Summary

Ridurre al minimo il sanguinamento della vena porta post-infusione durante il trapianto di isole intraepatiche nei topi

Published: May 10, 2021
doi:

Summary

Qui presentiamo procedure chirurgiche raffinate sull’esecuzione con successo del trapianto intraportale di isole, una procedura chirurgica clinicamente rilevante ma tecnicamente impegnativa, nei topi.

Abstract

Sebbene il fegato sia attualmente accettato come sito di trapianto primario per le isole umane in contesti clinici, le isole vengono trapiantate sotto la capsula renale nella maggior parte degli studi di trapianto di isole precliniche di roditori. Questo modello è comunemente usato perché il trapianto di isole intraepatiche murine è tecnicamente impegnativo e un’alta percentuale di topi potrebbe morire per complicazioni chirurgiche, in particolare sanguinamento dal sito di iniezione post-trapianto. In questo studio, vengono dimostrate due procedure che possono ridurre al minimo l’incidenza di sanguinamento della vena porta post-infusione. Il primo metodo applica una spugna di gelatina emostatica assorbibile al sito di iniezione, e il secondo metodo prevede la penetrazione dell’ago per iniezione dell’isolotto attraverso il tessuto adiposo prima e poi nella vena porta utilizzando il tessuto adiposo come barriera fisica per fermare il sanguinamento. Entrambi i metodi potrebbero prevenire efficacemente la morte del topo indotta dal sanguinamento. Sono state presentate l’intera sezione epatica che mostra la distribuzione delle isole e l’evidenza di trombosi delle isole post-trapianto, una caratteristica tipica per il trapianto di isole intraepatiche. Questi protocolli migliorati perfezionano le procedure di trapianto intraepatico di isole e possono aiutare i laboratori a impostare la procedura per studiare la sopravvivenza e la funzione delle isole in contesti pre-clinici.

Introduction

Il trapianto intraportale di isole (IIT) attraverso la vena porta è il metodo più comunemente usato per il trapianto di isole umane in contesti clinici. Il modello IIT murino offre una grande opportunità per studiare il trapianto di isole e testare approcci interventistici promettenti che possono migliorare l’efficacia del trapianto di isole1. IIT è stato descritto per la prima volta nel 1970 e utilizzato da diversi gruppi1,2,3,4,5. Ha riacquistato popolarità dopo la svolta nel trapianto di isole umane nell’anno 20006,7. Tuttavia, la maggior parte degli studi sul trapianto di isole ha utilizzato la capsula renale come sito preferito per il trapianto sperimentale di isole grazie al suo facile successo. Al contrario, l’IIT è più tecnicamente impegnativo e meno frequentemente utilizzato per gli studi sui trapianti di isole8,9. A differenza dell’IIT, tuttavia, le isole trapiantate sotto la capsula renale non soffrono della reazione infiammatoria immediata mediata dal sangue caratterizzata da trombosi, infiammazione e ischemia del tessuto epatico, e quindi hanno una funzione migliore rispetto alle isole trapiantate nel fegato. Il modello di capsula renale, quindi, potrebbe non imitare completamente gli stress incontrati dalle isole nel trapianto di isole umane10,11,12.

Una delle principali complicanze dell’IIT nei topi è il sanguinamento dal sito di iniezione dopo il trapianto, che potrebbe causare il 10-30% della mortalità tra diversi ceppi di topo12. In questo articolo, sono stati sviluppati due approcci raffinati per fermare il sanguinamento in modo più rapido e sicuro e per ridurre la mortalità dei topi dopo un IIT. La dimostrazione visiva di questi dettagli raffinati aiuterà i ricercatori a identificare i passaggi chiave di questa procedura tecnicamente impegnativa. Inoltre, la posizione degli innesti di isole nel fegato del ricevente è stata determinata dall’esame istologico del tessuto epatico colorato di ematossilina ed eosina (H & E) (intera sezione) recante isole trapiantate.

Protocol

Tutte le procedure sono state condotte con l’approvazione dei comitati istituzionali per la cura e l’uso degli animali presso la Medical University of South Carolina e il Ralph H Johnson Medical Center di Charleston. 1. Induzione del diabete con streptozotocina (STZ) Preparazione dei topi riceventi: Pesare tutti i topi individualmente. Controllare i livelli di glucosio nel sangue da un campione di sangue della vena della coda utilizzando un glucometro. …

Representative Results

Abbiamo eseguito trapianti di isole singeniche e xenogeniche attraverso la vena porta. La funzione dell’innesto di isole è stata osservata in modo dose-dipendente in entrambi i modelli di trapianto di isole. Nel modello di trapianto di isole singeniche utilizzando topi C57BL/6, il trapianto di 250 isole ha portato a normoglicemia transitoria prima che i topi tornassero all’iperglicemia. I topi che ricevevano 500 isole hanno raggiunto e mantenuto la normoglicemia oltre i 30 giorni dopo il trapianto (…

Discussion

In questo studio, sono state dimostrate due procedure migliorate che possono prevenire il sanguinamento e possono ridurre la mortalità del topo durante l’IIT del topo. Questo studio consente ai ricercatori di visualizzare il modello di trapianto di isole che è unico nello studio della risposta infiammatoria istantanea mediata dal sangue dopo il trapianto. Il modello IIT è un modello distintivo per lo studio della sopravvivenza delle cellule insulari e delle lesioni ischemiche epatiche in risposta al trapianto di <sup …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato supportato dal Department of Veterans Affairs (VA-ORD BLR& D Merit I01BX004536) e dal National Institute of Health concede # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, a HW. Vorremmo ringraziarvi mr. Michael Lee e Ms. Lindsay Swaby per l’editing linguistico

Materials

10% Neutral buffered formalin v/v Fisher Scientific 23426796
1 mL Syringe with needle AHS AH01T
20 mL Syringe BD 301031
25G x 5/8" hypodermic needles BD 305122
Alcohol prep pads, sterile Fisher Scientific 22-363-750
Animal Anesthesia system VetEquip, Inc. 901806
Buprenorphine hydrochloride, injection Par Sterile Products, LLC NDC 42023-179-05
Centrifuge tubes, 15 mL Fisher Scientific 0553859A
CMRL-1066 Corning 15110CV
DMEM Corning 10013CV
Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade Fisher Scientific BP2818500
Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp Roboz Surgical Instrument Co. RS-5882
Fetal bovine serum (FBS) Corning 35011CV
FreeStyle  Glucose meter Abbott Lite
FreeStyle Blood Glucose test strips Abbott Lite
Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) Pharmacia & Upjohn Company 34201
Graefe forceps 4” extra delicate tip Roboz Surgical Instrument Co. RS-5136
Heated pad Amazon B07HMKMBKM
Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” Roboz Surgical Instrument Co. RS-7850
Insulin syringe with 27-gauge needle BD 879588
Iodine prep pads Fisher Scientific 19-027048
Isoflurane Piramal Critical Care NDC 66794-017-25
Penicillin/streptomycin (P/S) HyClone SV30010
Polypropylene Suture 4-0 Med-Vet International MV-8683
Polypropylene Suture 5-0 Med-Vet International MV-8661
Sodium chloride, 0.9% intravenous solution VWR 2B1322Q
Streptozocin (STZ) Sigma S0130
Surgical drape, sterile Med-Vet International DR1826
Tissue Cassette Fisher Scientific 22-272416

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Cite This Article
Gou, W., Cui, W., Cui, Y., Wang, H. Minimizing Post-Infusion Portal Vein Bleeding during Intrahepatic Islet Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (171), e62530, doi:10.3791/62530 (2021).

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