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Qué hacer
La inyección exitosa de doble resina se logra cuando tanto los conductos biliares intrahepáticos como la vasculatura de la vena porta están bien llenos. Como paso de control de calidad, la limpieza de un lóbulo (por ejemplo, el lóbulo lateral izquierdo) permite la verificación de una inyección exitosa, seguida de imágenes de lóbulos de interés. El lóbulo ópticamente despejado se puede escanear más tarde utilizando microCT; por lo tanto, es posible limpiar ópticamente todo el hígado. En el hígado de ratón bien inyectado, la vasculatura de la vena porta debe llenarse con resina hasta que la periferia del hígado y la resina deben ser visibles en las ramas laterales (Figura 4), y esta arquitectura se recapitula fielmente en datos escaneados y segmentados por microCT. Además, los conductos biliares intrahepáticos bien inyectados deben ser visibles junto a las ramas principales de la vena porta que se extienden casi hasta la periferia, y la resina debe ser visible en las ramas laterales principales. Si el lóbulo de control pasa el paso de control de calidad, los lóbulos de interés (incluido el ópticamente despejado) se pueden escanear con microCT. El resultado de los datos segmentados de un hígado bien inyectado se muestra para un ratón P15 (Figura 4A, B) y un ratón adulto (Figura 4C, D).
Qué no hacer
El tejido hepático intacto es un requisito previo para una inyección exitosa. Tenga especial cuidado al cortar la cavidad abdominal y el diafragma para no cortar accidentalmente el tejido hepático. Si hay daño físico al hígado durante este procedimiento, es muy probable que la resina se escape durante la inyección de la vena porta (Figura 5A). No es posible lograr una buena inyección del sistema vascular si el hígado está físicamente dañado.
Uno de los errores comunes es rellenar el hígado con resina que puede conducir a desafíos para la visualización o el análisis. Una de las causas del relleno insuficiente del sistema es el endurecimiento prematuro de la resina en la aguja o la punta del tubo antes de que se complete la inyección (Figura 5B, puntas de flecha azules, los soportes representan burbujas grandes). Una buena práctica es usar un juego de inyección por animal y trabajar rápido después de que el agente de curado se agrega a la resina. Si la resina se endurece durante la inyección (lo que se puede observar mediante un sistema medio lleno, aquí ejemplificado con una vasculatura de vena porta medio llena) retire el tubo, corte la punta del tubo (siempre en diagonal para crear una punta biselada) y empuje el émbolo. Si la resina comienza a gotear de nuevo, vuelva a insertar cuidadosamente el tubo y asegúrelo con la sutura. Si la resina se ha endurecido en la aguja, reemplace el tubo por completo, llénelo con resina (evitando burbujas), vuelva a insertar cuidadosamente el tubo y asegúrelo con la sutura. Puede ser difícil reemplazar el tubo, especialmente en ratones postnatales jóvenes Figura 5C, las puntas de flecha azules denotan sangre visible en las ramas terminales). Esto se puede observar cuando las puntas de los vasos están llenas de sangre en lugar de resina. Para evitar esto, asegúrese de que la vena porta (fuera del hígado) no contenga sangre antes de la inyección. La tercera causa de hígado poco lleno es cuando el tubo se inserta demasiado profundo en el hígado y entra en una rama hacia uno de los lóbulos. Para evitar esto, inserte el tubo a un mínimo de 0,5 cm desde la entrada al hígado.
Por el contrario, uno o ambos sistemas se llenan en exceso de resina (Figura 5D). Es necesario controlar visualmente el hígado durante toda la inyección. La fundición del sistema biliar con resina es más desafiante que la fundición de resina de vena porta, ya que los conductos llenos de resina solo son débilmente visibles en la superficie del hígado, y es difícil evaluar cuándo el sistema está casi lleno y cuándo detenerse. Cuando aparecen pequeños puntos de resina amarilla en la superficie del hígado (Figura 2Ci, punta de flecha azul), esto es una señal de que el sistema biliar está completamente lleno y la resina está comenzando a filtrarse fuera de los conductos. Las fugas menores de resina se pueden corregir manualmente durante la segmentación de datos microCT (Figura 5D, paneles derechos).
Si la presión de inyección es demasiado alta, esto puede causar la ruptura de vasos o conductos (Figura 5E), dañando irreversiblemente la arquitectura del recipiente o conducto. El hígado no será adecuado para la exploración o análisis microCT. Para evitar el sobrellenado de resina, optimice el volumen y la presión correctos utilizados para la inyección en cada modelo de ratón. Cuando se trabaja con ratones que han sido desafiados con una dieta tóxica, modificación genética o lesión hepática que afecta los sistemas biliar o venoso, o rigidez hepática, la presión y el volumen de la inyección pueden necesitar ser ajustados ya que el volumen y la presión tolerados pueden ser diferentes de los ratones de tipo salvaje. Este protocolo describe la inyección manual de los dos sistemas, pero es posible conectar la jeringa a una bomba para estandarizar la presión de inyección. Las burbujas son otro artefacto de inyección muy común que conduce a un llenado escaso de las redes tubulares (Figura 5F-H, puntas de flecha azules). Para evitar la formación de burbujas, asegúrese de que la jeringa y el tubo no contengan burbujas, estén completamente llenos de resina y que la resina gotee de la punta del tubo antes de la inyección. Las pequeñas burbujas que aparecen como áreas negativas en los datos de microCT se pueden corregir manualmente durante los pasos posteriores al procesamiento, aunque esto es laborioso.
Fresco es lo mejor
El uso de resina amarilla fresca es un factor crucial, que afecta significativamente el contraste de las dos resinas y la segmentación de datos microCT. Cuando se utiliza la resina recién abierta (Figura 6A) hay una clara diferencia en el contraste entre los conductos biliares inyectados con resina amarilla (blanco brillante) y las venas porta inyectadas con resina verde (gris brillante). El hígado que se inyecta con resina fresca se procesa fácilmente utilizando umbrales globales automatizados. Con el almacenamiento prolongado, la resina precipita y el contraste disminuye. Después de 3 meses de almacenamiento, el contraste aún puede ser suficiente para distinguir la vena porta del conducto biliar (Figura 6B), pero la precipitación afecta la mezcla de las dos resinas, que es visible como una opacidad heterogénea en la vena porta llena (Fig. 6B, puntas de flecha azules). El contraste heterogéneo afecta negativamente al umbral automatizado y requiere correcciones manuales, lo que aumenta el tiempo de procesamiento. Si la resina tiene más de seis meses, el contraste se ha degradado hasta un punto en el que no es posible distinguir el conducto biliar inyectado de amarillo de la vena porta inyectada de color verde basándose solo en su contraste (Figura 6C). En este caso, el conducto biliar y la vena porta deben segmentarse manualmente en función de su diámetro y posición en la región hiliar y seguirse manualmente a lo largo de todos los datos de microCT. Este procedimiento es extremadamente lento y es mejor evitarlo.

Figura 1: Juego de inyección para fundición de resina. (A) El juego de inyección # 1 comprende una aguja de 30 G y un tubo de PE10 que mide ~ 30 cm de largo. El juego de inyección # 2 se compone de una aguja de 23 G y un tubo de PE50 de ~ 30 cm de largo. (B) La punta del tubo se estira y se corta en ángulo para crear una punta biselada. La regla en A y B es una regla de centímetros, con incrementos mayores de 1 cm, incrementos intermedios de 5 mm e incrementos menores de 1 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Diagrama de flujo de fundición de resina doble. (A) Esquema que muestra el sistema circulatorio venoso murino y el corazón con la aurícula derecha resaltada, que debe cortarse antes de la perfusión, y el ventrículo izquierdo en el que se debe insertar la aguja para la perfusión para lavar la sangre del sistema circulatorio. La vena cava inferior debe cortarse debajo de los riñones para aliviar la presión vascular. (B) Diagrama de flujo de inyección de resina de conducto biliar. (i) Imagen de zoom de (A) que representa dónde cortar el IVC. (ii) Imagen que representa el conducto biliar común (línea punteada amarilla) desde la región hiliar del hígado hasta el esfínter de Oddi (puntas de flecha negras), con hilo de sutura debajo del conducto biliar común despejado. (iii) Posición adecuada para el nudo suelto alrededor del conducto biliar común. (iv) La línea punteada amarilla y las puntas de flecha negras etiquetan el esfínter de Oddi, demostrando el ángulo oblicuo para la incisión y cómo debe aparecer la abertura después de la incisión del ángulo oblicuo. (v) Esquema que demuestre la orientación de la abertura cónico del tubo PE10 (hacia arriba) al insertarse. vi) Aspecto de la resina amarilla que se inyecta; la resina debe pasar fácilmente el nudo suelto. IVC: vena cava inferior; CBD, conducto biliar común. (C) Diagrama de flujo de inyección de resina de vena porta. (i) La línea punteada verde marca la vena porta de la región hiliar. Las puntas de flecha azules etiquetan el sistema biliar sobrecargado. (ii) Ubicación adecuada para nudos sueltos alrededor de la vena porta. (iii) Esquema que demuestra la abertura cónica (hacia arriba) en el momento de la inserción. iv) Aparición del hígado tras la inyección de resina verde y resina amarilla; observe el vaso sanguíneo lleno de resina en la periferia del hígado. PV, vena porta. La figura 2A se creó con Biorender.com. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Procesamiento de datos micro CT en software de gráficos de volumen. (A) Determinación de la superficie, (i) isovalor sobreestimado (la vista previa actual de la selección se muestra en color amarillo), (ii) isovalor subestimado, (iii) selección óptima del isovalor para la determinación adecuada de la superficie de la vena porta y los conductos biliares. (B) Dividir la región de interés (ROI) creada por la determinación de la superficie, (i) establecer el valor en la ventana de diálogo lo suficientemente alto como para que solo quede un segmento (el más grande), (ii) en marcos amarillos se muestran las partículas más pequeñas (excluidas). (C) Suavizado superficial de los datos, (i) la función de suavizado está en el panel izquierdo, (ii) establecer la resistencia de suavizado en 1 (máx. 2) y crear un nuevo ROI suavizado, (iii) datos suavizados. (D) Separación de sistemas tubulares individuales, (i) en la función de determinación de superficie establecer el isovalor de modo que solo se incluya el sistema biliar en la selección (la vista previa actual de la selección se muestra en color amarillo), (ii) marcar el ROI de ambos sistemas y el ROI de solo el sistema biliar y restar el ROI del sistema biliar del ROI de ambos sistemas, (iii) Vena porta mostrada en gris, el sistema biliar mostrado en verde. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Sistemas de conducto biliar (BD) y vena porta (PV) bien inyectados. (A) Lóbulo medial derecho (RML) limpiado ópticamente del hígado postnatal día 15 (P15) inyectado con dos resinas en los dos sistemas. Barra de escala 1 mm. (B) Representación 3D de P15 RML que se muestra en (A) que representa la vasculatura de la vena porta en blanco y el sistema biliar en verde. Barra de escala 1 mm. (C) RML ópticamente despejado de hígado adulto inyectado con dos resinas en los dos sistemas. Barra de escala 1 mm. (D) Representación 3D de RML adulto que se muestra en (C) que representa la vasculatura de la vena porta en blanco y el sistema biliar en verde. H = hiliar, P = periférico. Barra de escala 1 mm. Los paneles A, B, D se adaptan con permiso de Hankeova et al.9. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Desafíos comunes de las inyecciones hepáticas de doble resina. (A) La imagen muestra un hígado que fue cortado accidentalmente durante la apertura inicial de la cavidad abdominal, y la resina se filtra a través del corte (punta de flecha azul). (B) Sistema de vena porta mal inyectado debido al endurecimiento de la resina. Las puntas de flecha azules etiquetan las ramas terminales vacías y los corchetes rojos etiquetan burbujas grandes. Barra de escala 1 mm. (C) Sistema de vena porta mal inyectado debido a una perfusión transcárdica deficiente. Las puntas de flecha azules etiquetan la sangre visible en las ramas terminales. Barra de escala 1 mm. (D) Sistema biliar sobrecargado que se manifiesta por bolas aisladas de resina. Los paneles izquierdos muestran el hígado ópticamente despejado, y los paneles derechos muestran la imagen renderizada en microCT 3D. Los contornos punteados azules representan regiones de zoom. Las puntas de flecha negras etiquetan una parte del hígado que se dañó durante el aclaramiento óptico después de la exploración microCT. Barra de escala 1 mm. (E) La alta presión durante la inyección de resina puede causar la ruptura de la vena porta (el animal en este panel lleva una mutación Jag1H268Q), marcada por puntas de flecha azules. Barra de escala 1 mm. (F) Burbujas en la resina durante la inyección de la vena porta (puntas de flecha azules) y (G) inyección del sistema biliar (punta de flecha azul), barra de escala 1 mm. (H) Escaneo microCT de burbujas (punta de flecha azul), ramas terminales mal llenas (corchetes rojos) y fuga de resina (punta de flecha amarilla), barra de escala 1 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Contraste diferencial de resina. (A) La resina amarilla recién abierta genera suficiente contraste para distinguir la vena porta inyectada de resina (gris) y los conductos biliares (blanco). (B) Tres meses de almacenamiento de resina amarilla conducen a la precipitación de la resina, lo que resulta en una opacidad heterogénea (vena porta gris-blanca, punta de flecha azul). (C) El almacenamiento prolongado (>6 meses) de resina amarilla disminuye el contraste entre la vena porta (gris) y los conductos biliares (gris). Barra de escala 100 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.