تحفيز إصابة الكبد الحادة في الفئران عبر رابع كلوريد الكربون (CCl4)التعرض من خلال أنبوب الأوروالمعدة
Summary
يصف هذا البروتوكول طريقة شائعة وممكنة للحث على إصابة الكبد الحادة (ALI) عبر التعرض CCl4 من خلال أنبوب أموالمعدة. CCl4 التعرض يحفز ALI من خلال تشكيل أنواع الأكسجين التفاعلي خلال تحولها الحيوي في الكبد. وتستخدم هذه الطريقة لتحليل الفيزيولوجيا المرضية من ALI وفحص استراتيجيات الكبد المختلفة.
Abstract
إصابة الكبد الحادة (ALI) تلعب دورا حاسما في تطور الفشل الكبدي، الذي يتميز بضعف الكبد الشديد بما في ذلك مضاعفات مثل اعتلال الدماغ الكبدي وضعف تخليق البروتين. النماذج الحيوانية المناسبة حيوية لاختبار آلية والفيزيولوجيا المرضية لALI والتحقيق في استراتيجيات الكبد المختلفة. نظرا لقدرته على إجراء التحولات الكيميائية، ويستخدم على نطاق واسع رباعي كلوريد الكربون (CCl4)في الكبد للحث علي من خلال تشكيل أنواع الأكسجين التفاعلي. يمكن إجراء التعرض CCl4 داخل perperitoneally ، عن طريق الاستنشاق ، أو من خلال أنبوب الأنفي ة أو الأوروالمعدة. هنا ، نصف نموذج القوارض ، حيث يتم حث ALI من قبل التعرض CCl4 من خلال أنبوب أموالمعدة. هذه الطريقة غير مكلفة ، ويسهل تنفيذها ، ولها الحد الأدنى من خطر الخطر. النموذج قابل للاستنساخ للغاية ويمكن استخدامه على نطاق واسع لتحديد فعالية الاستراتيجيات المحتملة للوقاية الكبدية وتقييم علامات إصابة الكبد.
Introduction
ويتزايد تواتر الإهانات السامة للكبد، لا سيما بسبب تعاطي الكحول والمخدرات. ترتبط إصابة الكبد الحادة (ALI) بارتفاع معدلات الوفيات وتسببت في مخاوف سريرية1,2. تؤدي الإصابة السامة إلى مسارات تشير إلى الموت في الكبد ، مما يؤدي إلى موت الخلايا العضوية في الكبد ، أو النخر ، أو البيروبات. يلعب ALI دورًا حاسمًا في تطور الفشل الكبدي ، والذي يتميز بخلل حاد في الكبد بما في ذلك مضاعفات مثل اعتلال الدماغ الكبدي وضعف تخليق البروتين3،4. على الرغم من أن الأبحاث الحديثة قد زادت معرفتنا حول التغيرات الفسيولوجية والمرضية المصاحبة للفشل الكبدي ، إلا أنها لم تشرح تمامًا السمات الجزيئية المرضية التي تؤثر على آليات موت الخلايا. وعلاوة على ذلك، لا توجد أدوية متاحة حاليا لعكس التدهور التدريجي في المرضى ALI. حاليا، والعلاج الوحيد الفعال بشكل ملحوظ هو زرع الكبد5،6.
من أجل التحقيق في آلية والفيزيولوجيا المرضية من ALI واختبار استراتيجيات مختلفة للوقاية الكبدية، وتستخدم نماذج الحيوانات المختلفة للحث علي. يجب أن يحاكي النموذج الحيواني المفضل لـ ALI العملية المرضية للمرض عن طريق طريقة موثوقة ومعتمدة وغير مكلفة وسهلة التطبيق. ومن أمثلة النماذج التجريبية العوامل السامة للكبد، والعمليات الجراحية مثل استئصال الكبد الكلي أو الجزئي، وإزالة الأوعية الدموية بشكل كامل أو عابر، والإجراءات المعدية7،8،9. وتشمل المواد السامة للكبد المعروفة الجالاكتوزين والأسيتامينوفين والثيواسيتاميد والأزوكروميثان وCCl4. من هذه، يستخدم CCl4 على نطاق واسع على الرغم من أنه لم يتم حتى الآن وصف جيد10،11،12،13.
CCl4 هو مركب سائل عضوي عديم اللون مع رائحة حلوة ولا يكاد يكون قابلية للاشتعال في درجات حرارة أقل. التعرض لتركيزات عالية من CCl4 يمكن أن يسبب ضررا للجهاز العصبي المركزي، بما في ذلك تدهور الكبد والكلى. CCl4 يحفز ALI من خلال التحول الحيوي في الكبد، والذي يشكل أنواع الأكسجين التفاعلي. يحدث هذا عن طريق إنزيم السيتوكروم P450 2E1 ، مما يشكل المستقلب النشط ويؤدي إلى تلف الخلايا عن طريق ربط جزيء الماكرو ، وتعزيز بيروكسيد الدهون واضطراب التوازن الكالسيوم داخل الخلايا14. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام نموذج CCl4 لتحفيز الخلايا الفلكية على مستوى تخليق الحمض النووي الريبي15. وقد تم إعطاء هذا البذين الكبد بواسطة الطرق داخل perperitoneal، داخل البوابة، عن طريق الفم، وداخل المعدة16.
في هذا البروتوكول، ونحن نصف4بالتفصيل CCl 4-المستحثة ALI في الفئران عبر أنبوب orogastric. هذا الأسلوب يحفز قوية وقابلة للاستنساخ ALI التي يمكن استخدامها للتحقيق في الإمراض من ALI. يتم رصد تحديد شدة مرض الكبد عن طريق قياس الغلوتامات في الدم في الدم الترانساميناز (GPT) ، وإنزيمات الغلوتاماسيمية الغلوتازية الترانساميناز (GOT) ومجموع البيليروبين (السل) وكذلك التشخيص النسيجي النهائي بواسطة الهيماتوكسيلين والإيوسين (H & E) أنسجة الكبد الملطخة. التعرض لCCl4 من خلال الوصول داخل المعدة يسمح لطريقة عملية وغير مكلفة وطفيفة التوغل مع الحد الأدنى من خطر الخطر.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا البروتوكول، يستخدم CCl4 كسم كبد يُحث على الحث على الـ ALI في الفئران. يتميز ALI بفقدان parenchyma الكبدي وdysregulation اللاحق لوظائف الكبد الأيضية والاصطناعية. الأدوية والفيروسات والسموم وأمراض المناعة الذاتية وأمراض التمثيل الغذائي واضطرابات الأوعية الدموية كلها تحفز موت الكبد ، والاستج?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويشكر المؤلفان بامتنان بيرثا دلغادو، قسم علم الأمراض، مركز سوروكا الطبي، كلية العلوم الصحية، جامعة بن غوريون في النقب، لمساعدتها في المختبر وكذلك في تحليل علم الأنسجة.
Materials
| 22 G catheter BD Neoflon TM | Becton Dickinson Infusion Therapy AB | ||
| 4% buffered formaldehyde solution | Sigma – Aldrich lab materials technologies | ||
| BD Microtainer SST TM Tubes | Becton Dickinson and Company | ||
| Carbone tetrachloride | Sigma – Aldrich lab materials technologies | CAS 56-23-5 | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | ||
| Olympus AU2700 Chemistry-Immuno Analyzer | Olympus (MN, USA) | Analysis of blood samples was done by the fluorescence method | |
| Olympus BX 40 microscope | Olympus | ||
| RAT Feeding Needles | ORCHID SCIENTIFICS | ||
| SYRINGE SET 1 and 2 ml MEDI -PLUS | Shandong Zibo Shanchuan Medical Instruments Co., Ltd |
References
- Hoofnagle, J. H., Carithers, R. L., Shapiro, C., Ascher, N. Fulminant hepatic failure: Summary of a workshop. Hepatology. 21 (1), 240-252 (1995).
- Rakela, J., Lange, S. M., Ludwig, J., Baldus, W. P. Fulminant hepatitis: Mayo clinic experience with 34 cases. Mayo Clinic Proceedings. 60 (5), 289-292 (1985).
- Riordan, S. M., Williams, R. Treatment of hepatic encephalopathy. New England Journal of Medicine. 337, 473-479 (1997).
- Bernuau, J., Rueff, B., Benhamou, J. Fulminant and subfulminant liver failure: Definitions and causes. Seminars in Liver Disease. 6 (2), 97-106 (1986).
- Lidofsky, S. D. Liver transplantation for fulminant hepatic failure. Gastroenterology Clinics of North America. 22 (2), 257-269 (1993).
- Auzinger, G., Wendon, J. Intensive care management of acute liver failure. Current opinion in critical care. 14 (2), 179-188 (2008).
- Wu, Q., et al. Protection of regenerating liver after partial hepatectomy from carbon tetrachloride hepatotoxicity in rats: Roles of mitochondrial uncoupling protein 2 and ATP stores. Digestive Diseases and Sciences. 54 (9), 1918-1925 (2009).
- Tuñón, M. J., Alvarez, M., Culebras, J. M., González-Gallego, J. An overview of animal models for investigating the pathogenesis and therapeutic strategies in acute hepatic failure. World Journal of Gastroenterologyl. 15 (25), 3086-3098 (2009).
- van de Kerkhove, M. P., Hoekstra, R., van Gulik, T. M., Chamuleau, R. A. Large animal models of fulminant hepatic failure in artificial and bioartificial liver support research. Biomaterials. 25 (9), 1613-1625 (2004).
- Butterworth, R. F., et al. Experimental models of hepatic encephalopathy: ISHEN guidelines. Liver International. 29 (6), 783-788 (2009).
- Zhang, B., Gong, D., Mei, M. Protection of regenerating liver after partial hepatectomy from carbon tetrachloride hepatotoxicity in rats: Role of hepatic stimulator substance. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 14 (10), 1010-1017 (1999).
- Ugazio, G., Danni, O., Milillo, P., Burdino, E., Congiu, A. M. Mechanism of protection against carbon tetrachloride toxicity. I. prevention of lethal effects by partial surgical hepatectomy. Drug and Chemical Toxicology. 5 (2), 115-124 (1982).
- Taniguchi, M., Takeuchi, T., Nakatsuka, R., Watanabe, T., Sato, K. Molecular process in acute liver injury and regeneration induced by carbon tetrachloride. Life Science. 75 (13), 1539-1549 (2004).
- Gordis, E. Lipid metabolites of carbon tetrachloride. Journal of Clinical Investigation. 48 (1), 203-209 (1969).
- Albrecht, J. Cerebral RNA synthesis in experimental hepatogenic encephalopathy. Journal of Neuroscience Research. 6 (4), 553-558 (1981).
- Terblanche, J., Hickman, R. Animal models of fulminant hepatic failure. Digestive Diseases and Sciences. 36 (6), 770-774 (1991).
- Gruenbaum, B. F., et al. Cell-free DNA as a potential marker to predict carbon tetrachloride-induced acute liver injury in rats. Hepatology International. 7 (2), 721-727 (2013).
- Juricek, J., et al. Analytical evaluation of the clinical chemistry analyzer Olympus AU2700 plus. Biochemia Medica. 20 (3), 334-340 (2010).
- Feldman, A. T., Wolfe, D. Tissue processing and hematoxylin and eosin staining. Methods in Molecular Biology. 1180, 31-43 (2014).
- Wang, T., et al. Protective effects of dehydrocavidine on carbon tetrachloride-induced acute hepatotoxicity in rats. Journal of Ethnopharmacology. 117 (2), 300-308 (2008).
- Ye, X., et al. Hepatoprotective effects of coptidis rhizoma aqueous extract on carbon tetrachloride-induced acute liver hepatotoxicity in rats. Journal of Ethnopharmacology. 124 (1), 130-136 (2009).
- Wills, P. J., Asha, V. V. Protective effect of lygodium flexuosum (L.) sw. extract against carbon tetrachloride-induced acute liver injury in rats. Journal of Ethnopharmacology. 108 (3), 320-326 (2006).
- Senior, J. R. Monitoring for hepatotoxicity: What is the predictive value of liver “function” tests. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 85 (3), 331-334 (2009).
- Karmen, A. A note on the spectrometric assay of glutamic-oxalacetic transaminase in human blood serum. Journal of Clinical Investigation. 34 (1), 131-133 (1955).
- Hubner, G. Ultrastructural liver damage caused by direct action of carbon tetrachloride in vivo and in vitro. Virchows Archiv fur Pathologische Anatomie und Physiologie und fur Klinische Medizin. 339 (3), 187-197 (1965).
- Newsome, P. N., Plevris, J. N., Nelson, L. J., Hayes, P. C. Animal models of fulminant hepatic failure: A critical evaluation. Liver Transplantation. 6 (1), 21-31 (2000).
