En revidert metode for å indusere sekundær lymfødem i Hindlimb bentap av mus

Summary

Denne dyre modellen gjør det mulig for forskere å indusere statistisk signifikant sekundær lymfødem i hindlimb bentap av mus, som varer i minst 8 uker. Modellen kan brukes til å studere patofysiologi av lymfødem og å undersøke romanen behandlingstilbud.

Abstract

Animal modeller er av største betydning i forskningen av lymfødem for å forstå patofysiologi av sykdommen, men også å utforske potensielle behandlingstilbud. Denne muse modellen gjør det mulig for forskere å indusere betydelig lymfødem som varer i minst 8 uker. Lymfødem er indusert ved hjelp av en kombinasjon av fraksjoneres strålebehandling og kirurgisk ablasjon av lymphatics. Denne modellen krever at musene får en dose på 10 Gray (gy) stråling før og etter operasjonen. Den kirurgiske delen av modellen innebærer ligation av tre lymfe fartøy og utvinning av to lymfeknuter fra musen hindlimb bentap. Å ha tilgang til mikrokirurgisk verktøy og et mikroskop er viktig, på grunn av de små anatomiske strukturer av mus. Fordelen med denne modellen er at det resulterer i statistisk signifikant lymfødem, som gir et godt grunnlag for å vurdere ulike behandlingstilbud. Det er også et flott og lett tilgjengelig alternativ for mikrokirurgisk trening. Begrensningen av denne modellen er at prosedyren kan være tidkrevende, spesielt hvis ikke praktisert på forhånd. Modellen resulterer i objektivt målbare lymfødem i mus, uten å forårsake alvorlig sykelighet og har blitt testet i tre separate prosjekter.

Introduction

Lymfødem er preget av en opphopning av lymfe væske som fører til lokaliserte vev hevelse, som i hovedsak oppstår på grunn av nedsatt eller forstyrret flyt av lymfe væske i lymfesystemet fartøy¹. Lymfe strømmen kan svekkes eller forstyrret av infeksjon, obstruksjon, skade eller medfødt defekter i lymfesystemet². Disse årsaker resultere i opphopning av lymfatisk væske, noe som fører til en kronisk tilstand av betennelse, noe som resulterer i påfølgende fibrose, samt deponering av fettvev³. Lymfødem kan kategoriseres som primær eller sekundær lymfødem. Primær lymfødem er forårsaket av utviklingsmessige unormalt eller genetisk mutasjon^2,4. Sekundær lymfødem oppstår på grunn av underliggende systemisk sykdom, kirurgi eller traumer^2,4. Sekundær lymfødem er den vanligste formen for lymfødem i verden². I utviklede land, den vanligste årsaken til sekundær lymfødem er onkologiske terapi som adjuvant strålebehandling og lymfe node disseksjon⁵. Lymfødem er hyppigste blant brystkreftpasienter, men kan også utvikles hos pasienter med Gynecologic, melanom, urin eller nakke kreft⁶. Det har blitt antydet at av alle kvinner diagnostisert med brystkreft, vil 21% utvikle lymfødem⁷.

Lymfødem kan være stressende for pasienten både fysisk og psykologisk. Pasienter med lymfødem har en økt risiko for infeksjon^5,8,9, dårlig livskvalitet og kan utvikle sosial angst og symptomer på depresjon¹⁰. Komplikasjoner av kronisk lymfødem føre til høye kostnader for omsorg og en økt sykdoms byrde^9,11. Funnene har også antydet at lymfødem kan være assosiert med økt risiko for død etter brystkreftbehandling¹². Konservativ ledelse som kompresjon av det berørte området, manuell lymfe drenering og generell hudpleie forblir den første linjen tilnærming. Det er for øyeblikket ingen helbredende behandling⁶. Selv om fremgangen har blitt gjort innen kirurgisk og medisinsk behandling, er det fortsatt rom for forbedring. Mer forskning, som gir innsikt i patofysiologi og progresjon av sykdommen, er nødvendig for at klinikere skal kunne gi bedre behandlingsalternativer for pasientene⁵.

Animal modeller brukes i prekliniske forskning for å forstå patofysiologi av sykdommer og utvikle potensielle behandlingstilbud. Adskillige annerledes lymfødem dyr modeller ha blitt etablerte inne hjørnetenner^13,14, kanin¹⁵, sau¹⁶, pigs^17,18 og gnagere^{19,20, 21,22,23,24}. Den gnager modellen synes å være den mest kostnadseffektive modellen, når gransker gjenoppbyggingen av lymfatisk funksjon, på grunn av gnagere blir lett tilgjengelig og relativt lavt priset²⁵. De fleste av musene modellene har fokusert på inducing lymfødem i halen av mus^21,22,23. Halen modellen er svært pålitelig, men den eksakte kirurgiske teknikken for inducing lymfødem varierer betydelig i tidligere publisert materiale. Dette resulterer i svingninger i varighet og robusthet av de utviklede lymfødem presentert i kjente litteratur²⁵. Ulike teknikker blir også brukt for inducing lymfødem i hindlimb bentap modellen og de gir også varierende resultater, men hindlimb bentap modellen kan være lettere å forstå fra et translational perspektiv. Tidligere lymfødem modeller har blitt hemmet av spontan lymfødem oppløsning og derfor en reproduserbar og permanent lymfødem modell er nødvendig²⁵. Forskere har tidligere forsøkt å øke dosen av stråling, for å hindre spontan lymfødem oppløsning, men dette har ofte ført til påfølgende alvorlig sykelighet²⁵.

Denne modellen resulterer i statistisk signifikant lymfødem, uten å forårsake alvorlig sykelighet, ved å kombinere mikrokirurgi med stråling. Modellen har blitt revidert fra en tidligere kirurgisk modell ved å legge en dose av bestråling som induserer lymfødem, uten å forårsake alvorlig sykelighet²⁶. Den likeledes tilbyder en stor opportunity for mikrokirurgisk lærer opp. Å ha tilgang til mikrokirurgisk utstyr og et mikroskop er nødvendig, på grunn av de små anatomiske strukturer av mus. Den kirurgiske prosedyren kan utføres når brukeren har lært grunnleggende mikrokirurgisk teknikker, for eksempel suturing med mikrokirurgisk instrumenter. Operatørene som utførte denne prosedyren alle så tutorial videoer av Acland på forutsetningene for mikrokirurgisk ferdigheter (1981) og grunnleggende microsuture teknikk (1985). Vi anbefaler at du praktiserer den kirurgiske prosedyren 8 − 10 ganger før du bruker den i forskning. Praktisere prosedyren sikrer at færre feil er gjort og at prosedyren kan utføres mer effektivt. Når mestret, kan den kirurgiske prosedyren utføres i 45 minutter.

Protocol

Dyrene var huset inne det universitet av Sør Danmark dyr bekymre Letter ifølge institusjonell retningslinjene. Alle prosedyrer som involverer dyr har blitt godkjent av The Animal eksperimenter Datatilsynet, Miljøverndepartementet og mat av Danmark. 1. pre-kirurgi bestråling Merk: pre-kirurgi bestråling finner sted 7 dager før operasjonen. Indusere anestesi. Plasser musen i en induksjon boks og sette fordamper til 3% isoflurane med en oksygen …

Representative Results

Denne prosedyren har tidligere vært brukt i tre separate eksperimenter. Alle eksperimentene ble gjort av forskjellige bly etterforskere som alle er co-forfatterne av denne artikkelen. I alle tre eksperimenter ble det tatt stor forsiktighet for å følge samme fremgangsmåte som beskrevet i denne protokollen. I alle tre eksperimenter ble sekundær lymfødem indusert i en hindlimb bentap mens de andre hindlimb bentap fungerte som en kontroll. Volumene av hindlimbs var det primære utfallet…

Discussion

Det finnes noen viktige trinn i denne protokollen. For det første er det viktig at forskerne tar sikkerhetsforanstaltninger når du arbeider med radioaktivitet. For det andre, under kirurgisk del av denne protokollen, er det viktig å starte prosedyren når musen er anesthetized og fullføre den uten unødvendige pauser. Dette er viktig for å unngå en overdrevent lang kirurgisk periode for dyret og for å hindre at anestesi mister effekt under operasjonen. Det anbefales å bare administrere en bolus injeksjon av bedø…

Materials

10-0 Nylon suture	S&T	12051-10
6-0 Nylon suture – Dafilon	B Braun	C0933112
Coagulator – ICC 50	ERBE
Cotton tipped applicators	Yibon medical co
Dissecting forceps	Lawton	09-0190
Elastic retractors	Odense University Hospital
Electrical clipper	Aesculap	GT420
Fentanyl 0,315 mg/ml	Matrix
Heating pad – PhysioSuite	Kent Scientific Corp.
Isoflurane 1000mg Attane	Scan Vet
Isoflurane vaporizer – PPV	Penlon
Micro jewler forceps	Lawton	1405-05
Micro Needle holder	Lawton	25679-14
Micro scissors	Lawton	10128-15
Micro tying forceps	Lawton	43953-10
Microfine U-40 syringe 0,5ml	BD	328821
Microlance syringe 25g	BD
Microlance syringe 27g	BD
Midazolam 5 mg/ml (hameln)	Matrix
Needle holder – Circle wood	Lawton	08-0065
Non woven swabs	Selefa
Opmi pico microscope F170	Zeiss
Patent blue V – 25 mg/ml	Guerbet
Scissors – Joseph	BD	RH1630
Siemens INVEON multimodality pre-clinical scanner	Siemens pre-clinical solutions
Source of radiation – D3100	Gulmay
Stata Statistical Software: Release 15	StataCorp LLC
Temgesic – 0,2 mg	Indivior
Vet eye ointment – viscotears	Bausch & Lomb