא מצליחים לפתח היפרטרופיה אם המצור המתאים לא רגיל או להציב כראוי. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול מפורט לניתוח פו המייצרת חסימות מעיים לשחזור ואמין עם שיעור תמותה נמוך מאוד. פרוטוקול זה מנצל טבעת סיליקון בניתוח שמוקם שמקיפה מעי אשר יחסום חלקית תנועה העיכול במעי הדק. חסימה חלקית הופך את המעי להיות מורחבים עקב הפסקת תנועת עיכול. התרחבות של המעי גורם היפרטרופיה של השריר החלק בצד הפה של הטבעת שמתפתח בהדרגתיות מעל שבועיים עד שהיא גורמת למוות. המודל העכבר פו כירורגית מציע מודל ויוו רקמת המעי היפרטרופית שימושי עבור הלומדים שינויים פתולוגיים של תאים במעי כולל תאי שריר חלק (SMC), תאים ביניים של קחאל (ICC), PDGFRα+, ו עצביים תאים במהלך הפיתוח של חסימת מעיים.
Introduction
חסימות מעיים הם סתימה חלקית או מלאה במעי קטן או גדול אשר מונע מזון מעוכל, נוזלים וגז עוברים דרך המעיים של1. בשל החסימה, החסימה גורם לדפנות כדי להפוך לעבות, שצמצם את לומן2. חסימת מעיים יכולה להתרחש כתוצאה ניתוחי בטן או אגן לגרום היווצרות רקמת אדהזיה בטן או מהפרעות במערכת העיכול כגון מחלות מעי דלקתיות (מחלת קרוהן), דיברטיקוליטיס, בקע, התפתלות המעים, stricture, התפשלות מעיים, עצירות, פקק צואה, חסם מעיים מדומה, סרטן וגידולים3,4,5. חסימות מעיים במקרים אלה לעיתים קרובות להוביל היפרטרופיה של tunica muscularis של המעי6.
פו של לומן המניע distention מעיים, ומגביר את עובי שכבת השריר החלק סביב החסם בתגובה צורך להמשיך הפריסטלטיקה פונקציונלי7,8,9,10, 11,12,13. מודלים חייתיים של פו מעיים פותחו כדי ללמוד היפרטרופיה של השריר החלק עכברים7, חולדות10, שרקנים11, כלבים12ו חתולים13 המתפתחים באופן עקבי היפרטרופיה דומה בתוך שכבות שריר המעי.
דגם העכבר של פו מעיים היא הדרך הכי חסכוניות כדי ליצור וללמוד חסימות מעיים ויוו. חסימות מעי דק מתבצעות בעכברים באמצעות טבעת סיליקון בניתוח ממוקמים סביב מעי. העכברים פו הראו עלייה מוקדם מספר התאים (היפרפלזיה), וכן הגדלה עובי שכבת השריר (היפרטרופיה) אחרי פו ניתוח8,15. SMC הם תאים פלסטיק ראשי צומחים בתוך שכבות שריר חלק כתגובה היפרטרופית התנאים14, אך תאים אחרים כגון ICC תאים PDGFRα+ קשורים קשר הדוק עם SMC, גם אוכלס. בעבר דיווחנו כי העכברים פו לפתח היפרטרופיה במעי הדק, ב- SMC אילו הם dedifferentiated לתוך תאים PDGFRα+ , כי הם מאוד proliferative7,15,16. לעומת זאת, ICC מנוון, איבד בתוך הרבדים מתעצם שריר חלק במהלך הפיתוח של המעי obsruction7. יתרון מרכזי נוסף של דגם פו הוא את יכולתו לגרום שינויים במערכת העצבים המעית הפצת neurogenic תבניות מוטוריות. מרכזי הפצת neurogenic דפוס מנוע במעי הדק העכבר הוא העברת המנוע מורכב (MMC), אשר neurogenic אינה דורשת ICC או חשמל גלים איטיים17. דגם פו יכולה לספק תובנות ברורות איך MMCs ואת העצבים המעית הם שופצה על ידי חסימה חלקית.
כאן, אנו מציעים פרוטוקול מאתר לניתוח פו מעיים באמצעות טבעת סיליקון. עכברים קבלת ניתוח פו בצורה אמינה לייצר היפרטרופיה ב muscularis tunica של המעי הדק. בתוך היפרטרופית שריר, SMC, ICC, PDGFRα+, תאים עצביים הם באופן דרמטי ועיצבנו מחדש.
Protocol
Representative Results
Discussion
להדגים כי עכברים שקיבלו את הניתוח פו מעיים בעקביות ובאופן reproducibly לפתח שריר חלק המעי יתר, אשר מחקה חסימת מעיים אנושיים. חסימת מעיים ניתוחים פותחו עבור בעלי חיים שונים, כולל עכברים7, חולדות10, שרקנים11,12 ו חתולים כלבים13. הדגם העכ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להודות בנימין J Weigler, D.V.M., Ph.d., מנדוויל וולט, D.V.M. (חיה משאבים & הקמפוס השתתפות וטרינר, אוניברסיטת נבאדה, רינו) עבור שירותיהם בעלי חיים מצוינת בתנאי העכברים, כמו גם לעצתם על ניתוחים.
Materials
| Surgical drape | Medical and veterinary supplies | SMS40 | 40”X100 yards |
| Underpad, econ, pro plus | Medical and veterinary supplies | MSC281224 | 17×24” |
| Iris scissors | Braintree scientific, Inc | SC-i-130 | |
| Iris scissors | Vantage | V95-304 | |
| Dumont electronic & jeweler tweezers | Dumont | 98-180-3 | |
| Braided absorbable suture | Covidien polysorb | SL-5687G | 5-0, polyglactin |
| Nylon non-absorbable mono filament | AD surgical | S-N618R13 | 6-0, nylon |
| Surgical blade | Dynarex | No.15 | |
| Needle holder | Jacobson microvascular | 36-1342TC | 8.5 inch |
| Scalpel handle | Flinn scientific | AB1049 | |
| Microsurgical scissor | WPI | 503305 | |
| Petrolatum ophthalmic ointment | Puralube VET | 3.5 g | |
| Fluriso (isoflurane) | Vetone | V1 502017 | 250 ml |
| Steri-strip reinforced skin closure | 3M | R1547 | |
| Surgical gloves | Medline | MSG2270 | |
| Ear loop face mask | The safety zone | RS700 | |
| Avant gauze non-woven sponges | Caring | PRM25444 | |
| Surgical cup | Admiral craft OYC-2 | 725-A42 | 2.5 oz |
| Swabstick | ChloraPrep | 260103 | 2% w/v Chlorhexidine Gluconate (CHG) and 70% v/v Isopropyl Alcohol (IPA) |
| Cotton tipped applicator | Puritan | 806-WC | |
| Buprenorphine | Zoo pharm | BZ8069317 | 1 mg/ml |
| Gentamycin sulfate | Vetone | G-6336-04 | 100 mg/ml |
| Fast acting gel cream remover | Veet | 8111002 | |
| Syringe | AHS | AH01T2516 | 1 ml with needle |
| Silicon ring | VWR | 60985-720 | 6 mm in length, 4 mm exterior diameter, 3.5 mm interior diameter |
| C57BL/6 mice | The Jackson Laboratory | 4-6 weeks old |
References
- Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
- Tonelli, P. New developments in Crohn’s disease: solution of doctrinal mysteries and reinstatement as a surgically treatable disease. 1. The process is not a form of enteritis but lymphedema contaminated by intestinal contents. Chir Ital. 52, 109-121 (2000).
- Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn’s disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
- Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
- Massani, M., Capovilla, G., Ruffolo, C., Bassi, N. Gastrointestinal stromal tumour (GIST) presenting as a strangulated inguinal hernia with small bowel obstruction. BMJ Case Rep. , (2007).
- Chen, J., Chen, H., Sanders, M., Perrino, B. A. Regulation of SRF/CArG-dependent gene transcription during chronic partial obstruction of murine small intestine. Neurogastroenterol Motil. 20, 829-842 (2008).
- Chang, I. Y., et al. Loss of interstitial cells of Cajal and development of electrical dysfunction in murine small bowel obstruction. J Physiol. 536 (Pt 2), 555-568 (2001).
- Liu, D. H., et al. Voltage dependent potassium channel remodeling in murine intestinal smooth muscle hypertrophy induced by partial obstruction. PLoS One. 9 (2), e86109 (2014).
- Guo, X., et al. Down-regulation of hydrogen sulfide biosynthesis accompanies murine interstitial cells of Cajal dysfunction in partial ileal obstruction. PLoS One. 7, e48249 (2012).
- Yang, J., Zhao, J., Chen, P., Nakaguchi, T., Grundy, D., Gregersen, H. Interdependency between mechanical parameters and afferent nerve discharge in hypertrophic intestine of rats. Am J Physiol-Gastr L. 310, G376-G386 (2016).
- Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
- Bowen, E. J., et al. Duodenal Brunner’s glade adenoma causing chronic small intestinal obstruction in a dog. J Small Anim Pract. 53, 136-139 (2012).
- Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
- Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
- Ha, S. E., et al. Transcriptome analysis of PDGFRα+ Cells identifies T-types Ca2+ channel CACNA1G as a new pathological marker for PDGFRα+ cell hyperplasia. PLoS One. 12, e0182265 (2017).
- Park, C., et al. Serum response factor is essential for prenatal gastrointestinal smooth muscle development and maintenance of differentiated phenotype. J Neurogastroenterol Motil. 21, 589-602 (2015).
- Spencer, N. J., Sanders, K. M., Smith, T. K. Migrating motor complexes do not require electrical slow waves in the mouse small intestine. J Physiol. 553, 881-893 (2003).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
- Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
- Chen, W., et al. Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn’s fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme. J Crohns Colitis. 11, 92-104 (2017).
- Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363 (2014).
- Jirkof, P., Touvieille, A., Cinelli, P., Arras, M. Buprenorphine for pain relief in mice: repeated injections vs sustained-release depot formulation. Lab Animal. 49, 177-187 (2015).
- Spencer, N. J., Dinning, P. J., Brookes, S. J., Costa, M. Insights into the mechanisms underlying colonic motor patterns. J Physiol. 594, 4099-4116 (2016).
