Caracterização hemodinâmica invasiva da síndrome hipertensiva-Portal em ratos cirrose
Summary
Aqui descrevemos um protocolo detalhado para medição invasiva dos parâmetros hemodinâmicos, incluindo pressão portal, fluxo sanguíneo esplâncnico e hemodinâmica sistêmica para caracterizar a síndrome de hipertensão portal em ratos.
Abstract
Este é um protocolo detalhado descrevendo medições hemodinâmicas invasivas em cirrose ratos para a caracterização da síndrome de hipertensão portal. Hipertensão portal (PHT) devido a cirrose é responsável para as complicações mais graves em pacientes com doença hepática. A imagem completa da síndrome hipertensiva portal caracteriza-se por aumento da pressão portal (PP), devido ao aumento da resistência vascular intra-hepática (IHVR), circulação hiperdinâmica e o fluxo sanguíneo esplâncnico maior. Progressiva esplâncnico vasodilatação arterial e débito cardíaco aumentado com elevada frequência cardíaca (FC), pressão arterial baixa mas caracteriza a síndrome de hipertensão portal.
Novas terapias estão atualmente sendo desenvolvidas que visam diminuir o PP por qualquer direcionamento IHVR ou aumento do fluxo sanguíneo esplâncnico — mas podem ocorrer efeitos secundários na hemodinâmica sistêmica. Assim, uma caracterização detalhada do portal venoso, esplâncnico e parâmetros hemodinâmicos sistêmicos, incluindo medição de PP, fluxo de sangue venoso portal (PVBF), fluxo de sangue arterial mesentérica, pressão arterial média (mapa) e HR é necessária para pré-clínicos avaliação da eficácia dos novos tratamentos para PHT. Nosso vídeo artigo fornece o leitor com um protocolo estruturado para realização de medições de hemodinâmicas invasivas em ratos cirrose. Em particular, descreveremos a cateterização da artéria femoral e a veia porta através de uma veia ileocólica e a medição do portal venoso e esplâncnico sangue fluir através de sondas de fluxo perivascular Doppler ultra-som. São mostrados resultados representativos dos modelos do rato diferente da PHT.
Introduction
PHT é definido como patologicamente aumento da pressão arterial no sistema venoso portal que pode causar complicações graves em pacientes com cirrose, tais como hemorragia varicosa e ascite1. Enquanto a pré-hepática (por exemplo, trombose de veia porta) e pós-hepática (por exemplo, síndrome de Budd-Chiari) PHT são raros, colestase PHT devido a cirrose hepática representa a causa mais comum de PHT2.
Na cirrose hepática, PP principalmente é aumentado como consequência elevados IHVR3. Em estágios avançados, PHT é agravada pelo PVBF aumentado devido ao maior débito cardíaco e diminuição da resistência vascular sistêmica e esplâncnico — definindo a síndrome de hipertensão portal4. A lei de Ohm (ΔP = Q * R) implica que o fluxo IHVR e sangue são proporcionais à PP5. Em pacientes, medição directa do PP é arriscado e não rotineiramente realizados; em vez disso, o gradiente de pressão venosa hepática (HVPG) é usado como uma medida indireta do PP6,7. O HVPG é calculado subtraindo-se a pressão venosa hepática (FHVP) livre da vendendores hepática pressão venosa (WHVP), que são medidos através de um cateter de balão colocado em uma veia hepática8. O HVPG fisiológica varia entre 1 a 5 mmHg, enquanto um HVPG ≥ 10 mmHg define clinicamente significativa hipertensão portal (CSPH) e indica um risco aumentado para complicações PHT-relacionados, tais como hemorragia varicosa, ascite e encefalopatia hepática9 . Apesar de PP (ou seja, HVPG) é o parâmetro mais relevante para a severidade PHT, informações sobre outros componentes do PHT, incluindo a gravidade da circulação hiperdinâmica (HR, mapa), fluxo de sangue arterial mesentérica/esplâncnico e IHVR, são fundamentais para obter uma compreensão abrangente do mecanismo subjacente distinta da PHT.
Assim, em contraste com medições indirectas de PP em humanos, a metodologia introduzida para ratos oferece a vantagem de uma medida direta do PP e permite a gravação de parâmetros hemodinâmicos adicionais, caracterizando a síndrome de hipertensão portal. Além disso, a medição directa do PP é uma excelente leitura Integrativa da quantidade de fibrose hepática (um determinante importante da IHVR) e supera a determinadas limitações de quantificação de fibrose relacionadas a erros de amostragem de tecido do fígado.
Os modelos de roedores mais comumente usados de cirrose PHT incluem ligadura cirúrgica do colédoco (BDL), induzida pela toxina lesão hepática (isto é, pela administração de dimetilnitrosamina, tioacetamida ou tetracloreto de carbono) e fígado metabólico induzida por dieta modelos de doença. Prehepatic PHT (não-cirrose) pode ser induzida por parcial de veia porta ligadura (CPPV)10.
Pequenos roedores são adequados para o método apresentado, incluindo ratos, hamsters, ratos ou coelhos e são associados com relativamente baixo custo de manutenção. Apesar disso, todas as avaliações hemodinâmicas são viáveis para executar em ratos, melhor precisão e reprodutibilidade dos resultados são vistas com ratos ou roedores maiores devido a óbvia vantagem de tamanho animal. Além disso, microinstrumentos específicos e dispositivos são necessários para obter parâmetros hemodinâmicos semelhantes em ratos. Finalmente, os ratos são mais robustos com mortalidade e baixa morbidade associada e assim, as taxas de abandono são prováveis menor em ratos do que em ratos.
A metodologia apresentada é well-suited para avaliar tratamentos específicos de doença hepática (ou seja, drogas anti fibróticas ou anti-inflamatórios) ou farmacológica romance aproxima-se aquele tom vascular de influência e/ou biologia endotelial; e assim, de provável efeito parâmetros hemodinâmicos em PHT.
Protocol
Representative Results
Discussion
PP é o resultado principal parâmetro para avaliação da síndrome de hipertensão portal e reflete a gravidade da cirrose subjacente. Tanto a deposição de matriz (ou seja, fibrose) e sinusoidal vasoconstrição (devido ao aumento da expressão hepática de vasoconstritores e diminuição da capacidade de resposta a vasodilatadores) causam aumento IHVR. A importância do PP e seu impacto na doença hepática crônica tem sido demonstrada em vários pré-clínicos11,<sup cla…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a médicos veterinários, enfermeiros e criadores de animais no centro de investigação biomédica por seu apoio contínuo durante nossos projetos de pesquisa. Os autores reconhecem a importante contribuição de todos os comentadores do presente protocolo. Algumas das pesquisas foi financiado pelo “prêmio Young ciência” da sociedade austríaca de Gastroenterologia e Hepatologia (ÖGGH) para o PS e o “Skoda Award” da sociedade austríaca de medicina interna para TR.
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 |
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