Summary

Skapande av buken adhesioner hos möss

Published: August 27, 2016
doi:

Summary

Abdominal adhesions that form after surgery are a major cause of pain, infertility, and hospitalization and reoperation for small bowel obstruction. Our surgical procedure for creating abdominal adhesions in mice is a reliable tool to study the mechanisms underlying the formation of adhesions.

Abstract

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or intraabdominal infection. The precise mechanisms underlying adhesion formation are poorly understood. Many compounds and physical barriers have been tested for their ability to prevent adhesions after surgery with varying levels of success. The mouse and rat are important models for the study of abdominal adhesions. Several different techniques for the creation of adhesions in the mouse and rat exist in the literature. Here we describe a protocol utilizing abrasion of the cecum with sandpaper and sutures placed in the right abdominal sidewall. The mouse is anesthetized and the abdomen is prepped. A midline laparotomy is created and the cecum is identified. Sandpaper is used to gently abrade the surface of the cecum. Next, several figure-of-eight sutures are placed into the peritoneum of the right abdominal sidewall. The abdominal cavity is irrigated, a small amount of starch is applied, and the incision is closed. We have found that this technique produces the most consistent adhesions with the lowest mortality rate.

Introduction

Buken sammanväxningar är en form av ärrvävnad som bildas i magen som svar på inflammation, vanligtvis efter operation eller intraabdominal infektion. Sammanväxningar är en viktig orsak till kronisk buksmärta och infertilitet, och är den vanligaste orsaken till Tunntarmsobstruktioner en. Närvaron av adhesioner gör att utföra en andra bukoperation svårare och ökar sannolikheten för komplikationer 2.

Trots år av forskning, förblir de mekanismer som ligger bakom bildandet av adhesioner dåligt kända. Det är känt att en initial skada på den peritoneala ytan orsakar en utsvettning av fibrin-rik vätska, som sedan bildar en propp som binder ytorna av tarmen och bukväggen tillsammans 3. Senare, fibroblaster och andra celler migrerar in i klistret utrymmet och utsöndrar bindväv 4. Under månader till år vidhäftningen mognar genom att utveckla blodkärl och nerver <sup> 5.

Flera kommersiella produkter finns som är utformade för att minska bildningen av sammanväxningar efter bukkirurgi (t.ex. Seprafilm). Alla dessa produkter fungerar som mekaniska hinder och stoppa adhesionsbildning genom att förhindra fysisk kontakt mellan öglor av tarmen och bukväggen 6,7. Trots bevis från en kontrollerad studie som en kirurgisk adhesionsspärren minskar bildandet av sammanväxningar 8, anekdot många kirurger har varit besviken med effektiviteten av mekaniska barriärprodukter.

För närvarande finns det inga läkemedelsbaserade anti-vidhäftnings terapier, vilket återspeglar det faktum att de exakta processer i ärrbildning är dåligt förstådd. Utveckla en behandling som specifikt riktar cellulära eller molekylära personer som deltar i bildandet av sammanväxningar kommer att kräva en bättre förståelse av de händelser som är inblandade i bildandet av vidhäftningen. flera grupps har identifierat molekylära vägar som kan vara viktiga för adherensbildning 9-11. Djurmodeller ger en utmärkt miljö för att studera bildningen av sammanväxningar. Många studier har publicerats som beskriver den kirurgiska skapandet av vidhäftning i flera djur, särskilt hos råtta och mus 6,12-14. Med tanke på vår erfarenhet med att studera fibros i musen och stora tillgången på transgena möss och mus-baserade antikroppar, valde vi musen som vår modell för att studera sammanväxningar. Häri rapporterar vi den teknik som vi har utvecklat för att reproducerbart och tillförlitligt skapa buken sammanväxningar i musen.

Protocol

Följande protokoll har godkänts av Stanford University Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC) och uppfyller alla institutionella etiska riktlinjer för användning av försöksdjur. 1. Skapande av buken Sammanväxningar Börja med musen på antibiotika chow diet en vecka före ingreppet. Autoklav kirurgiska instrument och pre-varm salt bevattning lösning. Söva musen med 2% inhalerad isofluran. Med användning av en hårklippa…

Representative Results

Vid sju dagar efter operationen, blindtarmen och eventuellt colon ascendens, lever, och slingor av tunntarmen bör vara vidhäftande till den högra delen av buken väggen. (Figur 8) utskurna vävnaden kan bäddas och sektioneras och kommer att ge utmärkta histologiska diabilder. (Fig 11, 12) När proceduren utförs på rätt sätt, bör 100% av möss har betydande sammanväxningar på …

Discussion

De kritiska stegen i den här proceduren är: noggrant slipa blindtarmen utan att orsaka perforering, placera suturer i buken sidovägg, och tillämpa rätt mängd stärkelse. Endast gälla sandpapper för blindtarmen, eller en liten viss del av tarmen. Bred användning av sandpapper på stora mängder av tunntarmen tenderar att orsaka betydande ileus. Vara noga med att slipa cekum med tillräcklig kraft att ytan blir ojämn, men inte så mycket att vägg tårar. Att hitta denna balans kan ta lite tid. Hantera alltid ta…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

CDM stöddes av American College of Surgeons (ACS) Resident forskningsstipendium. MSH stöddes av California Institute för regenerativ medicin (CIRM) Clinical Fellow utbildningsbidrag TG2-01159. MSH, HPL, och MTL stöddes av American Society of Maxillofacial Surgeons (ASMs) / käkkirurger Foundation (MSF) bidrag Award. HPL stöddes av NIH bidrag R01 GM087609 och en gåva från Ingrid Lai och Bill Shu ära Anthony Shu. HPL och MTL stöddes av Hagey Laboratoriet för Pediatric regenerativ medicin och The Oak Foundation. MTL stöddes av Gunn / Olivier Fund.

Materials

Fisherbrand Absorbent Underpads, 20" x 24" Fisher Scientific 14-206-62
Polylined Sterile Field, 18" x 24" Busse Hospital Disposables 696 Cut a rectangular hole of the appropriate size
Isothesia isoflurane Henry Schein  050033
Fisherbrand Sterile cotton gauze pad, 4" x 4" Fisher Scientific 22-415-469
Puralube petrolatum ophthalmic ointment, 1/8 oz. tube Dechra Veterinary Products NDC 17033-211-38
Nair depilatory cream Church & Dwight Co. 22339-05
Buprenex buprenorphine  0.3 mg/mL Reckitt Benckiser Pharmaceuticals Inc. NDC 12496-0757-5
1 cc insulin syringe, 27G Becton  Dickinson 329412
Povidone Iodine Prep Solution Medline MDS093944H
Webcol alcohol prep swabs Covidien 6818
General-Purpose Labarotory Labeling tape VWR 89097-912
BioGel PI surgical gloves Mölnlycke Health Care ALA42675Z
Micro Forceps with teeth Roboz RS-5150
Fine scissors- sharp Fine Science Tools 14060-09
Straight serrated forceps Fine Science Tools 11050-10
Castro-Viejo needle driver Fine Science Tools 12565-14
100 grit 1/4 sheet sandpaper ACE Hardware 1010446 Cut into strips
4-0 silk suture, 30", SH needle Ethicon K831
7-0 PDS II absorbable monofilament suture, 30", BV-1 needle Ethicon Z135 Usually comes double-armed. Cut the suture at the midway point to generate two usable sutures.
Rice starch MP Biomedicals 102955
0.9% Sodium Chloride Irrigation Baxter BHL2F7121 Warm to 37° C prior to use
10 mL syringe Becton Dickinson 309604
6-0 Vicryl absorbable braided suture, 18", RB-1 taper needle Ethicon J212H
6-0 Ethilon nylon monofilament  suture, 18", P-3 needle,  Ethicon 1698G
Tegaderm Transparent Film Dressing Frame Style, 6 cm x 7 cm 3M 1624W Cut in half lengthwise

References

  1. Ellis, H., et al. Adhesion-related hospital readmissions after abdominal and pelvic surgery: a retrospective cohort study. Lancet. 353 (9163), 1476-1480 (1999).
  2. Brochhausen, C., et al. Current strategies and future perspectives for intraperitoneal adhesion prevention. J Gastrointest Surg. 16 (6), 1256-1274 (2012).
  3. diZerega, G. S., Campeau, J. D. Peritoneal repair and post-surgical adhesion formation. Hum Reprod Update. 7 (6), 547-555 (2001).
  4. Hellebrekers, B. W., Kooistra, T. Pathogenesis of postoperative adhesion formation. Br J Surg. 98 (11), 1503-1516 (2011).
  5. Herrick, S. E., et al. Human peritoneal adhesions are highly cellular, innervated, and vascularized. J Pathol. 192 (1), 67-72 (2000).
  6. Beyene, R. T., Kavalukas, S. L., Barbul, A. Intra-abdominal adhesions: Anatomy, physiology, pathophysiology, and treatment. Curr Probl Surg. 52 (7), 271-319 (2015).
  7. ten Broek, R. P., et al. Benefits and harms of adhesion barriers for abdominal surgery: a systematic review and meta-analysis. Lancet. 383 (9911), 48-59 (2014).
  8. Becker, J. M., et al. Prevention of postoperative abdominal adhesions by a sodium hyaluronate-based bioresorbable membrane: a prospective, randomized, double-blind multicenter study. J Am Coll Surg. 183 (4), 297-306 (1996).
  9. Cassidy, M. R., Sherburne, A. C., Heydrick, S. J., Stucchi, A. F. Combined intraoperative administration of a histone deacetylase inhibitor and a neurokinin-1 receptor antagonist synergistically reduces intra-abdominal adhesion formation in a rat model. Surgery. 157 (3), 581-589 (2015).
  10. Thaler, K., et al. Coincidence of connective tissue growth factor expression with fibrosis and angiogenesis in postoperative peritoneal adhesion formation. Eur Surg Res. 37 (4), 235-241 (2005).
  11. Hong, G. S., et al. Effects of macrophage-dependent peroxisome proliferator-activated receptor gamma signalling on adhesion formation after abdominal surgery in an experimental model. Br J Surg. 102 (12), 1506-1516 (2015).
  12. Whang, S. H., et al. In search of the best peritoneal adhesion model: comparison of different techniques in a rat model. J Surg Res. 167 (2), 245-250 (2011).
  13. Buckenmaier, C. C., Pusateri, A. E., Harris, R. A., Hetz, S. P. Comparison of antiadhesive treatments using an objective rat model. Am Surg. 65 (3), 274-282 (1999).
  14. Rajab, T. K., et al. An improved model for the induction of experimental adhesions. J Invest Surg. 23 (1), 35-39 (2010).
check_url/kr/54450?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Marshall, C. D., Hu, M. S., Leavitt, T., Barnes, L. A., Cheung, A. T., Malhotra, S., Lorenz, H. P., Longaker, M. T. Creation of Abdominal Adhesions in Mice. J. Vis. Exp. (114), e54450, doi:10.3791/54450 (2016).

View Video