Summary

포털-고혈압 증후군 Cirrhotic 쥐에서의 침입 Hemodynamic 특성화

Published: August 01, 2018
doi:

Summary

여기는 등 포털 압력, splanchnic 혈액 흐름, 조직의 hemodynamics 포털 고혈압 증후군 쥐에 성격을 나타내기 위하여 hemodynamic 매개 변수의 침략 적인 측정을 위한 상세한 프로토콜에 설명 합니다.

Abstract

이것은 침략 hemodynamic 측정 cirrhotic 쥐 포털 고혈압 증후군의 특성을 설명 하는 상세한 프로토콜 이다. 문맥 고혈압 (PHT) 때문에 간 경 변은 간 질환 환자에서 가장 심각한 합병증에 대 한 책임. 포털 고혈압 증후군의 전체 그림 증가 intrahepatic 혈관 저항 (IHVR), hyperdynamic 순환, 및 증가 splanchnic 혈액 흐름 증가 포털 압력 (PP)에 의해 특징입니다. 진보적인 splanchnic 동맥 혈관 확장 그리고 증가 심장 출력 높은 심 박수 (HR) 하지만 낮은 동맥 압력 포털 고혈압 증후군 특징.

새로운 치료는 현재 개발 되 고 PP 감소 하는 목표 중 대상 IHVR에 의해 또는 splanchnic 혈액 흐름을 증가-조직의 hemodynamics에 부작용이 발생할 수 있습니다. 따라서, 정 맥, splanchnic, 포털 및 조직의 hemodynamic 매개 변수의 상세한 특성화에 필요한 PP, 포털 정 맥 혈 (PVBF), mesenteric 동맥 혈, 평균 동맥 압력 (지도), 그리고 HR의 측정을 포함 하 여 전 임상 PHT에 대 한 새로운 치료의 효능 평가. 우리의 비디오 문서 cirrhotic 쥐에서 침략 hemodynamic 측정을 수행 하기 위한 체계적인 프로토콜 리더를 제공 합니다. 특히, 포털 정 맥의 측정 및 대 퇴 동맥 및 ileocolic 정 맥을 통해 포털 정 맥 도관 법 설명 및 splanchnic 혈액 혈관 도플러 초음파 주위 흐름 프로브를 통해 흐름. PHT의 다른 쥐 모델의 대표적인 결과 표시 됩니다.

Introduction

PHT variceal 출혈과 복수1등 간 경 변 환자에서 심각한 합병증을 일으킬 수 있는 포털 정 맥 시스템에 병리학으로 증가 한 혈압으로 정의 됩니다. 사전 키 모 (예를 들어, 포털 정 맥 혈전 증)와 후 키 모 (예를 들어, 버드-Chiari 증후군) PHT 드물다, 간 경 변 증으로 인해 intrahepatic PHT PHT2의 가장 일반적인 원인을 나타냅니다.

간 경 변 증, PP는 주로 높은 IHVR3의 결과로 증가 했다. 고급 단계에서 PHT 증가 심장 출력 인해 증가 PVBF에 의해 악화 됩니다 및 조직의 splanchnic 혈관 저항 감소-포털 고혈압 증후군4정의. 옴의 법칙 (ΔP = Q * R) IHVR 및 혈액 흐름 PP5비례입니다 의미. 환자에서 PP의 직접 측정은 위험 하 고 정기적으로 수행; 대신, 간 정 맥 압력 기온 변화도 (HVPG) PP6,7을 간접적으로 측정 하는 사용 됩니다. HVPG 근육된 간 정 맥 압력 (WHVP), 간 정 맥8에 배치 하는 풍선 카 테 터를 사용 하 여 측정 되는에서 무료 간 정 맥 압력 (FHVP)을 빼서 계산 됩니다. 생리 적 HVPG HVPG ≥10 mmHg 임상적으로 중요 한 문맥 고혈압 (CSPH)를 정의 하 고 나타냅니다 variceal 출혈, 복수, 간 뇌9 등 PHT 관련 합병증에 대 한 위험이 증가 하는 동안 1-5 mmHg 사이 범위 . PP (, HVPG)는 PHT 심각도, PHT의 다른 구성 요소에 대 한 정보에 대 한 가장 관련성이 높은 매개 변수 (시간, 지도), hyperdynamic 순환의 심각도 포함 하 여 splanchnic/mesenteric 동맥 혈액 흐름과 IHVR는에 중요 한 PHT의 독특한 기본 메커니즘에 대 한 포괄적인 이해를 얻을.

따라서, 인 간에 있는 PP의 간접 측정, 달리 쥐에 대 한 도입된 방법론 PP의 직접 측정의 이점을 제공 하며 추가 hemodynamic 매개 변수 포털 고혈압 증후군 특성화의 기록 또한, PP의 직접 측정 간 섬유 증 (IHVR의 주요 결정)의 금액의 우수한 통합 판독 이며 간 조직 샘플링 오류와 관련 된 섬유 증 정량화의 특정 한계를 극복 합니다.

Cirrhotic PHT의 가장 일반적으로 사용 되는 설치류 모델 등 수술 담 관 결 찰 (BDL), 독 소 유발 간 손상 (, 사염화 탄소, thioacetamide, 또는 dimethylnitrosamine 관리), 다이어트 유발 대사 간 질병 모델입니다. Prehepatic (비 cirrhotic) PHT 부분 포털 정 맥 결 찰 (PPVL)10에 의해 유도 될 수 있다.

작은 설치류 쥐, 햄스터, 쥐, 또는 토끼를 포함 하 여 제시 방법에 적합 하 고 관련 된 상대적으로 낮은 유지 보수 비용. 그럼에도 불구 하 고 hemodynamic 평가 마우스, 더 나은 정확성과 결과의 재현성에 수행 가능한 모든 쥐 또는 더 큰 설치류 동물 크기의 명백한 이점 때문으로 볼 수 있습니다. 또한, 특정 마이크로-악기와 장치 쥐에 있는 유사한 hemodynamic 매개 변수를 얻기 위해 필요 합니다. 마지막으로, 쥐는 낮은 관련된 병 적 상태와 사망률 보다 강력한 고 따라서, 드롭 아웃 요금 가능성이 낮은 쥐에서 보다 쥐에.

제시 하는 방법론은 간 질환 (, 반대로 거리 또는 항 염증 성 약물)의 특정 치료를 평가 하는 데 적합 또는 소설 약리학 접근 그 영향 혈관 음색 및 내 피 생물학; 그리고 따라서, 가능성이 효과 hemodynamic 매개 변수 PHT에.

Protocol

여기에 설명 된 모든 메서드는 비엔나의 의학 대학 및 오스트리아 정부 과학, 연구 및 경제 (BMWFW)의 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다. 상황 실에서 무 균 조건에서 수행 또는 이와 유사한 절차 되어야 합니다 hemodynamic 측정 대표 외과 개입 때문에 작업 영역을 청소. 일반적으로, 메 마른 조건에서 일 하는 것이 좋습니다. 흡입 마 취를 사용 하 여 때 작업 안전에 대 한 수술 방의 적절 한 환기를 ?…

Representative Results

동물 모델 및 간 질환의 심각도 따라 PHT 정도와 포털 고혈압 증후군의 엄격은 다른 (그림 7). BDL 모델 cholestasis 인해 담 즙 경 변 증을 발생합니다. 따라서, PP 시간 이상과 hyperdynamic 증가 순환 개발, HR의 증가 감소의 지도 의해 보이는 것과 같이. Cirrhotic 동물, SMABF, PVBF 및 IHVR 또한 증가 concordantly 좋고 hemodynam…

Discussion

PP 포털 고혈압 증후군의 평가 대 한 주요 결과 매개 변수 이며 기본 경 변 증의 심각도 반영 합니다. 매트릭스 증 착 (, 섬유 증)와 (로 인해 간장 표현의 vasoconstrictors 증가 및 vasodilators 응답을 감소) 정현파 vasoconstriction 증가 IHVR 발생할. PP와 만성 간 질환에 미치는 영향의 중요성은 여러 전 임상11,12,,13<sup class="x…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리 우리의 연구 프로젝트 중 수 의사, 간호사, 그리고 동물 계에는 센터의 생물 의학 연구의 지속적인 지원에 대 한 감사합니다. 저자는이 프로토콜의 모든 검토자의 중요 한 입력을 인정합니다. 연구의 일부는 오스트리아 사회 위장 및 간장 학과 (ÖGGH) ps의 “젊은 과학 상”와 “스코다 수상”는 오스트리아 사회의 내과 TR에 의해 투자 되었다.

Materials

Instruments
LabChart 7 Pro software ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA  - Software
ML870 PowerLab 8/30 ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA  - Electronic multichannel recorder
MLT0380/D ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA  - Pressure transducer (x2: for Portal Pressure and Arterial Pressure)
ML112 Quad Bridge Amplifier ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA  - Bridge amplifier
TS420 Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA  - Flowmeter module
Biological Research Apparatus 7025 UGO BASILE S.R.L., Comerio, Italy  - Ventilator
Vapor 2000 Dräger Medical AG & Co. KG, Lübeck, Germany  - Isofluran Vaporizer
Perivascular probes (rat) for Transonic systems (Superior Mesenteric Artery) Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA #MA1PRB Ultrasonic flow probe (1mm)
Perivascular probes (rat) for Transonic systems (Portal Vein) Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA #MA2PSB Ultrasonic flow probe (2mm)
1st for intubation & 2nd for clean skin incisions  -  - Mayo scissor [x2]
Metzenbaum scissor  -  -  -
Cuticle scissor  -  -  -
e.g. Adson Brown tissue forceps  -  - Tissue Forceps
High precision 45° angle broad point forceps [x2]  -  -  -
Hemostat [x4]  -  -  -
e.g. Mikulicz peritoneal clamp  -  - Curved clamp
e.g. Dieffenbach clamp  -  - Micro clamp
e.g. micro spatula with flat ends, width 4 mm,  -  - Micro metal spatula
for transbuccal suture at intubation  -  - Needle holder
Scalpel grip  -  -  -
selfmade  -  - Intubation desk
blut, flexible and with a suitable diameter for arterial cannula and venflow  -  - Blunt steel wire
modified arterial line 20G with Flowstich Becton Dickinson, Farady Road, Swindon, UK #682245 Arterial line
Heating pad  -  -  -
Rectal temerature probe  -  -  -
Saline heater  -  -  -
Laryngoscope (specific for animal size, e.g. rat)  -  -  -
Inductionbox for inhalation anesthesia  -  -  -
Scale (able to measure mg)  -  -  -
Hair clipper  -  -  -
Name Company Catalog Number Comments
Consumables
e.g. modified BD Venflon Pro Safety 14GA Becton Dickinson Infusion Therapy, AB, SE251 06 Helsingborg, Sweden #393230 Peripheral venous catheter (14G)
Fine-Bore Polyethylene Tubing, ID 0.58mm, OD 0.96mm, Portex, Smiths Medical International Ltd., Kent, UK #800/100/200 Catheter tube (PE-50)
e.g. Omnifix-F Solo B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany #9161406V Syringe 1mL
e.g. Injekt Solo B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany #4606051V Syringe 5mL
e.g. Injekt Solo B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany #4606205V Syringe 20mL
e.g. BD Microlance 3, 18G – 1 1/2" Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain #304622 Cannula (18G)
e.g. BD Microlance 3, 23G – 1" Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain #300800 Cannula (23G)
e.g. BD Microlance 3, 30G – 1/2" Becton Dickinson S.A., Fraga, Spain #304000 Cannula (30G)
e.g. Leukoplast S BSN medical GmbH, Hamburg,  Germany #47619-00 Adhesive tape
e.g. Gazin RK Mullkompressen (18x8cm) Lohmann & Rauscher, Vienna, Austria #10972 Gauze compress (small)
e.g. Gazin RK Mullkompressen (5x5cm) Lohmann & Rauscher, Vienna, Austria #10961 Gauze compress (big)
Silk Braided black, USP 4/0, EP 1.5 SMI AG, St. Vith, Belgium #2021-04 Suture (Silk 4/0, EP 1.5)
e.g. Mersilk, 2-0 (3 Ph. Eur.), PS-1 Prime Johnson & Johnson Medical GmbH – Ethicon Deutschland, Germany #EH7552 Transbuccal suture
e.g. Cottonbuds (2.2mm, 15cm) Paul Hartmann AG, Heidenheim, Germany #967936 Cotton buds
e.g. Vue Ultrasoundgel Optimum Medical Limited, UK #1157 Ultrasound gel
e.g. Glubran 2 Gem srl, Viareggio, Italy #G-NB2-50 Tissue glue
e.g. Surgical scalpell knife Nr. 10 – carbon steel Swann-Morton, England, B.S. #202 Scalpel Knife
Heparin, 5000 i.E./mL (Natriumheparin) Medicamentum Pharma GmbH, Allerheiligen im Mürztal, Austria  - Heparin
Florane Aesica Queenborough Ltd., Queenborough, UK  - Isoflurane
OeloVital (5g) Fresenius Kabi Austira Gmbh, Graz, Austria  - Eye gel
Ketasol aniMedica GmbH, Senden-Bösensell, Germany  - Ketamine
Rompun Bayer Austria Ges.m.b.H., Vienna, Austria  - Xylazine
Xylocain 10% Pumpspray AstraZeneca Österreich GmbH, Vienna, Austria  - Lidocaine pump spray
Dipidolor Jansen-Cilag Pharma GmbH, Vienna, Austria  - Piritramide
NaCl 0.9% Fresenius, 1L Fresenius Kabi Austira GmbH, Graz, Austria #13LIP132 Physiological saline solution

Referências

  1. Ripoll, C., et al. Hepatic venous pressure gradient predicts clinical decompensation in patients with compensated cirrhosis. Gastroenterology. 133 (2), 481-488 (2007).
  2. Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H. Evolution in the understanding of the pathophysiological basis of portal hypertension: How changes in paradigm are leading to successful new treatments. J Hepatol. 62, S121-S130 (2015).
  3. Blachier, M., Leleu, H., Peck-Radosavljevic, M., Valla, D. C., Roudot-Thoraval, F. The burden of liver disease in Europe: a review of available epidemiological data. J Hepatol. 58 (3), 593-608 (2013).
  4. Colle, I., Geerts, A. M., Van Steenkiste, C., Van Vlierberghe, H. Hemodynamic Changes in Splanchnic Blood Vessels in Portal Hypertension. Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology. 291 (6), 699-713 (2008).
  5. Laleman, W., Van Landeghem, L., Wilmer, A., Fevery, J., Nevens, F. Portal hypertension: from pathophysiology to clinical practice. Liver International. 25 (6), 1079-1090 (2005).
  6. Franchis, R. d. . Updating Consensus in Portal Hypertension: Report of the Baveno III Consensus Workshop on definitions, methodology and therapeutic strategies in portal hypertension. Journal of Hepatology. 33 (5), 846-852 (2000).
  7. Zardi, E. M., Di Matteo, F. M., Pacella, C. M., Sanyal, A. J. Invasive and non-invasive techniques for detecting portal hypertension and predicting variceral bleeding in cirrhosis: a review. Annals of medicine. 46 (1), 8-17 (2014).
  8. Kumar, A., Sharma, P., Sarin, S. K. Hepatic venous pressure gradient measurement: time to learn. Indian J Gastroenterol. 27 (2), 74-80 (2008).
  9. Tsochatzis, E. A., Bosch, J., Burroughs, A. K. Liver cirrhosis. Lancet. 383 (9930), 1749-1761 (2014).
  10. Abraldes, J. G., Pasarín, M., García-Pagán, J. C. Animal models of portal hypertension. World Journal of Gastroenterology : WJG. 12 (41), 6577-6584 (2006).
  11. Reiberger, T., et al. Sorafenib attenuates the portal hypertensive syndrome in partial portal vein ligated rats. Journal of Hepatology. 51 (5), 865-873 (2009).
  12. Schwabl, P., et al. Pioglitazone decreases portosystemic shunting by modulating inflammation and angiogenesis in cirrhotic and non-cirrhotic portal hypertensive rats. Journal of Hepatology. 60 (6), 1135-1142 (2014).
  13. Reiberger, T., et al. Nebivolol treatment increases splanchnic blood flow and portal pressure in cirrhotic rats via modulation of nitric oxide signalling. Liver International. 33 (4), 561-568 (2013).
  14. Schwabl, P., et al. The FXR agonist PX20606 ameliorates portal hypertension by targeting vascular remodelling and sinusoidal dysfunction. Journal of Hepatology. 66 (4), 724-733 (2017).
  15. Mandorfer, M., et al. Sustained virologic response to interferon-free therapies ameliorates HCV-induced portal hypertension. J Hepatol. 65 (4), 692-699 (2016).
  16. Schwabl, P., et al. Interferon-free regimens improve portal hypertension and histological necroinflammation in HIV/HCV patients with advanced liver disease. Aliment Pharmacol Ther. 45 (1), 139-149 (2017).
  17. Reiberger, T., Mandorfer, M. Beta adrenergic blockade and decompensated cirrhosis. Journal of Hepatology. 66 (4), 849-859 (2017).
  18. Reiberger, T., et al. Carvedilol for primary prophylaxis of variceal bleeding in cirrhotic patients with haemodynamic non-response to propranolol. Gut. 62 (11), 1634-1641 (2013).
  19. Reiberger, T., et al. Austrian consensus guidelines on the management and treatment of portal hypertension (Billroth III). Wiener klinische Wochenschrift. 129 (3), 135-158 (2017).
  20. de Franchis, R. Expanding consensus in portal hypertension. Journal of Hepatology. 63 (3), 743-752 (2015).
  21. Pinter, M., et al. The effects of sorafenib on the portal hypertensive syndrome in patients with liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma – a pilot study. Alimentary Pharmacology & Therapeutics. 35 (1), 83-91 (2012).
  22. Schwabl, P., Laleman, W. Novel treatment options for portal hypertension. Gastroenterol Rep (Oxf). 5 (2), 90-103 (2017).
  23. Klein, S., Schierwagen, R., Uschner, F., Trebicka, J. . Mouse and Rat Models of Induction of Hepatic Fibrosis and Assessment of Portal Hypertension. , (2017).
  24. Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The Principles of Humane Experimental Technique. , (1959).
  25. Langhans, W., Myrtha, A., Riediger, T., Lutz, T. A. . Routine animal use procedures. , (2016).
  26. Animal Care and Use Program. . Rat and Mouse anesthesia and analgesia: Formulary and General Drug Information. , (2016).
  27. Davis, J. A. . Current Protocols in Neuroscience. , (2001).
  28. Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. Effects of isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl on physiological variables continuously measured by telemetry in Wistar rats. BMC Veterinary Research. 10 (1), 198 (2014).
  29. Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. Influence of anesthetic agent, depth of anesthesia and body temperature on cardiovascular functional parameters in the rat. Laboratory Animals. 48 (1), 6-14 (2014).
  30. Becker, K., et al. . Statement on anesthesia methodologies: Recommondations on anaesthesia methodologies for animal experimentation in rodents and rabbits. , (2016).

Play Video

Citar este artigo
Königshofer, P., Brusilovskaya, K., Schwabl, P., Podesser, B. K., Trauner, M., Reiberger, T. Invasive Hemodynamic Characterization of the Portal-hypertensive Syndrome in Cirrhotic Rats. J. Vis. Exp. (138), e57261, doi:10.3791/57261 (2018).

View Video