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Artículo de método

Normothermic ex vivo liver machine perfusión en ratón

4.9K vistas

DOI:

10.3791/65363

25 de septiembre de 2023

En este artículo

Resumen

Se creó un sistema normotérmico de perfusión hepática ex vivo (NEVLP) para hígados de ratón. Este sistema requiere experiencia en microcirugía, pero permite resultados de perfusión reproducibles. La capacidad de utilizar hígados de ratón facilita la investigación de vías moleculares para identificar nuevos aditivos de perfusión y permite la ejecución de experimentos centrados en la reparación de órganos.

Resumen

Este protocolo presenta un sistema NEVLP optimizado libre de eritrocitos utilizando hígados de ratón. La preservación ex vivo de hígados de ratón se logró mediante el empleo de cánulas modificadas y técnicas adaptadas de equipos comerciales convencionales de perfusión ex vivo . El sistema se utilizó para evaluar los resultados de preservación después de 12 h de perfusión. Los ratones C57BL / 6J sirvieron como donantes de hígado, y los hígados fueron explantados canulando la vena porta (PV) y el conducto biliar (BD), y posteriormente enjuagando el órgano con solución salina heparinizada tibia (37 ° C). Luego, los hígados explantados se transfirieron a la cámara de perfusión y se sometieron a perfusión normotérmica oxigenada de máquina (NEVLP). Las muestras de perfusión de entrada y salida se recogieron a intervalos de 3 h para el análisis de perfusión. Al finalizar la perfusión, se obtuvieron muestras de hígado para el análisis histológico, con integridad morfológica evaluada mediante Suzuki-Score modificado a través de tinción de Hematoxilina-Eosina (HE). Los experimentos de optimización arrojaron los siguientes hallazgos: (1) los ratones que pesaban más de 30 g se consideraron más adecuados para el experimento debido al mayor tamaño de su conducto biliar (BD). (2) una cánula de poliuretano de 2 Fr (diámetro exterior = 0,66 mm) fue más adecuada para canular la vena porta (PV) en comparación con una cánula de polipropileno. Esto se atribuyó al agarre mejorado del material de poliuretano, lo que resultó en un deslizamiento reducido del catéter durante la transferencia del cuerpo a la cámara del órgano. (3) para la canulación del conducto biliar (BD), se encontró que una cánula de poliuretano de 1 Fr (diámetro exterior = 0,33 mm) era más efectiva en comparación con la cánula de polipropileno UT - 03 (diámetro exterior = 0,30 mm). Con este protocolo optimizado, los hígados de ratón se conservaron con éxito durante 12 h sin un impacto significativo en la estructura histológica. La tinción de hematoxilina-eosina (HE) reveló una arquitectura morfológica bien conservada del hígado, caracterizada por hepatocitos predominantemente viables con núcleos claramente visibles y dilatación leve de sinusoides hepáticos.

Introducción

El trasplante de hígado representa el tratamiento estándar de oro para las personas con enfermedad hepática terminal. Lamentablemente, la demanda de órganos de donantes supera la oferta disponible, lo que lleva a una escasez significativa. En 2021, aproximadamente 24,936 pacientes estaban en la lista de espera para un injerto de hígado, mientras que solo 9,234 trasplantes se realizaron con éxito1. La disparidad significativa entre la oferta y la demanda de injertos hepáticos destaca la necesidad apremiante de investigar estrategias alternativas para ampliar el grupo de donantes y mejorar la accesibilidad de los injertos hepáticos. Una forma de ....

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Protocolo

Los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con las regulaciones y directrices alemanas actuales para el bienestar animal y las directrices ARRIVE para la presentación de informes de investigación con animales. El protocolo de experimentación animal fue aprobado por el Thüringer Landesamt für Verbraucherschutz, Turingia, Alemania (Número de aprobación: UKJ - 17 - 106).

NOTA: Se utilizaron ratones machos C57BL/6J con un peso de 34 ± 4 g (media ± error estándar de la media [SEM]) como donantes de hígado. Se mantuvieron en condiciones ambientales controladas (50% de humedad y 18 - 23 ° C) con acceso gratuito a comida de ratón estánd....

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Resultados

Establecimiento del procedimiento quirúrgico
Se utilizaron un total de 17 animales para este experimento: 14 ratones se emplearon para optimizar el proceso de obtención de órganos, incluida la canulación de la vena porta (PV) y el conducto biliar (BD), mientras que se utilizaron 3 ratones para validar el procedimiento (Tabla 1). Los resultados histológicos (Figura 3) se compararon para facilitar la identificación de la condición óptima de perfusión.

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Discusión

Pasos críticos en el protocolo
Los dos pasos cruciales en la explantación hepática son la canulación de la vena porta (PV) y la posterior canulación del conducto biliar (BD). Estos pasos son de suma importancia para garantizar el éxito de la recuperación de órganos y los procedimientos posteriores de perfusión o trasplante.

Desafíos y soluciones
La canulación PV presenta tres desafíos: lesión de la pared del vaso, desplazamiento del catéter y viabilidad .......

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Divulgaciones

No hay conflictos de intereses financieros que revelar.

Agradecimientos

A lo largo de la redacción de este documento, he recibido un gran apoyo y asistencia. Me gustaría agradecer especialmente a mi compañero de equipo XinPei Chen por su maravillosa colaboración y apoyo paciente durante mi operación.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0,5 ml Micro Tubo PPSarstedt72699
1 Fr Cánula de GomaVygonCánula
10 µ L Micro JeringaHamilton701N
2 Fr Cánula de GomaVygonCánula
24 G Cánulade Mariposa TerumoSR+OF2419
26 G Cánula de MariposaTerumoSR+DU2619WX
30 G Aguja Hipodérmica Estéril100246
50 ml Bomba de JeringaBraun 110356
6-0 Perma-Hand SeideEthicon639H
Clip Arterial BraunBH014R
Cámara Húmeda Esterilizable en AutoclaveHugo Sachs Elektronik73-4733
Aplicador de Algodón Grande NOBA Verbandmittel Danz GmbH974018
Trampade burbujas Hugo-Sachs-ElektronikV83163
Buprenovet (0,3 mg / ml)Elanco/
CIDEX OPA solución (2 L)Cilag GmbH20391
Unidad electroquirúrgica para corte monopolar VIO® 50 CERBE/
Suero fetal bovino (500 ml) Sigma-AldrichF7524-500ML
Mezcla de gases (95 % de oxígeno y 5 % de dióxido de carbono)para la casa
Harvard-Apparatus75-0310
Heparina 5000 (I.E. /5 ml)Braun1708.00.00
Hidrocortisona (100 mg / 2 ml)Pfizer15427276
Insulina (100 IE / ml)SigmaI0516-5ML
Tijeras de iris Fine Science Instruments15000-03
Isofluran (250 ml)Cp-Pharma1214
Oxigenador de membranaHugo Sachs ElektronikT18728
Microscopio de microcirugía LeicaM60
 Carfil Quality180000056
NanoZoomer 2.0 HTHamamatsu/
Esponjas no tejidas Kompressen866110
Penicilina Estreptomicina (1 mg / ml) C.C.ProTubo de extensión de perfusión Z-13-M
(30 cm)Braun4256000
Bomba peristálticaHarvard-ApparatusP-70
Placa de Petri 100x15 mmVWR®391-0578
Povidon-Jod (Vet-Sep Spray)Livisto799-416
Simulador de Transductor de Presión UTAHProductos Médicos650-950
Transductores de Presión Arterial ReutilizablesAD InstrumentsMLT-0380/D
S & Pinza de canulación de vasos en TFine Science Instruments00608-11
Aplicador de algodón pequeñoNOBA Verbandmittel Danz GmbHPinza recta 974116
10 cm Fine Science Instruments00632-11
Pinzas de atado de suturasFine Science Instruments11063-07
Jeringa 50ml Perfusor OriginalBraun8728810F-06
UT - 03 CánulaUnique Medical, Japón/
Vannas Tijeras de resorteFine Science Instruments15018-10
Suero Fisiológico Veterinario (500 ml)WDT18X1807
Depósito con camisa de agua  2 LHarvard-Apparatus73-3441
William's E Medium (500 ML)Thermofischer ScientificA1217601
de Muestrade MuestraBaños de circulación de suministro / calefacción Juego de retractores de ratón

Referencias

  1. Kwong, A. J., et al. OPTN/SRTR 2021 Annual data report: liver. American Journal of Transplantation. 23 (2), S178-S263 (2023).
  2. Linares, I., Hamar, M., Selzner, N., Selzner, M. Steatosis in Liver Transplantation: Current Limitations and Future Strategies. <....

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Etiquetas

Perfusi n hep tica normot rmicaperfusi n ex vivopreservaci n de h gado de rat nsistema de perfusi n mec nicacanulaci n de la vena portacanulaci n del conducto biliarlavado con soluci n salina heparinizadaan lisis del perfundidotinci n con hematoxilina y eosinaintegridad morfol gica