La influencia de la resección hepática sobre el crecimiento tumoral intrahepática
Summary
A high incidence of tumor recurrence after resection of liver metastases remains an unsolved problem. The illustrated mouse model may be useful to investigate the reasons for such recurrences. It combines a liver resection model with intrahepatic tumor cell injection for the first time.
Abstract
La alta incidencia de la recurrencia del tumor después de la resección de las lesiones hepáticas metastásicas sigue siendo un problema sin resolver. depósitos celulares de tumores pequeños, que no son detectables por imágenes clínicas de rutina, pueden ser estimuladas por factores de regeneración hepática después de la resección hepática. Sin embargo, no está del todo claro, que los factores son cruciales para la recurrencia del tumor.
El modelo de ratón se presenta puede ser útil para explorar los mecanismos que desempeñan un papel en el desarrollo de lesiones malignas recurrentes después de la resección hepática. El modelo combina las técnicas fáciles de realizar y reproducibles de cantidades definidas de extracción de tejido del hígado y la inducción de tumores (por inyección) en ratones. Los animales fueron tratados con una sola laparotomía, una resección hepática 30%, o una resección hepática 70%. Todos los animales recibieron posteriormente una inyección de células tumorales en el tejido hepático restante. Después de dos semanas de observación, se evaluaron los hígados y tumores de tamaño y peso yexaminado por inmunohistoquímica.
Después de una resección hepática 70%, el volumen del tumor y el peso se incrementaron significativamente en comparación con una laparotomía sola (p <0,05). Además, la inmunohistoquímica (Ki67) mostró una tasa de proliferación del tumor aumentó en el grupo de resección (p <0,05).
Estos hallazgos demuestran la influencia de los mecanismos de la regeneración hepática en el crecimiento tumoral intrahepática. En combinación con métodos como el estudio diagnóstico histológico o el análisis de ARN, el modelo de ratón descrito podría servir como base para un examen detallado de los diferentes factores que intervienen en el crecimiento del tumor y la recurrencia de la enfermedad metastásica en el hígado. Un considerable número de variables como la duración de la observación postoperatoria, la línea celular utilizada para la inyección o el momento de la inyección y la resección hepática ofrecen múltiples ángulos cuando se explora una pregunta específica en el contexto de metástasis después de la hepatectomía. Las limitaciones de este procedimiento son el aurización para realizar el procedimiento en animales, el acceso a una instalación de pruebas con animales apropiados y adquisición de ciertos equipos.
Introduction
El cáncer colorrectal (CCR) es responsable de casi el 9% de todos los tumores malignos. Es el tercer cáncer más común, tanto en los EE.UU. y en todo el mundo. Las tasas de mortalidad globales de gama CRC de 300.000 a más de 500.000 por año 1. El veinte por ciento de los pacientes que sufren de metástasis hepáticas en el descubrimiento de su tumor colorrectal. Metástasis resecables se tratan normalmente por un 2,3 resección parcial del hígado. Las mejores técnicas quirúrgicas, nuevas estrategias multimodales y nuevas definiciones de metástasis resecables hacen que la terapia de una resección parcial del hígado posible que un número creciente de pacientes 4.
La recurrencia de tumores malignos hepáticos secundarios, sin embargo, es un reto secuelas clínicas en cirugía gastrointestinal moderna. Los pacientes con CCR que se sometieron a la resección de metástasis hepáticas tienen una probabilidad del 30 al 50% de desarrollar un nuevo tumor en el hígado remanente 5. Por lo tanto, hay una necesidad de más investigación sobre lamecanismos implicados en la recurrencia de metástasis hepáticas.
Una resección hepática de alrededor del 70% se compensa normalmente dentro de unas pocas semanas por el tejido hepático restante. Esta regeneración implica múltiples mecanismos, incluyendo citoquinas como la interleuquina 6 (IL-6), factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), factor de crecimiento transformante beta (TGF-β), el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF ), metaloproteasas de matriz (MMP-2 y MMP-9) y CXC-quimiocinas 6-11. Estas sustancias apoyan la regeneración hepática y también pueden ser responsables de las altas tasas de recurrencia de tumores malignos hepáticos primarios y secundarios mediante la inducción del crecimiento de los depósitos pequeños de células tumorales en el hígado restante que no son detectados por imágenes clínicas de rutina. Esta causalidad no se ha demostrado hasta el momento.
Se estableció la siguiente hipótesis. Después de la resección parcial del hígado, los factores de proliferación que son responsables de vivor hipertrofia también puede inducir el crecimiento de células tumorales no descubiertos previamente en el hígado. Un modelo de ratón fue diseñado, que combina las técnicas de resección hepática y la inducción de tumores. Treinta nude-foxn1nu / nu atímicos se dividieron en tres grupos de diez animales cada uno. Cada uno de ellos se trató con o bien una laparotomía solo (Grupo A), una resección del 30% del hígado (Grupo B) o una resección hepática 70% (Grupo C). Los animales en todos los grupos recibieron posteriormente una inyección de células tumorales en una parte restante definida del hígado, para simular las células tumorales inactivas. Animales donde observaron durante dos semanas y luego se evaluaron para el crecimiento tumoral y la hipertrofia del hígado.
El objetivo era crear un modelo que se podría utilizar para la búsqueda de los factores moleculares y patogénicos que pueden desempeñar un papel en la formación de tumores después de la hepatectomía. Este método puede ser útil para evaluar: el origen de los factores endocrinos implicados en la regeneración del hígado; Los mecanismos responsables de tum intrahepáticao el crecimiento después de la resección hepática; y el volumen de la resección hepática necesaria para la inducción del crecimiento tumoral intrahepática. El siguiente método sólo se ha realizado en animales, ya que prometen contribuir a la comprensión de los principios biológicos fundamentales y para el desarrollo del conocimiento que se puede esperar para beneficiar a los humanos por la mejora de las opciones de tratamiento. Debido a los mecanismos implicados en estos asuntos, que tuvo que ser examinada in vivo, como los métodos in vitro pueden no proporcionar una representación realista de la patología humana.
Estas investigaciones pueden conducir al descubrimiento de los objetivos relevantes para las opciones de tratamiento profiláctico para disminuir la recurrencia del tumor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Experimentos previos que realizan cirugía en roedores han podido identificar algunas variables que podrían servir como fuentes de sesgo. Con el fin de obtener resultados fiables y válidos, tenga en cuenta las siguientes precauciones.
Rutina de ayuno antes de la operación puede dar lugar a esteatosis hepática 12, que puede inhibir la regeneración del hígado 13,14. Por lo tanto, no se recomienda. La actividad mitótica más alto de hepatocitos varía durante el dí…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Reconocimiento especial al Dr. Benjamin Motsch por su ayuda en cuestiones técnicas. Los autores también desean reconocer el Dr. Marcus Forschner y Birk Müller por su apoyo multimedia, Erica Magelky por su experiencia editorial y Lisa Hornung, el Dr. Roland Jurgons y el profesor Stephan von Hörsten (todos de la Franz-Penzoldt-Center, Universidad de Erlangen) por su profesionalismo en el manejo de los animales y el cuidado. Agradecemos al profesor Michael Neumaier en el Instituto de Química Clínica, Facultad de Medicina de la Universidad de Mannheim de Heidelberg, Alemania para proporcionar células tumorales MC38.
El presente trabajo se llevó a cabo en cumplimiento de los requisitos para la obtención del título "Dr. med." en el Friedrich-Alexander de Erlangen-Universidad-Nürnberg (FAU).
Materials
| Equipment | |||
| Operation Microscope | Zeiss | OPMI-1 FC S21 | |
| Induction Cage (Plexiglas Box) | UNO BV, Netherlands | 180000132 | |
| Flowmeter + Connection Kit | UNO BV, Netherlands | 180000008 | |
| UNO Vaporizer Sigma Delta | UNO BV, Netherlands | 180000002 | |
| Key Filler for Anesthetic | UNO BV, Netherlands | 180000010 | |
| Activated Charcoal Filter Adsorber | UNO BV, Netherlands | 180000140 | |
| Gas Exhaust Unit | UNO BV, Netherlands | 180000118 | |
| Face Mask for mouse | UNO BV, Netherlands | 180000065 | |
| Vaporizer Stand | UNO BV, Netherlands | 180000006 | |
| Heat lamp | Physitemp Instruments | HL-1 | |
| Styrofoam Pad | RAYHER | 30074000 | |
| Third Hand Tool | TOOLCRAFT | ZD-10F | |
| Precision Scales | Kern | EW 220-3NM | |
| Scales | Kern | EMB 500-1 | |
| Sliding Caliper | MIB | MIB 82026100 | |
| Microdissection forceps | Braun/Aesculap | BD195R | |
| Microdissection scissors | Braun/Aesculap | FD100R | |
| Microdissection needle holder | Braun/Aesculap | BM563R | |
| Retractor | Fine Science Tools (F.S.T.) | No. 17001-0 | Type: Bowmann |
| Clamp | Braun/Aesculap | BJ002R | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Expendable Items | |||
| (NOTE: Quantities are per animal and procedure) | |||
| Foliodrape sterile cover (45x75cm) | Hartmann | 2775001 | |
| Sterile Cotton Swabs (2x) | Hartmann | 4700151 | Peha |
| Sterile fluid (0,9%NaCl) | Braun | 3570310 | PZN=04454809 |
| Disinfectant (Softasept – 250ml) | Braun | 3887138 | PZN=0762008808505018 |
| 2 x 1ml syringe (Injekt-F ) | Braun | 9166017V | |
| 26G canula (Sterican) – for Carprofen injection | Braun | 4665457 | |
| 30G canula (Sterican) – for Tumor injection | Braun | 4656300 | |
| Caprofen (=Rimadyl) | Pfizer | QM01AE91 | |
| Metamizole (=Novaminsulfon) | Ratiopharm | 16543.00.00 | |
| 4-0 Vicryl suture | Ethicon | J835G | |
| 5-0 Prolene suture | Ethicon | 8618G | |
| SafeLock Flex-Tube 1.5mL | Eppendorf | 22363778 | |
| 4×4 Gauze Sponge | Kendall/Covidien | UPC: 728795135355 | ASIN: B005BFQTWM |
| Large paperclip | ACCO | A7072510G | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animals | |||
| Female athymic nude-foxn1nu/nu | Harlan Laboratories B.V. | Code 069 | |
Referências
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