Modelo do rato da partição fígado associando e ligadura da veia porta para procedimento encenado Hepatectomy (ALPPS)

Summary

Indução rápida hipertrofia hepática usando associando partição do fígado e ligadura da veia porta para um hepatectomy encenada (ALPPS) tem sido proposto para ressecção de tumores no fígado ressecável no limite. Este modelo pode elucidar os mecanismos envolvidos na hipertrofia rápida e permite testes de drogas que promovem ou bloqueiam a aceleração da regeneração.

Abstract

Dados clínicos recentes suportam uma abordagem cirúrgica agressiva para tumores primário e metastático no fígado. Para algumas indicações, como metástases hepáticas colo-rectal, a quantidade de tecido hepático deixados para trás após ressecção hepática tornou-se o principal fator limitante do resectability dos grandes ou múltiplos tumores no fígado. Uma quantidade mínima de tecido funcional é necessária para evitar a complicação grave da post-hepatectomy insuficiência hepática, que tem alta taxa de morbidade e mortalidade. Induzir o fígado crescimento do potencial remanescente antes da ressecção tornam-se mais estabeleceu em cirurgia do fígado, ou sob a forma de embolização da veia porta por radiologistas intervencionistas, ou na forma de ligadura de veia porta várias semanas antes da ressecção. Recentemente, foi demonstrado que a regeneração hepática é mais extensa e rápida, quando a transecção parenquimatosa é adicionada à ligadura da veia porta numa primeira fase e, em seguida, após apenas uma semana de espera, ressecção realizada numa segunda fase (partição associando com o fígado e ligadura da veia porta para encenada hepatectomy = ALPPS). ALPPS rapidamente se tornou popular em todo o mundo, mas tem sido criticado por sua mortalidade perioperatória alta. O mecanismo de crescimento acelerado e extenso induzido por este procedimento não tem sido bem compreendido. Modelos animais foram desenvolvidos para explorar os mecanismos fisiológicos e moleculares de regeneração hepática acelerada em ALPPS. Este protocolo apresenta um modelo do rato que permite a exploração mecanicista da regeneração acelerada.

Introduction

O tamanho do fígado remanescente limita a resectability de tumores no fígado. ¹ em geral, quando inferior a 25% fígado tecido é deixado para trás, o paciente está em risco aumentado de morte por insuficiência hepática aguda devido à falta de função metabólica para o organismo inteiro (“pequeno demais para síndrome de tamanho”). ² este post-hepatectomy insuficiência hepática é a complicação mais devastadora após ressecção hepática. Portanto os médicos tentaram induzir a regeneração hepática antes da ressecção do fígado manipulando o fluxo da veia portal. ³ verificou que, uma vez que a veia porta é obstruída, a parte restante com o fluxo da veia porta começa a crescer a um ritmo lento e, assim, pode aumentar até 60% no tamanho. Ligadura cirúrgica⁵ ou intervencionista veia porta ⁴ oclusão ambos foram clinicamente estabelecidos. ⁴ o aumento do volume e função do fígado é confiável, mas a taxa de crescimento do fígado após oclusão portal é apenas cerca de um quinto em comparação com o crescimento do fígado remanescente após hepatectomy parcial. ⁶

O tempo necessário para o fígado crescer é semanas a meses, mesmo que o fígado pode regenerar em uma taxa muito mais rápida após a ressecção. Como tal, o fígado é o único órgão que cresce voltar à função normal após a remoção de uma parte dela. ⁷ um novel procedimento induzindo a regeneração hepática em um ritmo semelhante como depois hepactectomy parcial foi desenvolvido por um grupo de cirurgiões quem descobriu que adicionando uma transecção entre o obscurecidas e a parte não-obstruída do fígado induz o fígado hipertrofia com a mesma taxa de crescimento, como após a ressecção hepática, mas antes da ressecção. ⁹ o procedimento inicia rápida hipertrofia de 80% dentro de um remanescente de semana fígado no futuro, o que permite a ressecção de tumores extensos, principalmente irressecável, fígados dentro de uma semana. O procedimento foi chamado “Associação ligadura da partição do fígado e da veia porta para encenada hepatectomy = ALPPS” e tornou-se rapidamente popular em todo o mundo. ¹⁰ vários relatórios de suporte para uma expansão da resectability de tumores no fígado ressecável no limite alcançado pela nova técnica,¹¹ enquanto o complexo procedimento cirúrgico também foi criticado por sua taxa de complicação de alta. ^{12 , 13}

O desenvolvimento de um roedor e também grandes modelos animais de lenta e rápida hipertrofia tem sido tentados desde a publicação do ALPPS em 2012 para permitir uma melhor caracterização histológica e a compreensão dos mecanismos e para testar os efeitos de drogas sobre o taxas de crescimento diferente de tecido do fígado em animais. O primeiro modelo animal desenvolvido foi um modelo do rato. Neste modelo, hipertrofia rápida após a transecção parenquimatosa entre o direito e a parte esquerda do lobo mediano acelerado regeneração do lobo bem mediano. ¹⁴ um modelo diferente foi introduzido mais tarde no mouse. Neste modelo o lóbulo lateral esquerdo foi ressecado e os ramos da veia porta para cada lóbulo do fígado exceto o lóbulo mediano esquerdo foram amarrados. ¹⁵ entretanto, grandes modelos animais de ALPPS em suínos foram descritos também. ¹⁶

Para o estudo dos mecanismos fisiológicos, como alterações de fluxo e pressão na veia porta, perfusão e oxigenação do tecido do fígado, o modelo de rato é superior ao modelo de ALPPS em camundongos. Outra vantagem do rato sobre o modelo murino é que no modelo de rato, não há nenhuma necessidade para uma ressecção do lóbulo lateral esquerdo,¹⁵ que possam contaminar os efeitos da ressecção hepática com aqueles de ALPPS. O modelo de rato em contraste não reduz o fígado massa celular. Um modelo de porco usa o lóbulo direito posterior do lóbulo crescente, mas o fígado de porco é altamente lobulado. Portanto, é difícil criar um avião de transecção na ponte de tecido já fina entre o posterior direito e o lobo anterior direita. Em contraste, o lóbulo mediano em ratos consistem de duas partes que são fornecidas separadamente por uma veia porta cada e um avião transecção parenquimatosa pode ser facilmente criado entre os dois usando técnicas microcirúrgicos. A disponibilidade de computador pequeno animal tomografia computadorizada (TC) e/ou ressonância magnética (MRI) permite a quantificação muito exata do crescimento volumétrico entre ligadura da veia porta sozinha e ligadura da veia porta e a transecção adicionada, que é importante para a validação de qualquer modelo de rápida hipertrofia hepática.

O protocolo aqui apresentado descreve a técnica cirúrgica e procedimentos usados para validação volumétrica e Caracterização fisiológica do modelo de lenta e rápida hipertrofia após ligadura da veia porta e ligadura da veia porta com transecção, respectivamente, em ratos.

Protocol

Todos os experimentos neste protocolo foram aprovados pelas autoridades veterinárias do Cantão de Zurique, Suíça (número 60/2014). Além disso, todas as etapas experimentais foram realizadas em estrita conformidade com as orientações em experiências com animais pelas diretrizes da Federação de Europeu laboratório Animal ciência associações (FELASA) e o suíço Academia de ciências médicas (SAMS) . 1. criação de animais, sala de operação de equipamentos e instrumentos, anestes…

Representative Results

A ligadura da veia porta de dois procedimentos cirúrgicos diferentes (LPC) e LPC com resultado de transecção (PVL + T) na cinética de crescimento distintamente diferentes. PVL induz aumento de volume moderado dentro de 3 dias, enquanto que no LPC + T um lobo bem mediano muito maior (RML) pode ser visto (Figura 5). Isto pode ser verificado por volumetria diária. O volume da RML aproximadamente dobra dentro de 3 dias no LPC, enquanto que triplica em PVL + …

Discussion

Este protocolo apresenta um modelo animal de ALPPS com sua rápida hipertrofia induzida pelo LPC + T, que aproximadamente dobra o aumento de volume dentro de 3 dias em relação ao LPC sozinho. ¹⁷ o lobo hepático direito médio é usado como um lobo de modelo para o crescimento do fígado porque o lobo médio hepático é uma massa parenquimatosa contígua fornecida por duas veias portal separadas para sua esquerda e a sua direita, como mostrado na Figura 1 , em uma …

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