Ligadura del conducto biliar parcial en el ratón: un modelo controlado de la colestasis obstructiva localizada
28 de marzo de 2018
Presentamos la ligadura del conducto biliar parcial como modelo quirúrgico de lesión hepática y regeneración en roedores.
El objetivo general de esta intervención quirúrgica es observar los efectos de la colestasis obstructiva localizada. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la hepatología sobre cómo identificar los mecanismos de regeneración hepática. La principal ventaja de esta técnica es que se pueden hacer comparaciones significativas entre el lóbulo experimental ligado y el lóbulo control no ligado dentro del mismo animal.
El Dr. Toshimasa Nakao, postdoctorado del laboratorio de cirugía de trasplantes, demostrará el procedimiento hoy. Después de confirmar una falta de respuesta al pinzamiento del dedo del pie en un ratón C57 negro 6 anestesiado de ocho a 12 semanas de edad, afeite la región abdominal con cortapelos y coloque al animal bajo un microscopio quirúrgico. Asegure las extremidades a la mesa y use hisopos estériles para desinfectar secuencialmente el área quirúrgica con 0,3 a 0,5 mililitros de povidona yodada y etanol al 70%.
A continuación, haz una incisión en la línea media desde el xifoides hasta el pubis y utiliza un microrretractor para abrir la cavidad abdominal. Use pinzas para mosquitos para retraer el xifoides hacia la cabeza del ratón y use arcilla blanda para sostener las pinzas y el xifoides en esta posición. Hidrate la cavidad abdominal con uno o dos mililitros de PBS esterilizado a 37 grados centígrados y use hisopos de algodón húmedos para mover suavemente el intestino delgado hacia la cabeza del ratón.
Corte los ligamentos entre el intestino delgado y el retroperitoneo para evitar dañar el tejido y envuelva los intestinos delgado y grueso con una esponja de gasa no tejida húmeda. Coloque el tejido intestinal en el lado caudal de la cavidad abdominal y use una pequeña esponja de gasa húmeda no tejida para retraer suavemente todo el hígado hacia el xifoides para exponer el hilio hepático y el ligamento hepatoduodenal. Localice el hilio hepático, el conducto biliar común en el lado ventral de la vena porta y los conductos biliares hepáticos izquierdo y derecho que drenan en la confluencia biliar principal en el hilio hepático.
Con una sutura de nailon 10-0 y el lado romo de una aguja de sutura, ligar el lóbulo del conducto biliar hepático izquierdo. Una vez colocada la sutura, devolver el intestino delgado y el intestino grueso a su ubicación anatómica y confirmar la ausencia de torsión intestinal o sangrado intraabdominal. A continuación, retire las pinzas antimosquitos, cierre por separado las capas musculares y cutáneas con suturas continuas de Vicryl 4-0 y coloque el ratón bajo una lámpara de calor con supervisión hasta la recuperación completa.
La comparación de las bioquímicas hepáticas séricas entre ratones ligados parcialmente a las vías biliares y ratones transgénicos ligados a las vías biliares completas para la agregación de proteínas hepáticas insolubles revela una lesión hepática mínima o colestasis en los ratones ligados a las vías biliares parciales y una lesión grave y acumulación de enzimas en los animales transgénicos ligados a las vías biliares completas. A medida que los ratones sometidos a una ligadura parcial del conducto biliar desarrollaron colestasis obstructiva específica del lóbulo con el tiempo, el lóbulo ligado parece un color ligeramente más pálido 14 días después de la cirugía en comparación con los lóbulos no ligados que mantuvieron su color marrón rojizo oscuro normal. El lóbulo ligado también muestra un aumento en la proliferación del conducto biliar y la fibrosis en comparación con los lóbulos no ligados en respuesta a la colestasis localizada inducida por la ligadura.
Una vez dominada, esta técnica se puede completar en 10 a 12 minutos si se realiza correctamente. Después de este procedimiento, se pueden usar otros métodos, como el rastreo de linaje, para responder preguntas adicionales sobre la localización de células madre en sitios de lesión y regeneración hepática. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo hacer comparaciones significativas con la ligadura parcial de las vías biliares para identificar los efectos locales frente a los sistémicos.
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Descripción general
Este artículo presenta la ligadura parcial del conducto biliar como un modelo quirúrgico para estudiar la lesión hepática y la regeneración en roedores. El método permite observar la colestasis obstructiva localizada y sus efectos sobre los mecanismos hepáticos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Hepatología
- Regeneración hepática
- Modelos quirúrgicos
Antecedentes
- Comprender la lesión hepática y la regeneración es fundamental en hepatología.
- La colestasis obstructiva localizada puede proporcionar información sobre los mecanismos hepáticos.
- Los estudios comparativos dentro del mismo animal aumentan la fiabilidad de los resultados.
- Este modelo es particularmente útil para estudiar la dinámica de la recuperación hepática.
Objetivo del estudio
- Observar los efectos de la ligadura parcial del conducto biliar en la lesión hepática.
- Identificar los mecanismos implicados en la regeneración hepática.
- Establecer un modelo quirúrgico confiable para futuros estudios hepatológicos.
Métodos Utilizados
- Uso de ratones C57 black 6 anestesiados para el procedimiento.
- Afeitado y desinfección de la región abdominal antes de la cirugía.
- Sujeción de las extremidades a la mesa quirúrgica para garantizar estabilidad.
- Realización de la cirugía bajo un microscopio quirúrgico para lograr precisión.
Resultados principales
- Demuestra la viabilidad del modelo quirúrgico.
- Establece un método para comparar lóbulos hepáticos ligados y no ligados.
- Proporciona información sobre los procesos regenerativos del hígado.
- Facilita investigaciones adicionales sobre los mecanismos de lesión hepática.
Conclusiones
- La ligadura parcial del conducto biliar es un modelo valioso para estudiar la lesión hepática.
- La técnica permite comparaciones controladas dentro del mismo organismo.
- Estudios futuros pueden basarse en este modelo para explorar aún más la regeneración hepática.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La ligadura parcial del conducto biliar (pBDL) proporciona un modelo controlado para estudiar la colestasis obstructiva localizada, permitiendo la comparación directa entre lóbulos hepáticos ligados y no ligados dentro del mismo animal. Este diseño con control interno reduce la variabilidad, disminuye el uso de animales y apoya la reducción de riesgos mecanicistas en la validación de dianas en hepatología. El enfoque mejora la confianza predictiva al aislar las respuestas específicas del lóbulo frente a la acumulación de bilis y las vías de fibrosis.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite investigar hipótesis terapéuticas relacionadas con lesiones hepáticas localizadas y vías de regeneración.
- Valor operativo: Apoya la reducción del riesgo biológico mediante la comparación de respuestas específicas por lóbulo frente a la colestasis en entornos genéticos y ambientales idénticos.
- Valor predictivo: Facilita la selección de carteras al distinguir entre efectos sistémicos y localizados de los fármacos sobre la proliferación de conductos biliares y la fibrosis.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Valor científico: Prepara sistemas validados relevantes para enfermedades para la estandarización de ensayos posteriores mediante lecturas bioquímicas específicas de lóbulo.
- Valor operativo: Mejora la reproducibilidad mediante controles internos, reduce la necesidad de grupos simulados separados y minimiza la variabilidad entre animales.
- Escalabilidad: Permite la reutilización de la plataforma en modelos preclínicos que investigan mecanismos de medicamentos y la migración celular en contextos colestásicos.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Se alinea con sistemas relevantes para la enfermedad al modelar la colestasis obstructiva humana con proliferación de conductos biliares y fibrosis específicas de lóbulo.
- Continuidad traslacional: Conecta el descubrimiento con la validación preclínica al permitir estudios de trazado de linaje y de reclutamiento de células madre tras la ligadura.
- Avance ajustado al riesgo: Apoya decisiones de continuar o no continuar al cuantificar respuestas de biomarcadores locales frente a sistémicas a los componentes biliares retenidos.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
pBDL se integra en el continuo de descubrimiento que va desde la validación del objetivo hasta la investigación preclínica, especialmente para programas centrados en hepatología que investigan los mecanismos de lesión hepática y las respuestas regenerativas.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la comprobación de hipótesis mediante la comparación de lóbulos ligados y no ligados para aislar los efectos locales de la colestasis.
- Selección: Proporciona sistemas biológicos listos para ensayos con resultados cuantificables, como las bioquímicas hepáticas séricas y los cambios histológicos en la proliferación de los conductos biliares.
- Análisis: Ofrece mediciones cuantitativas de variables dependientes, incluidos los niveles de enzimas, la coloración de los lóbulos y las puntuaciones de fibrosis, para comparar condiciones experimentales.
- Investigación Traducional: Se conecta con la continuidad preclínica al permitir análisis posteriores a la cirugía, como el rastreo de linajes, para estudiar el reclutamiento de células madre a los sitios de lesión.
- Reutilización Empresarial: Funciona como una plataforma quirúrgica reutilizable para estudiar los efectos de medicamentos y los mecanismos celulares en modelos de enfermedades hepáticas localizadas.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva al reducir la ambigüedad mecanicista mediante comparaciones internas entre lóbulos.
- Valor operativo: Mejora la estandarización y la reproducibilidad al eliminar la variabilidad entre animales mediante controles intraanimales.
- Valor estratégico: Mejora la eficiencia del capital al reducir las pérdidas y gastos de animales en comparación con los modelos de ligadura completa del conducto biliar.
- Impacto en la cartera: Permite una priorización ajustada al riesgo al distinguir la toxicidad localizada del fármaco de los efectos hepáticos sistémicos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en microcirugía y acceso a microscopios quirúrgicos para la ligadura precisa del conducto biliar hepático izquierdo.
- Depende de instrumentación que incluye suturas de nylon 10-0, pinzas mosquito y herramientas para el mantenimiento del campo estéril.
- Necesita una estandarización entre equipos de los procedimientos de monitoreo postoperatorio y de muestreo de bioquímica sérica.
- Implica consideraciones de adaptación al extender el modelo a otras cepas de ratón o al investigar lóbulos diferentes.
- Se limita a estudios en los que la obstrucción específica de un lóbulo sea suficiente para modelar la afección humana de interés.
