Artículo de método

Visualización y análisis de flujo de la sangre y del consumo de oxígeno en la microcirculación hepática: Aplicación a un Modelo de cuadro de hepatitis aguda

DOI:

10.3791/3996

4 de agosto de 2012

En este artículo

Resumen

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Un sistema óptico fue desarrollado para visualizar la microcirculación hepática con eritrocitos de FITC-etiquetados y para medir la presión parcial de oxígeno en los microvasos con asistida por láser fosforimetría. Este método puede ser utilizado para investigar los mecanismos fisiológicos y patológicos mediante el análisis de la estructura microvascular, el diámetro, la velocidad del flujo de sangre, y la tensión de oxígeno.

Resumen

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Hay una discrepancia considerable entre la oferta y la demanda de oxígeno en el hígado, porque el consumo de oxígeno hepático es relativamente alto, pero aproximadamente el 70% del suministro sanguíneo hepático no está bien oxigenado sangre de la vena portal de deriva en el tracto gastrointestinal y bazo. El oxígeno es transportado a los hepatocitos por la sangre que fluye de una rama terminal de la vena porta con una vénula central a través de los sinusoides, y esto hace que un gradiente de oxígeno en los lóbulos hepáticos. El gradiente de oxígeno es un parámetro importante físico que implica la expresión de las enzimas de aguas arriba y aguas abajo de la microcirculación hepática, pero la falta de técnicas para medir el consumo de oxígeno en la microcirculación hepática ha retrasado la elucidación de los mecanismos relacionados con el metabolismo del oxígeno en el hígado. Por lo tanto, utiliza FITC-etiquetados eritrocitos para visualizar la microcirculación hepática y utilizado asistida por láser fosforimetría para medir la presión parcial de oxígeno en los microvasos allí. Noncontact y medición óptica continua puede cuantificar velocidades del flujo sanguíneo, los diámetros de los vasos, y los gradientes de oxígeno relacionados con el consumo de oxígeno en el hígado. En un modelo de hepatitis aguda hemos hecho mediante la administración de paracetamol a los ratones que hemos observado aumento de la presión de oxígeno en los dos vénulas portales y la central, sino un gradiente de disminución de oxígeno en los sinusoides, lo que indica que la necrosis de hepatocitos en la zona pericentral podría cambiar la presión de oxígeno y afectar la expresión de enzimas en la zona periportal. En conclusión, nuestros métodos ópticos para la medición hemodinámica hepática y el consumo de oxígeno puede revelar los mecanismos relacionados con la enfermedad hepática.

Protocolo

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1. Etiquetado de eritrocitos con fluoresceína isotiocianato me isómero (FITC)

Todos los protocolos experimentales que utilizamos fueron aprobados por el Comité de Cuidado Animal de la Universidad de Keio Facultad de Medicina.

  1. Anestesiar a un ratones donantes, y después de hacer una incisión celiotomía retirar toda la sangre de la vena cava inferior con una jeringa de 1 ml que contiene una pequeña cantidad de heparina. El ratón se sacrificó inmediatamente por inyección de pentobarbital sódico (100 mg / kg ip).
  2. Lavar la sangre entera dos veces con PBS (pH 7,4) por centrifugación durante 5 min a 400 g en un roto....

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Discusión

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Entrega de oxígeno a los tejidos es una función esencial de la microcirculación, y un montón de artículos describen las enfermedades relacionadas con la anatomía y la reología de los microvasos 6. Flujo sanguíneo hepático es una combinación de la sangre arterial y venosa. Aproximadamente el 30% del flujo de sangre hacia el hígado es bien oxigenada sangre proporcionada por la arteria hepática y la otra 70%, suministrado por la vena porta, es la salida de sangre venosa mal oxigenada desde el bazo y el tracto ga.......

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Divulgaciones

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No tenemos nada que revelar.

Agradecimientos

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Los autores gracias a la Sra. Risa Otsuka de asistencia técnica y ayudar a los experimentos. Esta investigación fue financiada parcialmente por el Ministerio de Educación, Ciencia, Deportes y Cultura, Grant-en-Ayudas a Jóvenes Científicos (B), 2010, 22700476 y Suzuken Memorial Foundation 2010 para KT Y este estudio fue apoyado por la investigación y el desarrollo de la simulación integrada de próxima generación de la materia viva, una parte del desarrollo y la utilización del proyecto del superordenador de última generación de MEXT, y en parte por JST ERATO Proyecto Biológico Suematsu gas.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del reactivo Empresa Número de catálogo
Pd (II) meso-tetra (4-carboxifenil) porfirina Frontier Scientific, Inc. PdT790
Isotiocianato de fluoresceína que isómero Sigma-Aldrich Co. F7250
El acetaminofeno Sigma-Aldrich Co. A7085

Nombre del equipo Empresa Número de catálogo
Equipo
tubo fotomultiplicador Hamamatsu Photonics KK H10722-20

Referencias

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  1. Ishikawa, M., Sekizuka, E., Shimizu, K., Yamaguchi, N., Kawase, T. Measurement of RBC velocities in the rat pial arteries with an image-intensified high-speed video camera system. Microvasc. Res. 56, 166-172 (1998).
  2. Tsukada, K., Sekizuka, E., Oshio, C., Tsujioka, K., Minamitani, H.

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Etiquetas

Hepatic MicrocirculationOxygen GradientBlood Flow AnalysisOxygen Consumption MeasurementLaser Assisted PhosphorimetryFITC Labeled ErythrocytesPalladium PorphyrinAcetaminophen Hepatitis ModelPortal Venule OxygenCentral Venule Oxygen

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