Une nouvelle Technique chirurgicale comme fondement pour In Vivo partielle génie hépatique chez le Rat
Summary
Nous établissons une nouvelle technique chirurgicale pour un modèle de perfusion in vivo seul lobe de foie de rat comme une condition sine qua non pour étudier plus en vivo foie partielle d’ingénierie à l’avenir.
Abstract
Génie de l’orgue est une stratégie novatrice pour générer des substituts d’orgue du foie qui peuvent potentiellement être utilisés en transplantation. Récemment, in vivo du foie ingénierie, y compris en vivo DÉCELLULARISATION orgue suivie de repeuplement, est apparue comme une approche prometteuse sur ex vivo du foie de génie. Cependant, la survie postopératoire n’a pas été atteint. Le but de cette étude est de développer une nouvelle technique chirurgicale de la perfusion lobe hépatique sélective in vivo chez le rat comme condition préalable pour l’ingénierie de in vivo du foie. Nous générons une dérivation du circuit qu’à travers le lobe latéral gauche. Ensuite, le lobe latéral gauche est perfusé avec du sérum physiologique hépariné. L’expérience est réalisée avec 4 groupes (n = 3 rats par groupe) issu des fois différentes de perfusion de 20 min, 2 h, 3 h et 4 h. survie, ainsi que le changement macroscopiquement visible de couleur et l’absence déterminée sur le plan histologique des cellules sanguines dans le espace porte et les sinusoïdes, est considérée comme un indicateur pour un établissement de modèle de réussite. Après la perfusion sélective du lobe latéral gauche, nous observons que le lobe latéral gauche, tourné en effet, du rouge au jaune pâle. Dans une évaluation histologique, aucune cellule de sang ne sont visibles dans la branche de la veine porte et la veine centrale les sinusoïdes. Le lobe latéral gauche devient rouge après avoir rouvert les navires bloqués. 12/12 rats ont survécu la procédure pendant plus d’une semaine. Nous sommes les premiers à signaler un modèle chirurgical pour in vivo de perfusion simple lobe hépatique avec une période de survie longue de plus d’une semaine. À la différence du rapport publié antérieurement, l’avantage le plus important de la technique présentée ici est que la perfusion de 70 % du foie est maintenue tout au long de la procédure dans son ensemble. La mise en place de cette technique fournit une base pour in vivo partielle génie du foie chez les rats, dont DÉCELLULARISATION et recellularization.
Introduction
Les indications pour les transplantations sont sans cesse en expansion. En revanche, taux de don d’organe et de la qualité globale des organes sont en déclin, menant à une demande croissante pour des greffes. Le nombre de candidats ajoutés à la liste d’attente de transplantation du foie a continué d’augmenter (par exemple, aux États-Unis, 11 340 patients ont été ajoutés en 2016, contre 10 636 en 2015)1. Malgré des efforts considérables, le nombre d’organes disponibles ne satisfait pas les besoins cliniques. En raison de l’augmentation de l’incidence des maladies du foie, de nombreux patients atteints meurent de maladies du foie terminale sur la liste d’attente de greffe devant un organe du donneur devient disponible. Pour répondre à l’énorme demande pour les greffes de donneur du foie, des approches alternatives à l’aide de tissu hépatique principes d’ingénierie sont actuellement activement poursuivi2. De nos jours, une technique biologique nouvellement développée d’ingénierie du foie pourrait potentiellement surmonté cette pénurie.
Génie du foie consiste en deux étapes : la génération d’un échafaud acellulaire, suivie d’un repeuplement de l’échafaudage. Pour obtenir un échafaudage foie acellulaire biologique, le foie explanté est perfusé par le système vasculaire avec des détergents ioniques et non ioniques, qui peut enlever le matériel cellulaire du foie. Dans la plupart des études antérieures, un échafaudage de foie acellulaire biologique a été réalisé par perfusion du foie avec une combinaison de dodécyl sulfate de sodium et TritonX100. En conséquence, toutes les cellules ont été retirés, alors que la structure de la matrice extracellulaire a été maintenue. Les échafaudages de l’orgue ont été redéfinis avec cellules matures, hépatocellulaire, ainsi que des lignées de cellules endothéliales et des hépatocytes primaires avec ou sans l’application simultanée des cellules endothéliales ou les cellules souches mésenchymateuses (CSM). La plupart traitant de chercheurs ex vivo foie génie3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14. Toutefois, dans la plupart des études précédentes, seulement de petits morceaux de cubes d’échafaudage repeuplements ont été transplantées dans sites d’implantation hétérotopique différents. Dans quelques études, échafaudages regarnis partielles ont été transplantés comme une greffe auxiliaire. Cependant, la durée maximale de survie signalés était seulement 72 h8,14. Autant que nous le savons, orthotopic transplantation d’un greffon hépatique complet repeuplements a non encore réalisée et publié sur. La fonction à long terme et la transplantation d’organes techniques sont encore à leurs balbutiements. Par conséquent, une approche alternative à l’ ex vivo foie ingénierie est nécessaire.
In vivo du foie génie peut représenter une alternative à étudier hépatique repeuplement dans des conditions physiologiques. Les avantages du génie d’ in vivo du foie par rapport à l’ ex vivo foie ingénierie sont multiples. L’ in vivo repeuplée échafaud hépatique partielle est soumise à la perfusion sanguine physiologique avec la bonne température, suffisamment d’oxygène, des nutriments et facteurs de croissance contrairement aux ex vivo perfusion avec milieu de culture artificiel. En outre, le foie normal partiel restant maintient la fonction hépatique, ce qui permet principalement de survie à long terme. Une greffe du foie implanté ex vivo engineered étant toujours incapable de supporter la survie à long terme des animaux d’expérimentation par sa fonction hépatique8, nous envisageons que in vivo partielle du foie engineeringwould au bout du compte devenir un modèle prometteur pour une étude plus approfondie l’évolution des foies machinés avec les observations de survie plus longues que les ex vivo.
Récemment, un groupe de recherche (Pan et ses collègues) a présenté, pour la première fois, une technique in vivo foie15d’ingénierie. Ils ont atteint la perfusion isolée du lobe droit inférieur du foie chez les rats vivant en dépit des défis techniques et anatomiques. Ils ont signalé les premiers résultats peropératoires de repeuplement d’in vivo à l’aide d’une lignée de cellules de primaires d’hépatocytes de rat. Toutefois, le modèle de perfusion chirurgicale en vivo de Pan et al. présente des inconvénients. Ils ont atteint perfusion simple lobe du foie chez les rats au détriment de bloquer complètement la veine porte et la veine cave inférieure, qui peut causer de graves dommages à l’animal. Les rats expérimentaux ont été sacrifiés après seulement 6 heures de temps d’observation peropératoire. Par conséquent, la technique de perfusion in vivo lobe hépatique doit être amélioration pour atteindre la survie postopératoire.
Nous avons développé un modèle de survie roman pour perfusion in vivo lobe du foie, basé sur des études antérieures de l’anatomie hépatique de rat16, la technique de canulation de veine pour la surveillance hémodynamique dans les souris17et du foie bio-ingénierie 18 , 19. les principales étapes de la procédure sont illustrées à la Figure 1 a – 1E.
Cette technique consiste à ceux qui veulent utiliser ce modèle de perfusion expérimentale in vivo pour la recherche fondamentale sur le traitement de l’orgue partielle en infusion avec des médicaments, en vivo DÉCELLULARISATION comme une résection chimique pour les maladies de l’organe (par exemple , cancer du foie), culture in vivo de cellules dans une matrice DECELLULARISE comparant ex vivo bidimensionnelles et tridimensionnelles cell culture systèmes20,21,22,23 , 24 , 25 , 26et in vivo du foie ingénierie par DÉCELLULARISATION et repeuplement.
Protocol
Representative Results
Discussion
En bloquant et canulant la veine gauche avec un cathéter comme une admission de fluide et la veine hépatique latérale gauche avec un autre cathéter comme une sortie du fluide, nous avons généré avec succès un pontage fluide in vivo dans le lobe latéral gauche, indiquant que Bien que la technique est très difficile en raison de la petite taille des navires pour la canulation et un haut risque de provoquer des saignements, c’est faisable. Même les rats traverse une période de longue perfusion de 4 he…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier Jens Geiling de l’Institut d’anatomie I, hôpital universitaire de Jena, pour produire des schémas d’anatomie de foie de rat.
Materials
| Perfusion Pump | |||
| Perfusor VI | B. Braun, Melsungen | ||
| Catheter | |||
| Versatus-W Catheter | Terumo | SR+DU2419PX | 24G, 0.74×19mm |
| Versatus-W Catheter | Terumo | SR+DU2225PX | 22G, 0.9×25mm |
| micro surgical instrument | |||
| micro scissors | F·S·L | No. 14058-09 | |
| micro serrefine | F·S·L | No.18055-05 | |
| Micro clamps applicator | F·S·L | No. 18057-14 | |
| Straight micro forceps | F·S·L | No. 00632-11 | |
| Curved micro forceps | F·S·L | No. 00649-11 | |
| micro needle-holder | F·S·L | No. 12061-01 | |
| general surgical instruments | |||
| standard sissors | F·S·L | ||
| mosquito clamp | F·S·L | ||
| serrated forcep | F·S·L | ||
| teethed forcep | F·S·L | ||
| needle-holder | F·S·L | ||
| suture | |||
| 4-0 prolene | ethicon | ||
| 4-0 ETHICON*II | ethicon | ||
| 6-0 silk | ethicon | ||
| 11-0 polyamide | ethicon | ||
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