Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Modelo do rato da partição fígado associando e ligadura da veia porta para procedimento encenado Hepatectomy (ALPPS)

Published: August 14, 2017 doi: 10.3791/55895

Summary

Indução rápida hipertrofia hepática usando associando partição do fígado e ligadura da veia porta para um hepatectomy encenada (ALPPS) tem sido proposto para ressecção de tumores no fígado ressecável no limite. Este modelo pode elucidar os mecanismos envolvidos na hipertrofia rápida e permite testes de drogas que promovem ou bloqueiam a aceleração da regeneração.

Abstract

Dados clínicos recentes suportam uma abordagem cirúrgica agressiva para tumores primário e metastático no fígado. Para algumas indicações, como metástases hepáticas colo-rectal, a quantidade de tecido hepático deixados para trás após ressecção hepática tornou-se o principal fator limitante do resectability dos grandes ou múltiplos tumores no fígado. Uma quantidade mínima de tecido funcional é necessária para evitar a complicação grave da post-hepatectomy insuficiência hepática, que tem alta taxa de morbidade e mortalidade. Induzir o fígado crescimento do potencial remanescente antes da ressecção tornam-se mais estabeleceu em cirurgia do fígado, ou sob a forma de embolização da veia porta por radiologistas intervencionistas, ou na forma de ligadura de veia porta várias semanas antes da ressecção. Recentemente, foi demonstrado que a regeneração hepática é mais extensa e rápida, quando a transecção parenquimatosa é adicionada à ligadura da veia porta numa primeira fase e, em seguida, após apenas uma semana de espera, ressecção realizada numa segunda fase (partição associando com o fígado e ligadura da veia porta para encenada hepatectomy = ALPPS). ALPPS rapidamente se tornou popular em todo o mundo, mas tem sido criticado por sua mortalidade perioperatória alta. O mecanismo de crescimento acelerado e extenso induzido por este procedimento não tem sido bem compreendido. Modelos animais foram desenvolvidos para explorar os mecanismos fisiológicos e moleculares de regeneração hepática acelerada em ALPPS. Este protocolo apresenta um modelo do rato que permite a exploração mecanicista da regeneração acelerada.

Introduction

O tamanho do fígado remanescente limita a resectability de tumores no fígado. 1 em geral, quando inferior a 25% fígado tecido é deixado para trás, o paciente está em risco aumentado de morte por insuficiência hepática aguda devido à falta de função metabólica para o organismo inteiro ("pequeno demais para síndrome de tamanho"). 2 este post-hepatectomy insuficiência hepática é a complicação mais devastadora após ressecção hepática. Portanto os médicos tentaram induzir a regeneração hepática antes da ressecção do fígado manipulando o fluxo da veia portal. 3 verificou que, uma vez que a veia porta é obstruída, a parte restante com o fluxo da veia porta começa a crescer a um ritmo lento e, assim, pode aumentar até 60% no tamanho. Ligadura cirúrgica5 ou intervencionista veia porta 4 oclusão ambos foram clinicamente estabelecidos. 4 o aumento do volume e função do fígado é confiável, mas a taxa de crescimento do fígado após oclusão portal é apenas cerca de um quinto em comparação com o crescimento do fígado remanescente após hepatectomy parcial. 6

O tempo necessário para o fígado crescer é semanas a meses, mesmo que o fígado pode regenerar em uma taxa muito mais rápida após a ressecção. Como tal, o fígado é o único órgão que cresce voltar à função normal após a remoção de uma parte dela. 7 um novel procedimento induzindo a regeneração hepática em um ritmo semelhante como depois hepactectomy parcial foi desenvolvido por um grupo de cirurgiões quem descobriu que adicionando uma transecção entre o obscurecidas e a parte não-obstruída do fígado induz o fígado hipertrofia com a mesma taxa de crescimento, como após a ressecção hepática, mas antes da ressecção. 9 o procedimento inicia rápida hipertrofia de 80% dentro de um remanescente de semana fígado no futuro, o que permite a ressecção de tumores extensos, principalmente irressecável, fígados dentro de uma semana. O procedimento foi chamado "Associação ligadura da partição do fígado e da veia porta para encenada hepatectomy = ALPPS" e tornou-se rapidamente popular em todo o mundo. 10 vários relatórios de suporte para uma expansão da resectability de tumores no fígado ressecável no limite alcançado pela nova técnica,11 enquanto o complexo procedimento cirúrgico também foi criticado por sua taxa de complicação de alta. 12 , 13

O desenvolvimento de um roedor e também grandes modelos animais de lenta e rápida hipertrofia tem sido tentados desde a publicação do ALPPS em 2012 para permitir uma melhor caracterização histológica e a compreensão dos mecanismos e para testar os efeitos de drogas sobre o taxas de crescimento diferente de tecido do fígado em animais. O primeiro modelo animal desenvolvido foi um modelo do rato. Neste modelo, hipertrofia rápida após a transecção parenquimatosa entre o direito e a parte esquerda do lobo mediano acelerado regeneração do lobo bem mediano. 14 um modelo diferente foi introduzido mais tarde no mouse. Neste modelo o lóbulo lateral esquerdo foi ressecado e os ramos da veia porta para cada lóbulo do fígado exceto o lóbulo mediano esquerdo foram amarrados. 15 entretanto, grandes modelos animais de ALPPS em suínos foram descritos também. 16

Para o estudo dos mecanismos fisiológicos, como alterações de fluxo e pressão na veia porta, perfusão e oxigenação do tecido do fígado, o modelo de rato é superior ao modelo de ALPPS em camundongos. Outra vantagem do rato sobre o modelo murino é que no modelo de rato, não há nenhuma necessidade para uma ressecção do lóbulo lateral esquerdo,15 que possam contaminar os efeitos da ressecção hepática com aqueles de ALPPS. O modelo de rato em contraste não reduz o fígado massa celular. Um modelo de porco usa o lóbulo direito posterior do lóbulo crescente, mas o fígado de porco é altamente lobulado. Portanto, é difícil criar um avião de transecção na ponte de tecido já fina entre o posterior direito e o lobo anterior direita. Em contraste, o lóbulo mediano em ratos consistem de duas partes que são fornecidas separadamente por uma veia porta cada e um avião transecção parenquimatosa pode ser facilmente criado entre os dois usando técnicas microcirúrgicos. A disponibilidade de computador pequeno animal tomografia computadorizada (TC) e/ou ressonância magnética (MRI) permite a quantificação muito exata do crescimento volumétrico entre ligadura da veia porta sozinha e ligadura da veia porta e a transecção adicionada, que é importante para a validação de qualquer modelo de rápida hipertrofia hepática.

O protocolo aqui apresentado descreve a técnica cirúrgica e procedimentos usados para validação volumétrica e Caracterização fisiológica do modelo de lenta e rápida hipertrofia após ligadura da veia porta e ligadura da veia porta com transecção, respectivamente, em ratos.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Todos os experimentos neste protocolo foram aprovados pelas autoridades veterinárias do Cantão de Zurique, Suíça (número 60/2014). Além disso, todas as etapas experimentais foram realizadas em estrita conformidade com as orientações em experiências com animais pelas diretrizes da Federação de Europeu laboratório Animal ciência associações (FELASA) e o suíço Academia de ciências médicas (SAMS) .

1. criação de animais, sala de operação de equipamentos e instrumentos, anestesia

  1. Manter ratos Wistar machos, com um peso de 250-300 g em gaiolas ventiladas condições normais isentos de agentes patogénicos em um ciclo claro/escuro de 12/12 h. Dê animais livre acesso à comida e água a uma temperatura ambiente de 22 ± 1 ° C.
  2. Induzir a anestesia em uma caixa, onde o isoflurano é liberado com 5% de vol para 30 s (figura 1A), seguido por uma concentração de isoflurano de 3% vol., até que o animal está sob anestesia profunda. Confirme o nível da anestesia com o reflexo de dedo-pinch.
  3. Proporcionar analgesia usando por via subcutânea aplicada buprenorfina (0,01 mg/kg), durante a intervenção cirúrgica, seguida de 0,02 mg/kg cada 12 h na fase do pós-operatório por 48 h.
  4. Transferir o animal para o local de trabalho, onde eles espontaneamente estão exposto a uma mistura de gás de 1,0-2,5 vol % isoflurano em oxigênio para respirar (fluxo: 600 mL/min).
  5. Feche os olhos do animal e usar uma pomada para proteger os olhos. Injetar soro fisiológico 5 mL por via subcutânea, metade de cada lado do abdômen, seguido de atropina de 0,1 mg.
  6. Realizar uma cirurgia usando um microscópio cirúrgico em um quarto de microcirurgia.
  7. Manter o animal sob anestesia volátil, usando uma máscara de ventilação, consistindo de uma membrana de látex (figura 1B), através do qual o focinho do rato é empurrado. Fixe as extremidades com fita adesiva (figura 1B).
  8. Dispor os instrumentos cirúrgicos de forma estéril em uma tabela lateral: soro fisiológico e Betadine embebido esponjas (Figura 2A), abdominais parede retractores (Figura 2B), assim como as suturas 3-0 para a retração da parede abdominal e xifoide, tesouras, Adson fórceps, bem um microfórceps dicas em linha reta e curvas e pré-cortado, gravatas de seda 6-0 para o procedimento da ligadura (Figura 2).
  9. Use um microfórceps bipolar não-colagem por transecção do parênquima hepático. Feche a parede abdominal e pele com suturas de seda 3-0 com agulhas de SH-1 e 5-0 Maxon (Figura 2D). Use uma pinça bipolar para hemostasia.

2. início da cirurgia

  1. Raspe o abdômen do animal com um aparador de cabelo animal pequeno de xifoide para os órgãos genitais com uma lateral da área de 2 cm da linha média. Remova completamente o cabelo.
  2. Desinfecte esta área 3 vezes com betadine embebido esponjas.
  3. Realizar uma incisão com um bisturi para a pele e em seguida, use uma tesoura cirúrgica para abrir o abdômen.
  4. Retrai o direito e a parede abdominal esquerda e xifoide com suturas de seda 3-0 (Figura 3A).
  5. Retrai o estômago, cólon e intestino do ligamento hepatoduodenal do rato com retractores fio pequeno self-made (Figura 3B).

3. a veia porta ligadura (LPC)

  1. Acessar a veia porta e seus ramos lateral retração do estômago e do intestino delgado (Figura 3B).
  2. Disse a veia porta sem rodeios por pegar o peritônio com o microfórceps e lentamente descascar-medialmente.
  3. Dissecar os ramos da veia porta para fora (Figura 3) na seguinte sequência: ramo (1) bem posterior, (2) deixou o ramo mediano lateral e esquerdo juntos e (3) caudado filial.
    1. Primeiro, retire o peritônio com movimentos pequenos, não muito enérgicos para evitar rasgar os pequenos ramos arteriais que os lóbulos do fígado que executam diretamente sob a cobertura peritoneal.
    2. Uma vez que a veia porta principal é desnudada, cercar os ramos com lento empurrando para a frente e espalhando os movimentos e, em seguida, puxe um pedaço de 1 cm de seda 6-0 amarrem em torno da filial respectiva veia porta e ligam-lo.
  4. Ligam o ramo lobo bem posterior. (Figura 3) A dificuldade técnica do ramo direito posterior consiste no fato de que a artéria para o lóbulo direito posterior cruza o ramo de veia portal bem posterior.
    1. Puxe a artéria cranialmente juntamente com o peritônio para expor o ramo de veia portal certa com o microfórceps curvo.
    2. Ligate ramo lóbulo direito posterior com o pré-cortado, gravata de seda 6-0. O lóbulo direito posterior transforma visivelmente pálido, uma vez que a veia porta é ligada.
    3. Evite empurrar contra resistência durante os cercando para evitar rasgar a artéria ou a veia porta. Em caso de sangramento, aplique pressão pelo menos um minuto com um cotonete estéril e então reavaliar. Se o sangramento não parar, sacrifica o animal.
  5. Ligate a lateral esquerda (LLL) e lóbulo mediano esquerdo (LML) ramos. Estes ramos tem um tronco comum. (Figura 3). O ramo lobo mediano esquerdo surge a partir da veia portal dentro do parênquima do LLL.
    1. Ligate a veia porta, levando a ambos da La Leche League e também o amor meu ramo vida juntos usando o Pre-corte gravata de seda 6-0.
    2. Evitar danos às artérias levando a LLL e amo minha vida, correndo dentro da camada peritoneal. Enquanto o peritônio é descascado volta cuidadosamente, eles ficam intactos. O LLL e amor minha vida transformar visivelmente pálido quando os ramos são ligados.
  6. Ligate ramo lobo caudado (Figura 3). A veia porta, levando a pouco separados lobos caudados em ratos decola da veia portal principal, distal e medialmente para a decolagem do ramo lobo direito da veia portal principal (não estritamente inferiormente como em seres humanos ou animais maiores).
    1. Dissecá-lo para fora e cercá-lo, levantando o peritônio plus ducto biliar e artérias da veia portal principal.
    2. Cercar o ramo caudado veia porta com um microfórceps curvo, vindo de lateralmente. Os dois lobos caudados empalidecer visivelmente, uma vez que o ramo lobo caudado é ligado com seda 6-0.
  7. Amarrando a estes três ramos da veia porta leva a exclusiva veia porta perfusão do lobo bem mediana (RML), que é visível por uma linha de demarcação distintas entre o lobo médio direito e esquerdo.

4. a veia porta ligadura com transecção (PVL + T)

  1. Executar a transecção ao longo da linha de demarcação entre RML e amo a minha vida depois de LPC (Figura 3D).
  2. Use uma pinça de prata bipolar não-furando com uma ponta muito fina e neurocirúrgica para precauterize o tecido hepático, criando uma faixa de cauterização de 1 mm ao longo da linha de demarcação.
  3. Use a tesoura para corte cuidadosamente o tecido precauterized. É bastante difícil de avaliar correctamente a profundidade da transecção. O objetivo é aproximar a cava quanto possível, que corre intrahepatically em ratos. Lesão de veia cava é acompanhado de extensa hemorragia, que geralmente pode não ser parada.
  4. Em caso de lesão, aplique uma pressão suave usando um cotonete de algodão, mas se o sangramento não parar dentro de 3-4 min, sacrificar o animal. Geralmente, as tentativas de reparar a veia cava usando suturas foram infrutíferas. Ratos são muito sensíveis ao ar embolia, que pode ocorrer na ocasião e levar à parada cardíaca.

5. intra-operatória medição da pressão da veia porta e fluxo de Volume

  1. Avalie a pressão da veia porta por canulação direta com uma agulha G30 conectada a um monitor de pressão (Figura 4A).
  2. Uso a sonda de fluxo de volume de 2mm colocada lateralmente ligado ao dispositivo de fluxo por medição directa do fluxo volumétrico portal mais 2 min (Figura 4B). Só gravar dados com qualidade estável de medição conforme indicado no display da máquina.
  3. Avaliar a pressão e o fluxo da veia porta separadamente após o grupo das etapas que definem o procedimento respectivo, ou seja, a subordinação de três ramos da veia porta ou o amarrando fora os três ramos da veia porta plus realizando a transecção parenquimatosa entre o amor e a RML minha vida.

6. últimos passos da cirurgia

  1. Certifique-se de que o intestino está colocado corretamente na cavidade abdominal antes de fechar.
  2. Feche o peritônio e a parede abdominal com suturas de seda 3-0 com agulhas de SH-1.
  3. Finalmente a sutura da pele usando Maxon 5-0.
  4. Desinfecte a pele novamente.
  5. Aplica novamente soro fisiológico 5 mL por via subcutânea para o tecido subcutâneo lateral no abdômen.

7. fígada volumetria em ratos utilizando pequeno Animal CT

  1. 24 h antes da primeira imagem latente de CT injetar 200 μL do agente de contraste na veia da cauda através de um cateter intravenoso G26.
  2. Use um micro CT para digitalizar os ratos. Coloque o animal em uma caixa de acrílico para induzir anestesia geral (Primeiro lave com 5% de vol por 30 s, seguido por uma concentração de isoflurano de 2-3% vol., até que o animal é anestesiado e mantê-lo em toda a varredura através de um sistema de tubulação). Para qualidade de imagem ideal, sincronize a tomografia computadorizada com a respiração do animal.
  3. Exportar a imagem digital e comunicações em arquivos de medicina (DICOM) e analisá-los usando o domínio público de imagem plataforma OsiriX 8.0. Use a ferramenta "polígono fechado" para desenhar as bordas de lóbulo baseadas o radiodensitiy do contraste de nanopartículas no fígado e usar a região de menu de interesse (ROI) para calcular volumes parciais de fígado (ver Figura 2A em Schadde et al . 17.)
  4. No modelo padrão, permitir que o fígado a crescer durante 3 dias e obter diariamente Tomografias computadorizadas para avaliar o aumento de volume.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

A ligadura da veia porta de dois procedimentos cirúrgicos diferentes (LPC) e LPC com resultado de transecção (PVL + T) na cinética de crescimento distintamente diferentes. PVL induz aumento de volume moderado dentro de 3 dias, enquanto que no LPC + T um lobo bem mediano muito maior (RML) pode ser visto (Figura 5). Isto pode ser verificado por volumetria diária. O volume da RML aproximadamente dobra dentro de 3 dias no LPC, enquanto que triplica em PVL + T.17

Medições de fluxo na veia porta revelam um fluxo estável, apesar da área de fluxo reduzido no PLV e também o PVL + T (ver Figura 3A em Schadde et al . 17). isto sugere que o fluxo de volume de sangue portal inteiro é dirigido através de aproximadamente 26% do parênquima hepático anterior, causando "portal hiperfluxo".

Medição de pressão dentro da veia portal revela um aumento agudo da pressão média veia porta de 5 mmHg a 9 mmHg no LPC e PVL + T (ver Figura 3B em Schadde et al . 17). este é provavelmente um resultado de hiperfluxo o portal. Transecção sozinha não resulta em um aumento de pressão portal aguda, uma vez que o volume de tecido do fígado não é reduzido. 17 repetidas medições mostram que o aumento de pressão permanece estável por 24 h.17

Figure 1
Figura 1 : Anestesia. (A) após o enxaguamento uma caixa com isoflurano (5% de vol) para induzir anestesia para o animal, o isoflurano é vaporizado (600 mL oxigênio/min) para a manutenção da anestesia geral. (B) os animais são fixados sobre uma superfície estéril funcionamento sob um microscópio de operação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2 : Equipamento esterilizado. (A) estéril esponjas húmidas para exposição e retração. (B) fio minitractores ligados a bandas de borracha. (C) pinça Bipolar, tesoura Potts; um microfórceps curvado, reta microdissectors é usado para dissecar os ramos da veia porta. Agulhas, porta agulhas e tesouras maiores (D) são usadas para abertura e encerramento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3 : Dissecação. (A) os lados do abdômen e xifoide estão retraídos com suturas de seda 3-0 após a laparotomia mediana. (B) por retraindo o estômago, intestino pequeno e grande porte lateralmente, o ligamento gastroduodenal em ratos e o Hilo hepático pode ser exposto. (C) na ligadura da veia porta (LPC), o ramo da veia porta para os lóbulos certo (1), o lobo lateral esquerdo (2) e os lobos caudados (3) são ligados com laços de seda 6-0 (à esquerda). No LPC com transecção (PVL + T), além disso, a linha de demarcação isquêmica entre lóbulo bem mediano (RML) e lóbulo mediano esquerdo (LML) é seccionada (à direita). (D) a fotografia mostra a linha de demarcação distintas entre amor, minha vida e RML (à esquerda). Esta linha é seguida para a transecção usando um microfórceps bipolar para PVL + T (à direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4 : Medida intra-operatória da pressão da veia porta e fluxo volumétrico. (A) durante o procedimento, um transdutor de pressão da agulha é inserido na veia portal exposta. Sonda de fluxo de volume (B) a 2 mm é usada para medir fluxos de volume na veia portal principal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5 : Volumetria hepática. O fígado aumenta mais em tamanho após a PVL + T que depois PVL sozinho. A figura a mostra diária volumetria realizada na imagem digital e comunicações em medicina (DICOM) arquivos obtidos com um micro rato CT scanner e usando o domínio público de plataforma de imagem. Enquanto a diferença é evidente em imagens axiais, volumetria quantitativa como realizado em um relatório anterior17, mostra uma diferença significativa na cinética de crescimento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Este protocolo apresenta um modelo animal de ALPPS com sua rápida hipertrofia induzida pelo LPC + T, que aproximadamente dobra o aumento de volume dentro de 3 dias em relação ao LPC sozinho. 17 o lobo hepático direito médio é usado como um lobo de modelo para o crescimento do fígado porque o lobo médio hepático é uma massa parenquimatosa contígua fornecida por duas veias portal separadas para sua esquerda e a sua direita, como mostrado na Figura 1 , em uma reserva trabalho publicado. 17 em comparação com outros relatórios, o modelo oferece algumas vantagens. Anatomicamente, a escolha do lobo médio melhor representa o fígado humano como uma massa parenquimatosa contíguo que permite para transecção e desse modo obliteração da circulação colateral. A ramificação da veia porta para o lobo mediano esquerdo (LML) dentro do lobo esquerdo lateral (LLL) permite uma ligadura combinada de amor minha vida e LLL.

Tem havido vários ratos e um modelo murino de ALPPS desenvolvido e descrito. 18 rato muitos modelos19,20 e o único rato modelo15 descrito requer uma redução em massa hepática. Redução em massa pode desencadear hipertrofia avançada independentemente. Isto está em contraste com nossos17 e modelos similares de rato. 14 , 21 , 22 , 23 a vantagem de um modelo murino pode ser o uso de animais geneticamente modificados. Como alternativa para esses modelos animais pequenos, um modelo de porco foi desenvolvido,16 usando uma técnica cirúrgica semelhante como em seres humanos e resultando em taxas de crescimento semelhantes. Apesar do fato, de que isto provavelmente mais se assemelha ao procedimento cirúrgico humano, pequenos modelos animais ainda podem ser muito importantes, pois eles são mais rápidos, são mais fáceis de realizar, permitir maior número de animais por grupo e são menos dispendiosos.

Fisiologicamente, o modelo de rato permite o estudo do fluxo de sangue, collateralization e oxigenação mais facilmente do que um modelo do rato. Este estudo é o primeiro a usar a mesma metodologia usada clinicamente em seres humanos para avaliar as variações de volume do fígado, ou seja CT volumetria. Em contraste com alguns outros estudos, que incluem um grupo de controle (por exemplo, em um modelo de porco de ALPPS24) ainda não assumir a cinética de crescimento de ALPPS, nós validado a hipertrofia, comparando PVL com LPC + T. Enquanto sob PVL a RML duplas em dentro de 3 dias, LPC + T aumenta hipertrofia significativamente. Esta aceleração da hipertrofia depois de 3 dias pela transecção adicionado espelha exatamente a condição humana, onde um aumento de 46% volume tem sido relatado em uma grande meta-análise para PVE e um aumento de 86% em ALPPS após 10 dias do primeiro relatório de registro ALLPS grande de 202 pacientes. 25 tanto o procedimento de rato PVL + T e humanos ALPPS dobrar a quantidade de hipertrofia alcançada em seus respectivos períodos de tempo para os tipos de dois procedimento.

Passos críticos neste protocolo incluem a dissecação dos ramos da veia porta LPC e a transecção do lobo mediano em PVL + T. Durante a dissecção dos ramos da veia porta, é importante interromper a fina camada de peritônio cobrindo o ligamento hepatoduodenal inteira e não para empurrar os instrumentos contra a resistência. Uma lágrima acidental na veia portal podem ser interrompida por pressão usando cotonetes sozinhos, mas pode ser irreparáveis e exigem o sacrifício do animal. Em geral, deve-se enfatizar, que os animais sofrem uma perda de sangue de mais de um estimado de 10% do volume de sangue do animal, deve ser excluído do estudo, pois isso pode alterar os resultados do estudo e causa desnecessária sofrimento dos animais.

Transecção do lobo mediano pode ser conseguida cauterização cuidadosa do tecido hepático usando pinça bipolar prata fina e bastante soro fisiológico pingando, seguido pelo simples corte do tecido cauterizado usando uma tesoura. A transecção deve ser parado antes de encontrar a veia cava, que é executado dentro do fígado em roedores, para evitar sangramento e embolia gasosa na veia cava. Entrada de ar na circulação pulmonar leva a súbita parada cardíaca em ratos.

Solução de problemas do presente protocolo pode incluir todas as modificações que levam a aumentar o estresse fisiológico dos animais, tais como hipotensão induzida por oversedation, hipotermia, aumento da perda de sangue e vezes demasiado tempo operatório. Bem, este protocolo pode ser modificado para outras espécies de roedores como ratos. Efetuamos, com êxito, a técnica descrita no presente protocolo em camundongos C57BL/6 (dados não mostrados).

Uma limitação do presente protocolo é de uso exclusivo do presente protocolo para estudar os mecanismos de rápida contra hipertrofia lenta; Portanto, a segunda etapa do processo de "ALPPS", a ressecção do tecido do fígado deportalized todos menos o fígado hipertrofiado, não está descrita neste protocolo. Esta ressecção no entanto pode facilmente ser conseguida seguindo a norma técnica de ressecção hepática em roedores, utilizando ligadura de sutura e, em seguida, a remoção dos lobos fígados usando uma tesoura.

Em geral, este modelo atual permite experimentos elucidar o mecanismo de rápida hipertrofia hepática e testes de medicamentos e intervenções. Usando este modelo, foi recentemente mostrado que rápida hipertrofia da RML pode também ser induzida pela ligadura da veia porta em conjunto com hipóxia de sinalização usando inibidores prolil-hidroxilase, sugerindo que hipóxia sinalização minha peça um papel importante no modulação da cinética de crescimento do fígado. Drogas como inibidores da prolil-hidroxilase podem acelerar a regeneração hepática e devem ser mais testaram. 17 , 26 aplicações do futuro deste modelo podem ser que o papel dos agentes quimioterápicos convencionais e romance pode ser testado e seu efeito sobre a aceleração da regeneração hepática pode ser ainda mais elucidado. O modelo também oferece a oportunidade de estudar a função do fígado usando por exemplo indocianina verde (ICG) ou cintilografia de ácido (HIDA) vilosidades iminodiacetic em ratos porque, finalmente, alterações volumétricas lentas e rápidas terá de ser colocado no contexto de regeneração hepática funcional desde que a função do fígado é mais importante do que o volume de fígado. 27 , 28 as avaliações dos pacientes ALPPS com ICG29 e HIDA cintilografia30,31 até agora só foram testadas em estudos de coorte retrospectivo, mas estes ainda podem ser ferramentas muito importantes para responder à pergunta Se as alterações de volume ou função são semelhantes ou diferentes em rápida regeneração hepática.

Em resumo, apresentamos um modelo bem caracterizado e padronizado de regeneração hepática rápida e lenta, que permitirá futuros estudos em cirurgia hepática regenerativa.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgments

Os autores têm sem agradecimentos.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane, 250 mL bottles Attane, Piramal, Mumbai, India LDNI 22098 Standard vet. equipment
Tec-3 Isofluorane Vaporizer Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL not available anymore Standard vet. equipment 
Buprenorphine (Temgesic) Indivior, Baar, Switzerland 7680419310353 GTIN-number
Vitamine A ointment Bausch&Lomp, Zug, Switzerland 7680223980247 GTIN-number
Atropine sulfate 0.5 mg/mL Sintetica SA, Mendrisio, Switzerland 7680565330045 GTIN-number
Microsurgery microscope Olympus, Tokio, Japan SZX10 Standard vet. equipment
Betadine Mundipharma, Basel, Switzerland 7680342821377 GTIN-number
Sponges Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany NK83.1 Mini-sponges
Abdominal Wall retractors N/A N/A Self-made from paper clips and Q-Tips
3-0 silk  Ethicon, Sommerville, NJ K872H Standard surgical
Scissors  World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 503371 Standard microsurgical
Adson forceps World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 501244-G Standard microsurgical
Fine tips microforceps World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 501976 Tips need to be polished regularly
Curved fine tips microforceps World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 504513 Essential to go around the portal vein branches 
6-0 LOOK black braided silk Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA  SP114 Spool, precut prior to the procedure
2-0 silk sutures Ethicon, Sommerville, NJ K833 Standard surgical
5-0 maxon sutures Covidien, Dublin, Ireland 6608-21 Standard surgical
Bipolar microforceps Sutter, Freiburg, Germany 780148SGS Essential for parenchymal transection
Q-tips small Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany EH11.1 Standard surgical
Q-tips big Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany XL54.1 Standard surgical
G30 needle  Terumo, Tokyo, Japan NN-3013R  Standard anesthesia equipment
2 mm volume flow probe  Transonic Systems, Ithaca, NY MA-2PS Smallest available probe for HAT-311 flow meter
Transonic flow meter Transonic Systems, Ithaca, NY HAT-311 Transsonic flow QC meter One of the  first generation flow flow meters for surgery
ExiTron nano 12,000  Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany 130-095-698 Nanomoloecular contrast medium that opacifies liver and spleen
G26 intravenous catheter Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ 391349 Standard anesthesia equipment
Quantum FX MicroCT  Perkin Elmer, Waltham, MA N/A Standard small animal CT scanner at the institute of physiology, University of Zürich
OsiriX 8.0 Pixmeo Sarl, Geneva, Switzerland N/A Public domain software : www.pixmeo.com

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. She, W. H., Chok, K. Strategies to increase the resectability of hepatocellular carcinoma. World J Hepatol. 7 (18), 2147-2154 (2015).
  2. Vauthey, J. N., et al. Standardized measurement of the future liver remnant prior to extended liver resection: methodology and clinical associations. Surgery. 127 (5), 512-519 (2000).
  3. Kinoshita, H., et al. Preoperative portal vein embolization for hepatocellular carcinoma. World J Surg. 10 (5), 803-808 (1986).
  4. van Lienden, K. P., et al. Portal Vein Embolization Before Liver Resection: A Systematic Review. Cardiovasc Intervent Radiol. , (2012).
  5. Kianmanesh, R., et al. Right portal vein ligation: a new planned two-step all-surgical approach for complete resection of primary gastrointestinal tumors with multiple bilateral liver metastases. J Am Coll Surg. 197 (1), 164-170 (2003).
  6. Nadalin, S., et al. Volumetric and functional recovery of the liver after right hepatectomy for living donation. Liver Transpl. 10 (8), 1024-1029 (2004).
  7. Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. Liver regeneration. Science. 276 (5309), 60-66 (1997).
  8. Fulop, A., et al. Alterations in hepatic lobar function in regenerating rat liver. J Surg Res. 197 (2), 307-317 (2015).
  9. Schnitzbauer, A. A., et al. Right portal vein ligation combined with in situ splitting induces rapid left lateral liver lobe hypertrophy enabling 2-staged extended right hepatic resection in small-for-size settings. Ann Surg. 255 (3), 405-414 (2012).
  10. de Santibanes, E., Clavien, P. A. Playing Play-Doh to prevent postoperative liver failure: the "ALPPS" approach. Ann Surg. 255 (3), 415-417 (2012).
  11. Schadde, E., et al. Monosegment ALPPS hepatectomy: extending resectability by rapid hypertrophy. Surgery. 157 (4), 676-689 (2015).
  12. Dokmak, S., Belghiti, J. Which limits to the "ALPPS" approach? Ann Surg. 256 (3), e6 (2012).
  13. Aloia, T. A., Vauthey, J. N. Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (ALPPS): what is gained and what is lost? Ann Surg. 256 (3), e9 (2012).
  14. Yao, L., et al. Establishment of a rat model of portal vein ligation combined with in situ splitting. PLoS One. 9 (8), e105511 (2014).
  15. Schlegel, A., et al. ALPPS: from human to mice highlighting accelerated and novel mechanisms of liver regeneration. Ann Surg. 260 (5), 839-846 (2014).
  16. Croome, K. P., et al. Characterization of a porcine model for associating liver partition and portal vein ligation for a staged hepatectomy. HPB (Oxford). 17 (12), 1130-1136 (2015).
  17. Schadde, E., et al. Hypoxia of the growing liver accelerates regeneration. Surgery. 161 (3), 666-679 (2017).
  18. Moris, D., et al. Mechanistic insights of rapid liver regeneration after associating liver partition and portal vein ligation for stage hepatectomy. World J Gastroenterol. 22 (33), 7613-7624 (2016).
  19. Garcia-Perez, R., et al. Associated Liver Partition and Portal Vein Ligation (ALPPS) vs Selective Portal Vein Ligation (PVL) for Staged Hepatectomy in a Rat Model. Similar Regenerative Response? PLoS One. 10 (12), e0144096 (2015).
  20. Shi, H., et al. A preliminary study of ALPPS procedure in a rat model. Sci Rep. 5, 17567 (2015).
  21. Almau Trenard, H. M., et al. Development of an experimental model of portal vein ligation associated with parenchymal transection (ALPPS) in rats. Cir Esp. 92 (10), 676-681 (2014).
  22. Dhar, D. K., Mohammad, G. H., Vyas, S., Broering, D. C., Malago, M. A novel rat model of liver regeneration: possible role of cytokine induced neutrophil chemoattractant-1 in augmented liver regeneration. Ann Surg Innov Res. 9, 11 (2015).
  23. Wei, W., et al. Establishment of a rat model: Associating liver partition with portal vein ligation for staged hepatectomy. Surgery. 159 (5), 1299-1307 (2016).
  24. Tschuor, C., et al. Salvage parenchymal liver transection for patients with insufficient volume increase after portal vein occlusion - an extension of the ALPPS approach. Eur J Surg Oncol. 39 (11), 1230-1235 (2013).
  25. Schadde, E., et al. Early survival and safety of ALPPS: first report of the International ALPPS Registry. Ann Surg. 260 (5), 829-836 (2014).
  26. Harnoss, J. M., et al. Prolyl Hydroxylase Inhibition Enhances Liver Regeneration Without Induction of Tumor Growth. Ann Surg. , (2016).
  27. Olthof, P. B., et al. Comparable liver function and volume increase after portal vein embolization in rabbits and humans. Surgery. 161 (3), 658-665 (2017).
  28. Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Bennink, R. J. Optimal use of hepatobiliary scintigraphy before liver resection. HPB (Oxford). 18 (10), 870 (2016).
  29. Lau, L., Christophi, C., Muralidharan, V. Intraoperative functional liver remnant assessment with indocyanine green clearance: another toehold for climbing the "ALPPS". Ann Surg. 261 (2), e43-e45 (2015).
  30. Cieslak, K. P., et al. Assessment of Liver Function Using (99m)Tc-Mebrofenin Hepatobiliary Scintigraphy in ALPPS (Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy). Case Rep Gastroenterol. 9 (3), 353-360 (2015).
  31. Truant, S., et al. Drop of Total Liver Function in the Interstages of the New Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy Technique: Analysis of the "Auxiliary Liver" by HIDA Scintigraphy. Ann Surg. 263 (3), e33-e34 (2016).

Tags

Medicina edição 126 regeneração de fígado hipertrofia do fígado ligadura da veia porta (LPC) associando a partição do fígado e ligadura da veia porta para Hepatectomy encenado (ALPPS) rápida hipertrofia Fígada cirurgia de fígado regenerativa
Modelo do rato da partição fígado associando e ligadura da veia porta para procedimento encenado Hepatectomy (ALPPS)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Schadde, E., Hertl, M.,More

Schadde, E., Hertl, M., Breitenstein, S., Beck-Schimmer, B., Schläpfer, M. Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy (ALPPS) Procedure. J. Vis. Exp. (126), e55895, doi:10.3791/55895 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter