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O que fazer
A injeção de resina dupla bem sucedida é alcançada quando ambos os dutos biliares intrahápticos e a vasculatura da veia portal estão bem preenchidos. Como etapa de controle de qualidade, a limpeza de um lobo (por exemplo, o lobo lateral esquerdo) permite a verificação de uma injeção bem sucedida, seguida de imagem de lóbulos de interesse. O lobo limpo opticamente pode ser escaneado posteriormente usando microCT; portanto, é possível limpar o fígado óptico. No fígado de rato bem injetado, a vasculatura da veia portal deve ser preenchida com resina até que a periferia do fígado e a resina devem ser visíveis em ramos laterais (Figura 4), e esta arquitetura é fielmente recapitulada em dados microCT digitalizados e segmentados. Além disso, os dutos biliares intrahápticos bem injetados devem ser visíveis ao lado dos principais ramos da veia do portal que se estendem quase até a periferia, e a resina deve ser visível nos principais ramos laterais. Se o lobo de controle passar pela etapa de controle de qualidade, os lóbulos de interesse (incluídos o desmatado opticamente) podem ser escaneados com microCT. O resultado dos dados segmentados de um fígado bem injetado é mostrado para um rato P15 (Figura 4A,B) e um rato adulto (Figura 4C,D).
O que não fazer
Tecido hepático intacto é um pré-requisito para injeção bem sucedida. Tome cuidado extra ao cortar a cavidade abdominal e o diafragma para não cortar acidentalmente o tecido do fígado. Se houver danos físicos ao fígado durante este procedimento, é muito provável que a resina vaze durante a injeção de veia portal (Figura 5A). Não é possível conseguir uma boa injeção do sistema vascular se o fígado estiver fisicamente danificado.
Um dos erros comuns é subabastecer o fígado com resina que pode levar a desafios para visualização ou análise. Uma das causas para o subabastequimento do sistema é o endurecimento da resina prematuramente na agulha ou a ponta da tubulação antes da injeção ser concluída (Figura 5B, pontas de flecha azul, suportes retratam grandes bolhas). Uma boa prática é usar um conjunto de injeção por animal e trabalhar rápido depois que o agente de cura é adicionado à resina. Se a resina endurecer durante a injeção (que pode ser observada por um sistema meio cheio, aqui exemplificada com uma vasculatura venosa de portal meio cheia) retire a tubulação, corte a ponta do tubo (sempre na diagonal para criar uma ponta chanfrada) e empurre o êmbolo. Se a resina começar a gotejar novamente, reinsira cuidadosamente a tubulação e fixe-a com a sutura. Se a resina tiver endurecido na agulha, substitua completamente o tubo, encha-o com resina (evitando bolhas), reinsira cuidadosamente o tubo e fixe-o com a sutura. Pode ser desafiador substituir a tubulação, especialmente em camundongos pós-natais jovens Figura 5C, pontas de flecha azul denotam sangue visível em galhos terminais). Isso pode ser observado quando as pontas dos vasos são preenchidas com sangue em vez de resina. Para evitar isso, certifique-se de que a veia portal (fora do fígado) não contenha sangue antes da injeção. A terceira causa do fígado subabastecido é quando a tubulação é inserida muito profundamente no fígado e entra em um galho em direção a um dos lóbulos. Para evitar isso, insira o tubo a um mínimo de 0,5 cm da entrada para o fígado.
Por outro lado, um, ou ambos, dos sistemas ficam sobrecarregados com resina (Figura 5D). É necessário monitorar visualmente o fígado durante toda a injeção. O revestimento do sistema biliar com resina é mais desafiador do que o fundição de resina venosa portal, uma vez que os dutos cheios de resina são apenas levemente visíveis na superfície hepática, e é difícil avaliar quando o sistema está quase cheio e quando parar. Quando pequenos pontos de resina amarela aparecem na superfície do fígado (Figura 2Ci, ponta de flecha azul), este é um sinal de que o sistema biliar está completamente preenchido, e a resina está começando a vazar para fora dos dutos. O pequeno vazamento de resina pode ser corrigido manualmente durante a segmentação de dados microCT (Figura 5D, painéis à direita).
Se a pressão de injeção for muito alta, isso pode causar a ruptura de vasos ou dutos (Figura 5E), danificando irreversivelmente a arquitetura de vasos ou dutos. O fígado não será adequado para varredura ou análise de microCT. Para evitar o excesso de resina, otimize o volume certo e a pressão usados para injeção em cada modelo do mouse. Ao trabalhar com camundongos que foram desafiados com uma dieta tóxica, modificação genética ou lesão hepática que afeta os sistemas biliar ou venoso, ou rigidez hepática, a pressão e o volume de injeção podem precisar ser ajustados, pois o volume e a pressão tolerados podem ser diferentes dos ratos do tipo selvagem. Este protocolo descreve a injeção manual dos dois sistemas, mas é possível conectar a seringa a uma bomba para padronizar a pressão de injeção. Bolhas são outro artefato de injeção muito comum que leva ao enchimento esparso das redes tubulares (Figura 5F-H, pontas de flecha azul). Para evitar a formação de bolhas, certifique-se de que a seringa e a tubulação não contenham bolhas, estejam completamente cheias de resina, e a resina esteja pingando da ponta da tubulação antes da injeção. Pequenas bolhas que aparecem como áreas negativas nos dados do microCT podem ser corrigidas manualmente durante as etapas pós-processamento, embora isso seja trabalhoso.
Fresco é o melhor
O uso de resina amarela fresca é um fator crucial, afetando significativamente o contraste das duas resinas e a segmentação de dados microCT. Quando a resina recém-aberta é usada (Figura 6A) há uma clara diferença no contraste entre os dutos biliares injetados por resina amarela (branco brilhante) e as veias de portal injetadas em resina verde (cinza brilhante). O fígado injetado com resina fresca é facilmente processado usando limiares globais automatizados. Com armazenamento prolongado, a resina precipita, e o contraste diminui. Após 3 meses de armazenamento, o contraste ainda pode ser suficiente para distinguir a veia portal do ducto biliar (Figura 6B), mas a precipitação afeta a mistura das duas resinas, que é visível como uma opacidade heterogênea na veia do portal preenchido (Fig 6B, pontas de flecha azul). O contraste heterogêneo afeta negativamente o limiar automatizado e requer correções manuais, o que aumenta o tempo de processamento. Se a resina for maior de seis meses, o contraste se degradou a um ponto em que não é possível distinguir o ducto biliar injetado em amarelo da veia portal injetada pelo verde com base apenas em seu contraste (Figura 6C). Neste caso, o ducto biliar e a veia portal devem ser segmentados manualmente com base em seu diâmetro e posição na região hilar e acompanhados manualmente por todo o dado microCT. Este procedimento é extremamente demorado e melhor evitado.

Figura 1: Conjunto de injeção para fundição de resina. (A) O conjunto de injeção nº 1 compreende uma agulha de 30 G e uma tubulação PE10 de ~30 cm de comprimento. O conjunto de injeção #2 é composto por uma agulha de 23 G e tubos PE50 ~30 cm de comprimento. (B) A ponta da tubulação é esticada e cortada em um ângulo para criar uma ponta chanfrada. A régua em A e B é uma régua de centímetros, com grandes incrementos de 1 cm, incrementos intermediários de 5 mm, e pequenos incrementos de 1 mm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Gráfico de fluxo de fundição de resina dupla. (A) Esquemático mostrando o sistema circulatório venoso murino e o coração com átrio direito destacado, que deve ser cortado antes da perfusão, e o ventrículo esquerdo no qual a agulha deve ser inserida para a perfusão para lavar o sangue do sistema circulatório. A veia cava inferior deve ser cortada sob os rins para aliviar a pressão vascular. (B) Gráfico de injeção de resina do ducto biliar. i Imagem de zoom de (A) representando onde cortar o IVC. (ii) Imagem representando o ducto biliar comum (linha pontilhada amarela) da região do fígado hilar até o esfíncter de Oddi (pontas de flecha preta), com fio de sutura sob o ducto biliar comum limpo. (iii) Posição adequada para nó de mão sobre mão solta em torno do ducto biliar comum. (iv) A linha pontilhada amarela e as pontas das flechas pretas rotulam o esfíncter de Oddi, demonstrando o ângulo oblíquo para incisão e como a abertura deve aparecer após a incisão do ângulo oblíquo. v Esquema demonstrando a orientação da abertura de bip do tubo PE10 (para cima) após a inserção. (vi) Aparecimento de resina amarela sendo injetada; a resina deve facilmente passar o nó frouxamente amarrado. IVC, veia cava inferior; CBD, ducto biliar comum. (C) Gráfico de injeção de resina venosa portal. (i) A linha pontilhada verde marca a veia portal da região de Hilar. As pontas das flechas azuis rotulam o sistema biliar sobrecarregado. (ii) Local adequado para nó de mão solta ao redor da veia do portal. (iii) Esquemático demonstrando a abertura de bisel (para cima) após a inserção. (iv) Aparecimento de fígado após injeção de resina verde e resina amarela; note o vaso sanguíneo cheio de resina na periferia do fígado. PV, veia portal. A Figura 2A foi criada com Biorender.com. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Processamento de dados micro CT em software gráfico de volume. (A) Determinação de superfície, (i) isovalor superestimado (atual prévia da seleção é mostrado na cor amarela), (ii) isovalor subestimado, (iii) seleção ideal de isovalor para determinação adequada da superfície dos canais de veia portal e biliares. (B) Região de interesse de divisão (ROI) criada por determinação superficial, (i) definir o valor na janela de diálogo alto o suficiente para que apenas um segmento (o maior) permaneça, (ii) em quadros amarelos as partículas menores (excluídas) são mostradas. (C) A suavização superficial dos dados, (i) função de alisamento está no painel esquerdo, (ii) definir a força de suavização para 1 (máx. 2) e criar novos dados alisados do ROI, (iii). (D) A separação dos sistemas tubulares individuais, (i) na função de determinação da superfície definir o isovalor para que apenas o sistema biliar seja incluído na seleção (a visualização atual da seleção é mostrada na cor amarela), (ii) marcar o ROI de ambos os sistemas e o ROI de apenas o sistema biliar e o sistema biliar subtrato do ROI de ambos os sistemas, (iii) Veia de portal mostrada em cinza, o sistema biliar mostrado em verde. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Sistemas de ducto biliar bem injetado (BD) e veia portal (PV). (A) Sistema de lobo medial direito (RML) do fígado pós-natal 15 (P15) injetado com duas resinas nos dois sistemas. Escala barra 1 mm. (B) renderização 3D de P15 RML mostrada em (A) representando vasculatura veia portal em branco e sistema biliar em verde. Barra de escala 1 mm. (C) RML desmatada óptica de fígado adulto injetado com duas resinas nos dois sistemas. Escala barra 1 mm. (D) renderização 3D de RML adulto mostrado em (C) representando vasculatura veia portal em branco e sistema biliar em verde. H = hilar, P = periférico. Barra de escala 1 mm. Os painéis A, B, D são adaptados com permissão de Hankeova et al.9. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Desafios comuns de injeções de fígado de resina dupla. (A) A imagem retrata um fígado que foi acidentalmente cortado durante a abertura inicial da cavidade abdominal, e a resina está vazando através do corte (ponta de flecha azul). (B) Sistema de veia portal mal injetado devido ao endurecimento da resina. Pontas de flecha azul rotulam galhos terminais vazios, e suportes vermelhos rotulam grandes bolhas. Barra de escala 1 mm. (C) Sistema venoso portal mal injetado devido à má perfusão transcárquia. Pontas de flecha azul rotulam o sangue visível nos galhos terminais. Barra de escala 1 mm. (D) Sistema biliário sobrenchido manifestado por bolas isoladas de resina. Os painéis esquerdos mostram o fígado limpo opticamente, e os painéis direito mostram a imagem renderizada 3D microCT. Os contornos pontilhados azuis retratam regiões de zoom. As pontas das flechas pretas rotulam uma parte do fígado que foi danificada durante a limpeza óptica após a varredura de microCT. Barra de escala 1 mm. (E) Alta pressão durante a injeção de resina pode causar ruptura da veia portal (o animal neste painel carrega uma mutação Jag1H268Q), marcada por pontas de flecha azul. Barra de escala 1 mm. (F) Bolhas na resina durante a injeção de veia portal (pontas de flecha azul) e (G) injeção do sistema biliar (ponta de flecha azul), barra de escala 1 mm. (H) Varredura microCT de bolhas (ponta de flecha azul), galhos terminais mal preenchidos (suportes vermelhos) e vazamento de resina (ponta de flecha amarela), barra de escala 1 mm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Contraste diferencial da resina. (A) Resina amarela recém-aberta gera contraste suficiente para distinguir veia portal injetada em resina (cinza) e ductos biliares (brancos). (B) O armazenamento de três meses de resina amarela leva à precipitação da resina resultando em opacidade heterogênea (veia portal cinza-branco, ponta de flecha azul). (C) O armazenamento prolongado (>6 meses) de resina amarela diminui o contraste entre a veia portal (cinza) e os canais biliares (cinza). Barra de escala 100 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.