Emodinamico invasivo caratterizzazione della sindrome Portal-ipertesi in ratti cirrotici
Summary
Qui descriviamo un protocollo dettagliato per misurazioni invasive dei parametri emodinamici, compreso pressione portale, flusso sanguigno intestinale ed emodinamica sistemica al fine di caratterizzare la sindrome iperteso in ratti.
Abstract
Si tratta di un protocollo dettagliato che descrive invasive misure emodinamiche in ratti cirrotici per la caratterizzazione della sindrome ipertensiva portale. Ipertensione portale (PHT) a causa di cirrosi è responsabile per le complicanze più gravi in pazienti con l’affezione epatica. Il quadro completo della sindrome ipertensiva portale è caratterizzato da aumento della pressione portale (PP) dovuto l’aumento della resistenza vascolare intraepatico (IHVR), circolazione hyperdynamic, flusso sanguigno intestinale aumentata. Vasodilatazione arteriosa splancnica progressiva e arterioso aumentato con elevata frequenza cardiaca (HR), ma bassa pressione arteriosa caratterizza la sindrome di iperteso.
Nuove terapie sono in fase di sviluppo che mirano a diminuire PP da entrambi IHVR targeting o aumentato flusso sanguigno intestinale — ma possono verificarsi effetti collaterali sull’emodinamica sistemica. Così, una dettagliata caratterizzazione del portale venosa, splancnica e parametri emodinamici sistemici, compreso la misura di PP, flusso sanguigno venoso portale (PVBF), flusso sanguigno arterioso mesenterico, pressione arteriosa media (MAP) e HR è necessaria per preclinici valutazione dell’efficacia di nuovi trattamenti per PHT. Il nostro video articolo fornisce al lettore con un protocollo strutturato per l’esecuzione di misurazioni emodinamiche invasive in ratti cirrotici. In particolare, descriviamo la cateterizzazione dell’arteria femorale e vena portale tramite una vena ileocolic e la misurazione del portale venosa e flusso sanguigno intestinale tramite sonde di flusso di Doppler-ultrasuono perivascolare. Sono mostrati risultati rappresentativi dei modelli differenti del ratto di PHT.
Introduction
PHT è definito come patologico aumento della pressione sanguigna nel sistema venoso portale che può causare le complicazioni severe in pazienti con cirrosi come spurgo variceal e ascite1. Pre-epatico (ad es., trombosi della vena portale) e post-epatica (ad es., sindrome di Budd-Chiari), mentre PHT sono rare, intraepatica PHT a causa di cirrosi epatica rappresenta la causa più comune di PHT2.
Nella cirrosi epatica, PP principalmente è aumentato in conseguenza di elevati IHVR3. Nelle fasi avanzate, PHT è aggravato dal PVBF aumentato a causa di una maggiore gittata cardiaca e diminuzione della resistenza vascolare sistemica e splancnica — definire la sindrome ipertensiva portale4. Legge di Ohm (ΔP = Q * R) implica che il flusso di sangue e IHVR sono proporzionali alla PP5. In pazienti, misura diretta della PP è rischioso e non ordinariamente svolte; invece, il gradiente di pressione venosa epatica (HVPG) viene utilizzato come una misura indiretta di PP6,7. L’HVPG è calcolata sottraendo la pressione venosa epatica libera (FHVP) dalla pressione venosa epatica incastrata (WHVP), che sono misurati utilizzando un catetere a palloncino inserito in una vena epatica8. L’HVPG fisiologico varia tra 1-5 mmHg, mentre un HVPG ≥ 10 mmHg definisce ipertensione portale clinicamente significativa (CSPH) e indica il maggior rischio di complicanze correlate a PHT, quali spurgo variceal, l’ascite e l’encefalopatia epatica9 . Anche se PP (cioè, HVPG) è il parametro più rilevante per la severità PHT, informazioni su altri componenti di PHT, compreso la gravità della circolazione di hyperdynamic (HR, MAP), il flusso sanguigno arterioso splancnico/mesenterica e IHVR, sono fondamentali per ottenere una comprensione globale del meccanismo sottostante distinto di PHT.
Così, in contrasto con le misure indirette di PP in esseri umani, la metodologia introdotta per ratti offre il vantaggio di una misura diretta di PP e permette la registrazione di ulteriori parametri emodinamici che caratterizzano la sindrome ipertensiva portale. Inoltre, la misura diretta di PP è un’eccellente lettura integrativa della quantità di fibrosi del fegato (un determinante importante del IHVR) e supera determinati limiti di quantificazione di fibrosi correlati a errori di campionamento del tessuto del fegato.
I più comunemente usati modelli del roditore di PHT cirrotici includono la legatura chirurgica dei dotti biliari (BDL), danno epatico indotto da tossina (cioè, di tetracloruro di carbonio, thioacetamide o amministrazione dimetilnitrosammina) e fegato metabolico indotta da dieta modelli di malattia. Prehepatic PHT (non cirrotici) può essere indotta da parziale della vena portale legatura (PPVL)10.
Piccoli roditori sono adatti per il metodo proposto, tra cui topi, criceti, ratti o conigli e sono associati con relativamente bassi costi di manutenzione. Nonostante che tutti le valutazioni emodinamiche sono possibile eseguire nei topi, migliore precisione e riproducibilità dei risultati sono visti con ratti o più grandi roditori dovuto l’ovvio vantaggio di dimensione animale. Inoltre, specifici micro-strumenti e dispositivi sono necessari per ottenere i parametri emodinamici simili nei topi. Infine, i ratti sono più robusti con mortalità e morbilità associata inferiore e così, i tassi di abbandono sono probabilmente più bassi nei ratti che nei topi.
La metodologia presentata è particolarmente adatta per la valutazione dei trattamenti specifici dell’affezione epatica (cioè, farmaci anti-infiammatori o anti-fibrotici) o romanzo farmacologico si avvicina quel tono vascolare influenza e/o biologia endoteliale; e così, i parametri emodinamici del probabile effetto in PHT.
Protocol
Representative Results
Discussion
PP è il parametro principale di risultato per la valutazione della sindrome iperteso e riflette la gravità della cirrosi sottostante. Sia la deposizione di matrice (cioè, fibrosi) e vasocostrizione sinusoidale (causa di aumentata espressione epatica di vasocostrittori e risposta ai vasodilatatori in diminuzione) causare aumento IHVR. L’importanza di PP e il suo impatto sull’affezione epatica cronica è stato dimostrato in più preclinici11,12,</s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo i veterinari, infermieri e detentori di animali presso il centro di ricerca biomedica per il continuo supporto durante i nostri progetti di ricerca. Gli autori riconoscono l’importante contributo di tutti gli ospiti del presente protocollo. Alcune delle ricerche è stato finanziato dal “Young Science Award” della società austriaca di gastroenterologia ed epatologia (ÖGGH) per PS e il premio”Skoda” della società austriaca di medicina interna a 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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