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Artigo de método

Produção Hepática de Glicose, Urateagênese e Lipólise Quantificada usando o Modelo de Fígado de Camundongo Perfundido

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DOI:

10.3791/65596

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6 de outubro de 2023

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Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um método robusto de perfusão in situ do fígado de camundongos para estudar a regulação aguda e direta do metabolismo hepático sem perturbar a arquitetura hepática, mas na ausência de fatores extra-hepáticos.

Resumo

O fígado tem inúmeras funções, incluindo o metabolismo de nutrientes. Em contraste com outros modelos in vitro e in vivo de pesquisa hepática, o fígado perfundido isolado permite o estudo da biologia e metabolismo hepático em todo o fígado com uma arquitetura hepática intacta, separada da influência de fatores extra-hepáticos. As perfusões hepáticas foram originalmente desenvolvidas para ratos, mas o método também foi adaptado para camundongos. Descrevemos aqui um protocolo de perfusão in situ do fígado de camundongos. O fígado é perfundido anterógrado através da veia porta com tampão de bicarbonato de Krebs-Henseleit oxigenado, e o débito é coletado da veia cava inferior supra-hepática com pinçamento da veia cava inferior infra-hepática para fechar o circuito. Usando este método, os efeitos hepáticos diretos de um composto de teste podem ser avaliados com uma resolução temporal detalhada. A função e a viabilidade hepática são estáveis por pelo menos 3 h, permitindo a inclusão de controles internos no mesmo experimento. As possibilidades experimentais utilizando este modelo são inúmeras e podem inferir conhecimentos sobre a fisiologia hepática e doenças hepáticas.

Introdução

O fígado é um órgão essencial no metabolismo. Ele desempenha um papel fundamental no controle do equilíbrio energético de todo o corpo, regulando o metabolismo de glicose, lipídios e aminoácidos. O aumento das doenças hepáticas em todo o mundo está emergindo como um grande fardo global para a saúde, e mais conhecimento é necessário sobre a fisiopatologia e suas consequências para as funções hepáticas.

Vários modelos in vitro têm sido desenvolvidos para pesquisas no fígado para complementar os estudos in vivo. Hepatócitos primários isolados e cultivados de roedores e humanos são amplamente utilizados. Células não-parenquima....

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Protocolo

Todos os experimentos com animais foram realizados com permissão da Inspetoria Dinamarquesa de Experimentação Animal, Ministério do Meio Ambiente e Alimentação da Dinamarca (licença 2018-15-0201-01397), e do comitê de ética local de acordo com a diretiva da UE 2010/63/UE, os Institutos Nacionais de Saúde (publicação nº 85-3) e seguindo as diretrizes da legislação dinamarquesa que rege a experimentação animal (1987). Trata-se de um procedimento terminal, cuja causa de morte é exsanguinação e perfuração do diafragma sob anestesia profunda.

1. Animais de experimentação

  1. Obter camundongos da linhagem desejada, idade e ....

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Resultados

Uma linha de base estável é necessária para determinar se um estímulo ou substrato leva à liberação da molécula de interesse. A Figura 3A mostra um exemplo de experimento bem-sucedido. A produção de ureia no fígado perfundido é medida em intervalos de 2 min e mostrada como média ± EPM. Os períodos basais que precedem cada um dos dois períodos de estimulação são estáveis. A produção média de ureia durante os dois períodos de estimulação e as respectivas linhas.......

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Discussão

O fígado isolado de camundongos perfundidos é uma forte ferramenta de pesquisa para estudos da dinâmica e mecanismos moleculares do metabolismo hepático. A possibilidade de coleta minuto-a-minuto de amostras fornece uma avaliação detalhada do efeito direto de um composto teste no fígado. Comparado a estudos in vivo, o fígado perfundido permite estudar o metabolismo hepático de forma isolada evitando fatores extra-hepáticos transportados pelo sangue e com controle completo sobre as condições experimentais. As van.......

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Divulgações

Os autores declaram não haver conflitos de interesse relevantes para este artigo.

Agradecimentos

Os estudos e Nicolai J. Wewer Albrechtsen foram apoiados pela Fundação Novo Nordisk Excellence Emerging Investigator Grant - Endocrinologia e Metabologia (Aplicação nº. NNF19OC0055001), European Foundation for the Study of Diabetes Future Leader Award (NNF21SA0072746) e Independent Research Fund Denmark, Sapere Aude (1052-00003B). O Centro de Pesquisa de Proteínas da Fundação Novo Nordisk é apoiado financeiramente pela Fundação Novo Nordisk (Grant agreement NNF14CC0001). A Figura 1B foi criada com biorender.com. Agradecemos ao Dr. Rune E. Kuhre (Novo Nordisk A/S) pelas discussões frutíferas sobre o fígado de camundongo perfundido.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Torneira de 3 viasBD394601
Dieta de reprodução AltrominAltromin Spezialfutter1319
Cloreto de cálcio di-hidratado (CaCl2· Cateteres 2H2O)SigmaC8106
(0,7 mm)BD381812
Papel de filtro (tamanho dos poros 2,0 µ m)MilliporeAP2029325
Kit de glicoseQuantiChromTMDIGL-100Protocolo de baixa concentração
CetaminaMSD Saúde Animal51148590 mg / kg
Ligadura (seda preta estéril)Agnthos14739
Sulfato de magnésio (MgSO< sub>4 < / sub>)Sigma230391
Gordura não esterificada kit de ácidosFujifilm Wako ChemicalsNEFA-HR(2)
Mesa cirúrgica, aquecida em tripé, tipo 873Harvard Bioscience, Inc.
Cloreto de potássio (KCl)SigmaP9541
Di-hidrogenofosfato de potássio (KH2PO4)Bomba de rolo Merck1.04877
, com quatro canaisHarvard Bioscience, Inc.730100
Fita eleganteMediq danmark4001910
Bicarbonato de sódio (NaHCO3)SigmaS5761
Cloreto de sódio (NaCl)SigmaS1679
TermostáticoCirculador Harvard Bioscience, Inc.730125Banho Volume 3 L, 230 V/50 Hz
TubulaçãoTygonE3603Diâmetro interno 1,59 mm, diâmetro externo 3,18 mm
Sistema de perfusão universalHarvard Bioscience, Inc.732316Unidade básica uniper UP-100, tipo 834
VaminFresenius KabiB05ABA01Aminoácidos mistos
Adaptador de braçadeira de vasoDeutsche BiomedicalDBC1002
Braçadeiras de vasoDeutsche BiomedicalDBC1005
WindkesselHarvard Bioscience, Inc.
XylazineRompun Vet53070110 mg/kg
733776732068

Referências

  1. Bale, S. S., Geerts, S., Jindal, R., Yarmush, M. L. Isolation and co-culture of rat parenchymal and non-parenchymal liver cells to evaluate cellular interactions and response. Scientific Reports. 6, 25329(2016).
  2. Lauschke, V. M., et al.

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Reimpressões e permissões

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