Modello del ratto della partizione del fegato associando i e legatura della vena portale per procedura di messa in scena epatectomia (ALPPS)

Summary

Indurre ipertrofia epatica rapida utilizzando associando i fegato partizione e legatura della vena portale per un’epatectomia Staged (ALPPS) è stato proposto per la resezione dei tumori del fegato resecabile limite. Questo modello può delucidare i meccanismi coinvolti nell’ipertrofia rapido e permette di testare farmaci che promuovono o bloccano l’accelerazione della rigenerazione.

Abstract

Recenti dati clinici supportano un metodo chirurgico aggressivo per tumori primari e metastatici del fegato. Per alcune indicazioni, come metastasi colorettali del fegato, la quantità di tessuto del fegato lasciato alle spalle dopo resezione del fegato è diventato il principale fattore limitante di resecabilità di grandi dimensioni o tumori multipli del fegato. Una minima quantità di tessuto funzionale è necessaria per evitare la complicazione severa di post-epatectomia insufficienza epatica, che ha un’elevata morbilità e mortalità. Che induce la crescita del fegato del residuo potenziale prima di resezione è più affermata nella chirurgia epatica, sia sotto forma di embolization della vena portale da radiologi interventisti o sotto forma di legatura della vena portale diverse settimane prima di resezione. Recentemente è stato dimostrato che la rigenerazione del fegato è più ampia e rapida, quando il transection parenchimatico viene aggiunto a legatura della vena portale in una prima fase e poi, dopo solo una settimana di attesa, resezione eseguita in una seconda fase (associando i fegato partizione e la legatura della vena portale per Staged hepatectomy = ALPPS). ALPPS è diventato rapidamente popolare in tutto il mondo, ma è stato criticato per la sua mortalità perioperatoria alta. Il meccanismo di crescita accelerata e vasto indotto da questa procedura non è stato ben compreso. Modelli animali sono stati sviluppati per esplorare entrambi i meccanismi fisiologici e molecolari di rigenerazione accelerata del fegato in ALPPS. Questo protocollo presenta un modello del ratto che permette l’esplorazione meccanicistica di rigenerazione accelerata.

Introduction

Le dimensioni del fegato residuo limitano il resectability dei tumori del fegato. ¹ in generale, quando meno di 25% del fegato tessuto è lasciato alle spalle, il paziente è al rischio aumentato di morte da insufficienza epatica acuta dovuto la mancanza della funzione metabolica per l’intero organismo (“troppo piccola per la sindrome di dimensioni”). ² questo post-epatectomia insufficienza epatica è la complicazione più devastante dopo resezione del fegato. Pertanto i medici hanno tentato di indurre la rigenerazione del fegato prima di resezione del fegato di manipolare il flusso della vena portale. ³ è stato trovato che, una volta che la vena è occlusa, la restante parte con flusso della vena portale inizia a crescere ad un ritmo lento e quindi può aumentare fino al 60% in dimensione. Legatura chirurgica⁵ interventistica della vena portale o ⁴ occlusione sono entrambi stati clinicamente stabiliti. ⁴ l’aumento di volume e la funzione del fegato è affidabile, ma il tasso di crescita del fegato dopo l’occlusione portale è solo circa un quinto rispetto alla crescita del fegato residuo dopo l’epatectomia parziale. ⁶

Il tempo necessario per il fegato a crescere è settimane o mesi, anche se il fegato può rigenerare ad un tasso molto più veloce dopo resezione. Come tale, il fegato è l’unico organo che cresce alla normale funzione dopo la rimozione di una parte di esso. ⁷ una procedura innovativa che inducono la rigenerazione del fegato a un ritmo simile come dopo hepactectomy parziale è stato sviluppato da un gruppo di chirurghi che ha scoperto che aggiungendo un transection tra l’occlusa e induce la parte non-occlusa del fegato fegato ipertrofia allo stesso tasso di crescita come dopo resezione del fegato, ma prima di resezione. ⁹ la procedura avvia rapida ipertrofia dell’80% all’interno di un residuo di settimana in futuro del fegato, che permette la resezione dei tumori vasti, principalmente non resecabile, fegati entro una settimana. La procedura è stata chiamata “associazione la legatura della vena portale e fegato partizione per Staged hepatectomy = ALPPS” ed è diventato rapidamente popolare in tutto il mondo. ¹⁰ più report supportato un’espansione di resecabilità dei tumori del fegato resecabile limite raggiunto dalla nuova tecnica,¹¹ mentre la complessa procedura chirurgica è stata anche criticata per il suo alto tasso di complicazione. ^{12 , 13}

Lo sviluppo di un roditore e anche grandi modelli animali dell’ipertrofia lento e veloce sono stati tentati sin dalla pubblicazione di ALPPS nel 2012 per consentire una migliore caratterizzazione istologica e la comprensione dei meccanismi e per testare gli effetti della droga sulla tassi di crescita differenti del tessuto del fegato negli animali. Il primo modello animale sviluppato era un modello del ratto. In questo modello, ipertrofia rapida dopo il transection parenchimatico tra la destra e la parte di sinistra del lobo mediano accelerata rigenerazione del lobo in mediana. ¹⁴ un altro modello è stato introdotto più tardi nel topo. In questo modello è stato resecato il lobo laterale sinistro e i rami della vena portale per ogni lobo del fegato tranne il lobo mediano sinistro erano legati. ¹⁵ nel frattempo, modelli animali di grandi dimensioni di ALPPS nei suini sono stati descritti come bene. ¹⁶

Per lo studio dei meccanismi fisiologici come variazioni di flusso e pressione nella vena porta, perfusione e ossigenazione del tessuto del fegato, il modello di ratto è superiore al modello di ALPPS nei topi. Un altro vantaggio del ratto rispetto al modello murino è che nel modello del ratto non c’è alcuna necessità per una resezione del lobo laterale sinistro,¹⁵ che potrebbero contaminare gli effetti di resezione del fegato con quelli di ALPPS. Il modello di ratto in contrasto non riduce il fegato massa cellulare. Un modello di maiale utilizza il lobo posteriore di destra come il lobo crescente, ma il fegato di maiale è altamente lobulato. Di conseguenza, è difficile creare un aereo transection del ponte di tessuto già sottile tra il lobo anteriore di destra e posteriore destro. Al contrario, il lobo mediano in ratti consistono di due parti che sono forniti separatamente da una vena e un aereo transection parenchimatica possa essere facilmente creato tra i due usando le tecniche microsurgical. La disponibilità di piccolo animale computer tomografia (CT) e/o di risonanza del magnete (RMN) permette la quantificazione molto esatta di crescita volumetrica tra solo la legatura della vena portale e legatura della vena portale e il transection aggiunto, che è importante per la validazione di qualsiasi modello di ipertrofia epatica rapida.

Il protocollo presentato qui descrive la tecnica chirurgica e le procedure utilizzate per la convalida volumetrica e caratterizzazione fisiologica del modello dell’ipertrofia lento e veloce dopo la legatura della vena portale e la legatura della vena portale con il transection, rispettivamente, in ratti.

Protocol

Tutti gli esperimenti in questo protocollo sono stati approvati dalle autorità veterinarie del Cantone di Zurigo, Svizzera (numero 60/2014). Inoltre, tutte le fasi sperimentali sono state eseguite in stretta conformità con le linee guida sugli esperimenti con gli animali dall’Accademia Svizzera delle scienze mediche (SAMS) e linee guida della Federazione di europeo laboratorio animale scienza associazioni (FELASA) . 1. allevamento di animali, attrezzature di sala operatoria e strumenti, aneste…

Representative Results

La legatura della vena portale due differenti procedure chirurgiche (PVL) e PVL con risultato di transection (PVL + T) nella cinetica di crescita nettamente diverse. PVL induce aumento moderato del volume entro 3 giorni, mentre in PVL + T un lobo spartitraffico destro molto più grande (RML) può essere visto (Figura 5). Questo può essere verificato dalla volumetria quotidiana. Il volume di RML raddoppia approssimativamente entro 3 giorni in PVL, mentre trip…

Discussion

Questo protocollo presenta un modello animale di ALPPS con sua rapida ipertrofia indotta da PVL + T, che raddoppia l’aumento di volume all’interno di 3 giorni rispetto ai PVL da solo. ¹⁷ il centrale di destra del lobo epatico è usato come un lobo di modello per la coltivazione del fegato perché la centrale del lobo epatico è una massa parenchima contigua fornita da due vene portali separate alla sua sinistra e alla sua destra, come illustrato nella Figura 1 in un r…

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