Rotte Model af inddrage fiskelever Partition og Portal vene ligatur procedure, iscenesatte Hepatectomy (ALPPS)

Summary

Inducerende hurtige lever hypertrofi ved hjælp af knytte leveren Partition og Portal vene ligatur for en stadieinddelte hepatectomy er (ALPPS) blevet foreslået for resektion af borderline resektable levertumorer. Denne model kan belyse mekanismer involveret i hurtige hypertrofi og tillader test af lægemidler, der fremmer eller blokere acceleration af regenerering.

Abstract

Nylige kliniske data støtter en aggressiv kirurgisk tilgang til både primær og metastatisk levertumorer. For nogle indikationer, som kolorektal lever metastaser, efterladt mængden af levervævet, når leveren resektion er blevet den vigtigste begrænsende faktor for resectability af store eller flere levertumorer. En minimal mængde af funktionelle væv er forpligtet til at undgå de alvorlige komplikation af post-hepatectomy leversvigt, som har høj sygelighed og dødelighed. Inducerende lever vækst af den potentielle rest før resektion er blevet mere etableret i leveren kirurgi, enten i form af portalen vene embolisering af Interventionel radiologer eller i form af portalen vene ligatur flere uger før resektion. For nylig, det blev påvist, at leveren regenerering er mere omfattende og hurtigere, når den parenkymalt transection føjes til portalen vene ligatur i første omgang og derefter, efter kun en uge venter, resektion udført i en anden fase (knytte leveren Partition og Portal vene ligatur for stadieinddelte hepatectomy = ALPPS). ALPPS er hurtigt blevet populært over hele verden, men er blevet kritiseret for sin høje perioperative dødelighed. Mekanismen for hurtig og omfattende vækst induceret af denne procedure er ikke blevet godt forstået. Dyremodeller har udviklet for at udforske både fysiologiske og molekylære mekanismer af accelereret lever regenerering i ALPPS. Denne protokol udgør en rotte model, der giver mulighed for mekanistisk udforskning af accelereret regenerering.

Introduction

Størrelsen af den lever rest begrænser resectability af levertumorer. ¹ i generelle, når mindre end 25% leveren væv er efterladt, patienten er i øget risiko for at dø af akut leversvigt på grund af manglende metabolisk funktion for hele organismen (“alt for lille for størrelsen syndrom”). ² denne post-hepatectomy leversvigt er den mest ødelæggende komplikation efter lever resektion. Klinikere har derfor forsøgt at fremkalde lever regenerering inden resektion af leveren ved at manipulere med strømmen af portalen vene. ³ det blev konstateret, at når portalen vene er tilstoppet, den resterende del med portalen vene flow begynder at vokse i et langsomt tempo, og kan dermed øge op til 60% i størrelse. ⁴ kirurgisk ligatur⁵ eller interventionel portal vene okklusion har begge været klinisk er etableret. ⁴ stigning i volumen og funktion af leveren er pålidelige, men væksten i leveren efter portal okklusion er kun omkring en femtedel i forhold til væksten i rest leveren efter delvis hepatectomy. ⁶

Den nødvendige tid til leveren til at vokse er uger til måneder, selv om leveren kan regenerere i en meget hurtigere tempo efter resektion. Leveren er det eneste organ, der vokser tilbage til normal funktion efter fjernelse af en del af det. ⁷ en roman procedure inducerende lever regenerering i samme tempo som efter delvis hepactectomy blev udviklet af en gruppe af kirurger der opdagede, at tilføje en transection mellem den tilstoppet og den ikke-tilstoppet del af leveren inducerer leveren Hjertehypertrofi med samme vækst sats som efter lever resektion, men før resektion. ⁹ proceduren, der initierer hurtige hypertrofi af 80% inden for en uge i fremtiden lever rest, der giver mulighed for resektion af omfattende, primært inoperabel, lever tumorer inden for en uge. Proceduren blev kaldt “Associating leveren Partition og Portal vene ligatur for stadieinddelte hepatectomy = ALPPS” og blev hurtigt populære i hele verden. ¹⁰ flere betænkninger støttet en udvidelse af resectability af borderline resektable levertumorer opnås ved den nye teknik,¹¹ mens den komplekse kirurgiske procedure blev også kritiseret for sin høje komplikation sats. ^{12 , 13}

Udviklingen af en gnaver og også store dyremodeller for langsomme og hurtige hypertrofi har forsøgt siden offentliggørelsen af ALPPS i 2012 til at tillade en bedre histologiske karakterisering og forståelse af mekanismerne og teste narkotika virkninger på den forskellige vækstrater i levervævet i dyr. De første dyr model udviklet var en rotte model. I denne model, hurtig hypertrofi efter parenkymalt transection mellem højre og venstre del af den mediane lap accelereret regenerering af lige median lap. ¹⁴ en anden model blev introduceret senere i musen. I denne model venstre laterale lap var resektion og portal vene grene til hver lap af leveren undtagen venstre median lap blev bundet. ¹⁵ i mellemtiden stort dyremodeller for ALPPS hos svin er blevet beskrevet så godt. ¹⁶

Til undersøgelse af fysiologiske mekanismer som flow ændringer og presset i portalen vene, perfusion og iltning af levervævet er rotte model overlegen i forhold til model af ALPPS i mus. En anden fordel ved rotten modellen for murine er rotte model der er ingen nødvendighed for en resektion af den venstre laterale lap,¹⁵ , som kan forurene virkningerne af leveren resektion med dem af ALPPS. Rotte model derimod ikke reducere leveren celle masse. En gris model bruger den højre bageste lap som den voksende lap, men grisen leveren er yderst lobulated. Derfor er det vanskeligt at oprette et transection fly i den allerede tynde væv bro mellem den højre bageste og den højre forreste lap. I modsætning hertil den mediane lap i rotter består af to dele, der leveres separat af en portal vene hver og en parenkymalt transection fly kan nemt blive skabt mellem de to ved hjælp af microsurgical teknikker. Tilgængeligheden af små dyr computertomografi (CT) og/eller magnet resonans imaging (MR) tillader meget nøjagtig kvantificering af volumetriske vækst mellem Vena ligatur alene og portal vene ligatur og den ekstra transection, som er vigtige til validering af alle hurtige lever hypertrofi model.

Protokollen præsenteres her beskrives den kirurgiske teknik og metoder til volumetriske validering og fysiologisk karakterisering af modellen for langsomme og hurtige hypertrofi efter portåren ligatur og portal vene ligatur med transection, henholdsvis i rotter.

Protocol

Alle eksperimenter i denne protokol blev godkendt af veterinærmyndighederne i kantonen Zürich, Schweiz (nummer 60/2014). Desuden, alle eksperimenterende trin blev udført i nøje overensstemmelse med retningslinjerne for eksperimenter med dyr af schweiziske Academy i Medical Sciences (SAMS) og retningslinjer af den sammenslutning af europæiske laboratorium dyr videnskab foreninger (FELASA) . 1. dyrehold, Operating Room udstyr og instrumenter, anæstesi Holde mandlige Wistar rotter…

Representative Results

To forskellige kirurgiske procedurer portåren ligatur (PVL) og PVL med transection (PVL + T) resultere i udpræget forskellige vækst kinetik. PVL inducerer moderat lydstyrke stigning inden for 3 dage, hvorimod i PVL + T en meget større lige median lap (RML) kan være set (figur 5). Dette kan verificeres af daglige volumetry. Omfanget af RML ca fordobler inden for 3 dage i PVL, mens det tredobler i PVL + T.17 <p class="jove_conte…

Discussion

Denne protokol udgør en dyremodel af ALPPS med sit hurtige hypertrofi induceret af PVL + T, der groft fordobler volumen stigning inden for 3 dage sammenlignet med PVL alene. ¹⁷ den højre midterste hepatisk lap er brugt som en model for den voksende lever lap fordi den midterste hepatiske lap er én sammenhængende parenkymalt masse leveres af to separate portal vener til venstre og til højre side, som vist i figur 1 i en nylig offentliggjort arbejde. <sup class="xr…

Materials

Isoflurane, 250ml bottles	Attane, Piramal, Mumbai, India	LDNI 22098	Standard vet. equipment
Tec-3 Isofluorane Vaporizer	Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL	not available anymore	Standard vet. equipment
Buprenorphine (Temgesic)	Indivior, Baar, Switzerland	7680419310353	GTIN-number
Vitamine A ointment	Bausch&Lomp, Zug, Switzerland	7680223980247	GTIN-number
Atropine sulfate 0.5mg/ml	Sintetica SA, Mendrisio, Switzerland	7680565330045	GTIN-number
Microsurgery microscope	Olympus, Tokio, Japan	SZX10	Standard vet. equipment
Betadine	Mundipharma, Basel, Switzerland	7680342821377	GTIN-number
Sponges	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	NK83.1	Mini-sponges
Abdominal Wall retractors	N/A	N/A	Self-made from paper clips and Q-Tips
3-0 silk	Ethicon, Sommerville, NJ	K872H	Standard surgical
Scissors	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	503371	Standard microsurgical
Adson forceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	501244-G	Standard microsurgical
Fine tips microforceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	501976	Tips need to be polished regularly
Curved fine tips microforceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	504513	Essential to go around the portal vein branches
6-0 LOOK black braided silk	Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA	SP114	Spool, precut prior to the procedure
2-0 silk sutures	Ethicon, Sommerville, NJ	K833	Standard surgical
5-0 maxon sutures	Covidien, Dublin, Ireland	6608-21	Standard surgical
Bipolar microforceps	Sutter, Freiburg, Germany	780148SGS	Essential for parenchymal transection
Q-tips small	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	EH11.1	Standard surgical
Q-tips big	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	XL54.1	Standard surgical
G30 needle	Terumo, Tokyo, Japan	NN-3013R	Standard anesthesia equipment
2mm volume flow probe	Transonic Systems, Ithaca, NY	MA-2PS	Smallest available probe for HAT-311 flow meter
Transonic flow meter	Transonic Systems, Ithaca, NY	HAT-311 Transsonic flow QC meter	One of the  first generation flow flow meters for surgery
ExiTron nano 12,000	Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany	130-095-698	Nanomoloecular contrast medium that opacifies liver and spleen
G26 intravenous catheter	Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ	391349	Standard anesthesia equipment
Quantum FX MicroCT	Perkin Elmer, Waltham, MA	N/A	Standard small animal CT scanner at the institute of physiology, University of Zürich
OsiriX 8.0	Pixmeo Sarl, Geneva, Switzerland	N/A	Public domain software : www.pixmeo.com