Инвазивных гемодинамических характеристик портал гипертензивный синдром цирротической крыс
Summary
Здесь мы описываем подробный протокол для измерений инвазивных гемодинамических параметров, включая портал давление, чревного кровотока и системной гемодинамики для того чтобы характеризовать портала гипертензивный синдром у крыс.
Abstract
Это подробный протокол описания инвазивных гемодинамических измерения цирротической крыс для характеристики портала гипертензивный синдром. Портальная гипертензия (PHT) вследствие цирроза несет ответственность за самые тяжелые осложнения у больных с заболеваниями печени. Полную картину портала гипертензивный синдром характеризуется усилением давления портала (PP) благодаря увеличению внутрипеченочных сосудистого сопротивления (IHVR), гипердинамический циркуляции и увеличение кровотока чревного. Прогрессивные чревного артериальная вазодилатация и увеличение сердечного выброса с повышенной частоты сердечных сокращений (HR), но низкого артериального давления характеризует портала гипертензивный синдром.
Роман терапии в настоящее время разрабатываются этой целью уменьшить PP либо таргетинга IHVR или увеличение чревного кровотока, но могут возникнуть побочные эффекты на системной гемодинамики. Таким образом, подробные характеристики Портал венозной, чревного, и системных гемодинамических параметров, включая измерение PP, Портал венозной крови (PVBF), брыжеечный артериальной крови, среднее артериальное давление (карта), потока и HR необходима для доклинических Оценка эффективности новых процедур для PHT. Наши видео статья содержит читателя с структурированной протокола для выполнения инвазивных гемодинамических измерения цирротической крыс. В частности мы описываем катетеризации бедренной артерии и воротной вены через ободочнокишечной вен и измерение Портал венозной и чревного кровь течь через периваскулярной Доплер УЗИ датчики потока. Представитель результаты моделей различных крыса PHT отображаются.
Introduction
Псевдопреобразование Адамара определяется как патологически повышенное артериальное давление в Портал венозной системы, которая может вызвать тяжелые осложнения у больных с циррозом ВРВП кровотечения и асцит1. Предварительно печени (например, тромбоз воротной вены) и после печени (например, синдром Бадда-Киари) PHT редки, внутрипеченочных PHT вследствие цирроза печени представляет наиболее распространенной причиной PHT2.
При циррозе печени PP главным образом увеличивается вследствие повышенной IHVR3. В поздних стадиях, PHT усугубляется увеличение PVBF благодаря увеличению сердечного выброса и снижение системных и чревного сосудистого сопротивления — определение портала гипертензивный синдром4. Закон Ома (ΔP = Q * R) подразумевает, что IHVR и потока крови пропорциональна PP5. В больных прямое измерение PP является рискованным и не регулярно выполняемых; Вместо этого печени венозного давления градиент (HVPG) используется в качестве косвенной мерой PP6,7. HVPG вычисляется путем вычитания бесплатно печени венозного давления (FHVP) от вклинивается печени венозного давления (WHVP), которые измеряются с помощью баллонного катетера, помещены в печеночная Вена8. Физиологические HVPG колеблется в пределах 1 – 5 мм рт.ст., а HVPG ≥10 мм рт.ст определяет клинически значимых портальной гипертензии (CSPH) и означает повышенный риск осложнений, связанных с PHT, например ВРВП кровотечения, асцит и печеночная энцефалопатия9 . Хотя PP (т.е., HVPG) является наиболее соответствующим параметром для PHT тяжести, сведения о других компонентах PHT, тяжесть гипердинамический циркуляции (HR, карта), в том числе чревного/брыжеечных артериального кровотока и IHVR, имеют решающее значение для получите полное представление о различных базового механизма PHT.
Таким образом в отличие от косвенных измерений PP в организме человека, введена методология для крыс предлагает преимущество прямого измерения PP и позволяет записывать дополнительные гемодинамических параметров, характеризующих портала гипертензивный синдром. Кроме того прямое измерение PP является отличным интегративной индикация количества фиброз печени (основным фактором IHVR) и преодолевает определенные ограничения количественной оценки фиброза, связанные с ошибки выборки ткани печени.
Наиболее часто используемые грызунов модели цирротической PHT включают перевязки хирургических желчных протоков (BDL), токсинного индуцированного повреждения печени (т.е., четыреххлористый углерод, thioacetamide или dimethylnitrosamine администрации) и диета индуцированной метаболизма печени модели заболеванием. Prehepatic (не цирротической) PHT может быть вызвана частичной воротной вены перевязки (PPVL)10.
Мелкие грызуны хорошо подходят для метода представлены, включая мышей, хомяки, крысы или кроликов и связаны с относительно низкими затратами на обслуживание. Несмотря на это все, что оценки гемодинамики целесообразно выполнять в мышей, лучше точность и воспроизводимость результатов видны с крысы или больших грызунов благодаря очевидным преимуществом животных размера. Кроме того конкретные микро инструменты и устройства необходимы для получения аналогичных гемодинамики у мышей. Наконец крысы являются более совершенными с нижней связанной заболеваемости и смертности и таким образом, процент отсева, вероятно, ниже, крыс, чем у мышей.
Представлена методика хорошо подходит для оценки конкретных лечение заболеваний печени (то есть, анти фиброзный или противовоспалительные препараты) или Роман фармакологических подходов, что влияние сосудистого тонуса и/или эндотелиальной биологии; и таким образом, скорее всего, эффект гемодинамики в PHT.
Protocol
Representative Results
Discussion
PP является главным итогом параметром для оценки портала гипертензивный синдром и отражает серьезность основной цирроза. Матрицы осаждения (то есть, фиброз) и синусоидальных вазоконстрикция (из-за увеличение печени выражение сосудосуживающие средства и уменьшилась отзывчивость ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим ветеринарных врачей, медсестер и животноводов в центр биомедицинских исследований за их постоянную поддержку в ходе наших научно-исследовательских проектов. Авторы признают важный вклад всех рецензентов настоящего Протокола. Некоторые из исследований финансируется «Молодые науки Award» австрийского общества гастроэнтерологии и гепатологии (ÖGGH) для PS и «Skoda Award» австрийского общества внутренней медицины для TR.
Materials
| Instruments | |||
| LabChart 7 Pro software | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | - | Software |
| ML870 PowerLab 8/30 | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | - | Electronic multichannel recorder |
| MLT0380/D | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | - | Pressure transducer (x2: for Portal Pressure and Arterial Pressure) |
| ML112 Quad Bridge Amplifier | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | - | Bridge amplifier |
| TS420 | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | - | Flowmeter module |
| Biological Research Apparatus 7025 | UGO BASILE S.R.L., Comerio, Italy | - | Ventilator |
| Vapor 2000 | Dräger Medical AG & Co. KG, Lübeck, Germany | - | Isofluran Vaporizer |
| Perivascular probes (rat) for Transonic systems (Superior Mesenteric Artery) | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | #MA1PRB | Ultrasonic flow probe (1mm) |
| Perivascular probes (rat) for Transonic systems (Portal Vein) | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | #MA2PSB | Ultrasonic flow probe (2mm) |
| 1st for intubation & 2nd for clean skin incisions | - | - | Mayo scissor [x2] |
| Metzenbaum scissor | - | - | - |
| Cuticle scissor | - | - | - |
| e.g. Adson Brown tissue forceps | - | - | Tissue Forceps |
| High precision 45° angle broad point forceps [x2] | - | - | - |
| Hemostat [x4] | - | - | - |
| e.g. Mikulicz peritoneal clamp | - | - | Curved clamp |
| e.g. Dieffenbach clamp | - | - | Micro clamp |
| e.g. micro spatula with flat ends, width 4 mm, | - | - | Micro metal spatula |
| for transbuccal suture at intubation | - | - | Needle holder |
| Scalpel grip | - | - | - |
| selfmade | - | - | Intubation desk |
| blut, flexible and with a suitable diameter for arterial cannula and venflow | - | - | Blunt steel wire |
| modified arterial line 20G with Flowstich | Becton Dickinson, Farady Road, Swindon, UK | #682245 | Arterial line |
| Heating pad | - | - | - |
| Rectal temerature probe | - | - | - |
| Saline heater | - | - | - |
| Laryngoscope (specific for animal size, e.g. rat) | - | - | - |
| Inductionbox for inhalation anesthesia | - | - | - |
| Scale (able to measure mg) | - | - | - |
| Hair clipper | - | - | - |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Consumables | |||
| e.g. modified BD Venflon Pro Safety 14GA | Becton Dickinson Infusion Therapy, AB, SE251 06 Helsingborg, Sweden | #393230 | Peripheral venous catheter (14G) |
| Fine-Bore Polyethylene Tubing, ID 0.58mm, OD 0.96mm, Portex, | Smiths Medical International Ltd., Kent, UK | #800/100/200 | Catheter tube (PE-50) |
| e.g. Omnifix-F Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | #9161406V | Syringe 1mL |
| e.g. Injekt Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | #4606051V | Syringe 5mL |
| e.g. Injekt Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | #4606205V | Syringe 20mL |
| e.g. BD Microlance 3, 18G – 1 1/2" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain | #304622 | Cannula (18G) |
| e.g. BD Microlance 3, 23G – 1" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain | #300800 | Cannula (23G) |
| e.g. BD Microlance 3, 30G – 1/2" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain | #304000 | Cannula (30G) |
| e.g. Leukoplast S | BSN medical GmbH, Hamburg, Germany | #47619-00 | Adhesive tape |
| e.g. Gazin RK Mullkompressen (18x8cm) | Lohmann & Rauscher, Vienna, Austria | #10972 | Gauze compress (small) |
| e.g. Gazin RK Mullkompressen (5x5cm) | Lohmann & Rauscher, Vienna, Austria | #10961 | Gauze compress (big) |
| Silk Braided black, USP 4/0, EP 1.5 | SMI AG, St. Vith, Belgium | #2021-04 | Suture (Silk 4/0, EP 1.5) |
| e.g. Mersilk, 2-0 (3 Ph. Eur.), PS-1 Prime | Johnson & Johnson Medical GmbH – Ethicon Deutschland, Germany | #EH7552 | Transbuccal suture |
| e.g. Cottonbuds (2.2mm, 15cm) | Paul Hartmann AG, Heidenheim, Germany | #967936 | Cotton buds |
| e.g. Vue Ultrasoundgel | Optimum Medical Limited, UK | #1157 | Ultrasound gel |
| e.g. Glubran 2 | Gem srl, Viareggio, Italy | #G-NB2-50 | Tissue glue |
| e.g. Surgical scalpell knife Nr. 10 – carbon steel | Swann-Morton, England, B.S. | #202 | Scalpel Knife |
| Heparin, 5000 i.E./mL (Natriumheparin) | Medicamentum Pharma GmbH, Allerheiligen im Mürztal, Austria | - | Heparin |
| Florane | Aesica Queenborough Ltd., Queenborough, UK | - | Isoflurane |
| OeloVital (5g) | Fresenius Kabi Austira Gmbh, Graz, Austria | - | Eye gel |
| Ketasol | aniMedica GmbH, Senden-Bösensell, Germany | - | Ketamine |
| Rompun | Bayer Austria Ges.m.b.H., Vienna, Austria | - | Xylazine |
| Xylocain 10% Pumpspray | AstraZeneca Österreich GmbH, Vienna, Austria | - | Lidocaine pump spray |
| Dipidolor | Jansen-Cilag Pharma GmbH, Vienna, Austria | - | Piritramide |
| NaCl 0.9% Fresenius, 1L | Fresenius Kabi Austira GmbH, Graz, Austria | #13LIP132 | Physiological saline solution |
References
- Ripoll, C., et al. Hepatic venous pressure gradient predicts clinical decompensation in patients with compensated cirrhosis. Gastroenterology. 133 (2), 481-488 (2007).
- Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H. Evolution in the understanding of the pathophysiological basis of portal hypertension: How changes in paradigm are leading to successful new treatments. J Hepatol. 62, S121-S130 (2015).
- Blachier, M., Leleu, H., Peck-Radosavljevic, M., Valla, D. C., Roudot-Thoraval, F. The burden of liver disease in Europe: a review of available epidemiological data. J Hepatol. 58 (3), 593-608 (2013).
- Colle, I., Geerts, A. M., Van Steenkiste, C., Van Vlierberghe, H. Hemodynamic Changes in Splanchnic Blood Vessels in Portal Hypertension. Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology. 291 (6), 699-713 (2008).
- Laleman, W., Van Landeghem, L., Wilmer, A., Fevery, J., Nevens, F. Portal hypertension: from pathophysiology to clinical practice. Liver International. 25 (6), 1079-1090 (2005).
- Franchis, R. d. . Updating Consensus in Portal Hypertension: Report of the Baveno III Consensus Workshop on definitions, methodology and therapeutic strategies in portal hypertension. Journal of Hepatology. 33 (5), 846-852 (2000).
- Zardi, E. M., Di Matteo, F. M., Pacella, C. M., Sanyal, A. J. Invasive and non-invasive techniques for detecting portal hypertension and predicting variceral bleeding in cirrhosis: a review. Annals of medicine. 46 (1), 8-17 (2014).
- Kumar, A., Sharma, P., Sarin, S. K. Hepatic venous pressure gradient measurement: time to learn. Indian J Gastroenterol. 27 (2), 74-80 (2008).
- Tsochatzis, E. A., Bosch, J., Burroughs, A. K. Liver cirrhosis. Lancet. 383 (9930), 1749-1761 (2014).
- Abraldes, J. G., Pasarín, M., García-Pagán, J. C. Animal models of portal hypertension. World Journal of Gastroenterology : WJG. 12 (41), 6577-6584 (2006).
- Reiberger, T., et al. Sorafenib attenuates the portal hypertensive syndrome in partial portal vein ligated rats. Journal of Hepatology. 51 (5), 865-873 (2009).
- Schwabl, P., et al. Pioglitazone decreases portosystemic shunting by modulating inflammation and angiogenesis in cirrhotic and non-cirrhotic portal hypertensive rats. Journal of Hepatology. 60 (6), 1135-1142 (2014).
- Reiberger, T., et al. Nebivolol treatment increases splanchnic blood flow and portal pressure in cirrhotic rats via modulation of nitric oxide signalling. Liver International. 33 (4), 561-568 (2013).
- Schwabl, P., et al. The FXR agonist PX20606 ameliorates portal hypertension by targeting vascular remodelling and sinusoidal dysfunction. Journal of Hepatology. 66 (4), 724-733 (2017).
- Mandorfer, M., et al. Sustained virologic response to interferon-free therapies ameliorates HCV-induced portal hypertension. J Hepatol. 65 (4), 692-699 (2016).
- Schwabl, P., et al. Interferon-free regimens improve portal hypertension and histological necroinflammation in HIV/HCV patients with advanced liver disease. Aliment Pharmacol Ther. 45 (1), 139-149 (2017).
- Reiberger, T., Mandorfer, M. Beta adrenergic blockade and decompensated cirrhosis. Journal of Hepatology. 66 (4), 849-859 (2017).
- Reiberger, T., et al. Carvedilol for primary prophylaxis of variceal bleeding in cirrhotic patients with haemodynamic non-response to propranolol. Gut. 62 (11), 1634-1641 (2013).
- Reiberger, T., et al. Austrian consensus guidelines on the management and treatment of portal hypertension (Billroth III). Wiener klinische Wochenschrift. 129 (3), 135-158 (2017).
- de Franchis, R. Expanding consensus in portal hypertension. Journal of Hepatology. 63 (3), 743-752 (2015).
- Pinter, M., et al. The effects of sorafenib on the portal hypertensive syndrome in patients with liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma – a pilot study. Alimentary Pharmacology & Therapeutics. 35 (1), 83-91 (2012).
- Schwabl, P., Laleman, W. Novel treatment options for portal hypertension. Gastroenterol Rep (Oxf). 5 (2), 90-103 (2017).
- Klein, S., Schierwagen, R., Uschner, F., Trebicka, J. . Mouse and Rat Models of Induction of Hepatic Fibrosis and Assessment of Portal Hypertension. , (2017).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The Principles of Humane Experimental Technique. , (1959).
- Langhans, W., Myrtha, A., Riediger, T., Lutz, T. A. . Routine animal use procedures. , (2016).
- Animal Care and Use Program. . Rat and Mouse anesthesia and analgesia: Formulary and General Drug Information. , (2016).
- Davis, J. A. . Current Protocols in Neuroscience. , (2001).
- Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. Effects of isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl on physiological variables continuously measured by telemetry in Wistar rats. BMC Veterinary Research. 10 (1), 198 (2014).
- Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. Influence of anesthetic agent, depth of anesthesia and body temperature on cardiovascular functional parameters in the rat. Laboratory Animals. 48 (1), 6-14 (2014).
- Becker, K., et al. . Statement on anesthesia methodologies: Recommondations on anaesthesia methodologies for animal experimentation in rodents and rabbits. , (2016).
