$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La lymphe se écoule de l'intestin grêle par un processus unidirectionnel qui provient à lactés simples qui sont contenus dans chaque petit villosités intestinales 1. Lactés sont relativement perméables aux fluides, des macromolécules et des cellules et la formation de la lymphe ainsi commence avec l'entrée de ces facteurs dans lactés. La lymphe initiale dans les vaisseaux lactés se écoule ensuite à partir de l'intestin par l'intermédiaire d'un réseau de micro-vaisseaux lymphatiques, de collecte (afférente) des vaisseaux lymphatiques, une série de ganglions lymphatiques mésentériques et, finalement, les post-nodal (efférent) vaisseaux lymphatiques. Dans les noeuds lymphatiques passe à travers une série de sinus médullaires où se produit l'échange avec les cellules immunitaires noeud résidentes ainsi que du matériel qui entrent dans le noeud à partir du sang. Tous lymphatique découlant de l'intestin grêle converge finalement dans le conduit efférent mésentérique supérieure lymphatique et par la suite la citerne de Pecquet. La citerne de Pecquet recueille également lymphatique drainant les tissus périphériques caudales, intestInal, régions hépatiques et lombaires et rejoint le canal lymphatique thoracique avec la lymphe du médiastin et des parties du corps crâniens. Le conduit de la lymphe thoracique vide lymphatique directement dans le système veineux à la jonction des veines jugulaires et sous-clavière gauche internes. Le protocole décrit ici, qui permet la collecte de la lymphe directement à partir du conduit lymphatique mésentérique supérieure, facilitant ainsi l'analyse de différents facteurs qui transitent directement de l'intestin à la systémique (général) la circulation par le système lymphatique intestinal.
Les principales fonctions physiologiques affectés au système lymphatique intestinal sont à maintenir l'équilibre de fluide, afin de faciliter l'absorption des lipides et de molécule lipophile, et pour permettre une réponses immunitaires appropriées. Les cellules tumorales et les virus se propagent également via les vaisseaux lymphatiques intestinaux 2-4 et principales modifications se produisent dans les vaisseaux lymphatiques dans plusieurs pathologies inflammatoires et métaboliques 5-7. Pouvoirnulation du conduit de lymphe mésentérique à recueillir la lymphe dans le mésentère permet une analyse de flux de fluide en vrac via les vaisseaux lymphatiques intestinaux ainsi que la quantification du taux de diverses cellules et des molécules concentration et de transport. Les modifications apportées à la concentration ou de transit de ces facteurs en réponse à divers défis (par exemple, les régimes alimentaires, les antigènes, médicaments) et dans les modèles de la maladie (par exemple, la colite, le VIH, le diabète) peuvent également être évalués. Se il est impossible de décrire longuement chaque composant lymphatique qui peut être analysé et comparé ici, lymphatiques mésentériques consiste simpliste d'une solution aqueuse, lipidique et phases cellulaires. Composants d'intérêt dans la phase aqueuse comprennent des peptides et des protéines telles que des antigènes ou des tolérogènes, 8 messagers immunitaires tels que les cytokines et les médiateurs des mastocytes, 9 et médiateurs métaboliques telles que les incrétines 10. La fraction cellulaire de la lymphe mésentérique post-ganglionnaire est presque entièrement (plus de 99%) des lymphocytes 11. Diverses cellules immunitaires (cellules dendritiques, les mastocytes, etc.) pénètrent dans les vaisseaux lymphatiques mésentériques pré-nodaux, mais restent dans le noeud 12. Si les cellules au sein de la lymphe afférente sont d'un intérêt, il est possible de recueillir ces cellules par l'intermédiaire de la suppression des nœuds lymphatiques mésentériques plusieurs jours avant la canulation de la veine 12 lymphatiques mésentériques. De cette manière, les canaux afférents et efférents lymphatiques sont directement reliés, et les cellules lymphatiques de la lymphe afférente passent directement dans le canal lymphatique mésentérique. Le transit et le phénotype de diverses cellules immunitaires passant par les vaisseaux lymphatiques intestinaux peuvent ainsi être examinés. Peut-être la raison la plus fréquemment invoquée pour recueillir lymphatiques mésentériques à ce jour, cependant, est d'étudier le traitement intestinale, l'absorption et le transport des lipides alimentaires et des molécules lipophiles 10.
Après l'ingestion, les lipides alimentaires sont digérés (par exemple, à partir de triglycérides en acides gras et les monoglycérides, phospholipid aux acides et lysophospholipide gras et cholestérol ester d'acide gras et de cholestérol, etc.) et dispersées dans la lumière intestinale en petites micelles et structures vésiculaires par l'addition d'agents amphiphiles de la bile (phospholipides, des sels de cholestérol et biliaires) et l'action de enzymes pancréatiques 10,13. De là, ils sont absorbés dans les entérocytes. Une partie des composants absorbés sont ré-estérifiés pour former des triglycérides, des phospholipides et des esters de cholestérol dans les cellules absorbantes (entérocytes). Ces ré-estérifiés lipides sont assemblés à partir d'une combinaison de manière exogène ingérée composants lipidiques et les composants lipidiques endogènes de la bile sécrétée, piscines lipidiques muqueuses ou l'approvisionnement en sang 13 intestinal. De là, les lipides sont soit estérifiés stockés dans les entérocytes ou assemblés en lipoprotéines intestinaux (chylomicrons, les lipoprotéines de très faible densité (VLDL)) avec diverses apoprotéines et d'autres molécules lipophiles ( par exemple, vitamines) 10,13. Après avoir quitté les entérocytes, les lipoprotéines sont spécifiquement transportés depuis l'intestin vers la circulation systémique par l'intermédiaire du système lymphatique mésentérique que les vaisseaux lactés intestinaux sont plus perméables à leur entrée de capillaires sanguins intestinaux. Une partie des composants lipidiques absorbées sont également transportés à partir de l'intestin dans la circulation systémique par l'intermédiaire des capillaires sanguins et la veine porte comme unique, non-lipoprotéines associées, des molécules 14. En général, cependant, la voie de transport de la veine portale est seulement un rôle important dans l'absorption des lipides court et moyen terme de longueur de chaîne.
La collection de lymphe mésentérique permet ainsi l'évaluation du transport des lipoprotéines et des composants associés (lipides, des molécules lipophiles, les apo-protéines) à partir de l'intestin. Les lipoprotéines peuvent être quantifiés et caractérisé avec l'avantage que les lipoprotéines lymphatiques mésentériques, en général, sont dans une nascent Etat car ils ne ont pas été largement modifié par les enzymes systémiques tels que la lipoprotéine lipase 15. Bien que le modèle de rat canulée lymphatique mésentérique a peut-être été historiquement les plus largement décrit pour l'analyse du transport des lipides / lipoprotéines à partir de l'intestin, une zone d'expansion intérêt est le rôle des vaisseaux lymphatiques dans le transport des médicaments lipophiles, les promédicaments et d'autres xénobiotiques 13,16 qui est la mise au point du modèle décrit ici. Médicaments lipophiles (généralement ceux dont log P> 5 et la solubilité dans longue chaîne triglycérides> 50 mg / g bien que des exceptions sont apparents) 17,18, prodrogues 19 et d'autres xénobiotiques 13,16 peuvent accéder aux vaisseaux lymphatiques intestinaux passivement ou par intégrer activement dans lipoprotéines intestinale voies de transport 19.
La lymphe mésentérique technique de cathétérisme de rat a donc de nombreuses applications. Bollman et al. Décrit d'abord un technique à Cathétériser le conduit lymphatiques mésentériques chez les rats en 1948 20. Depuis lors, un certain nombre de variations sur le modèle ont été décrits. Par exemple, la collecte peut se produire lorsque le rat est anesthésié avec différents anesthésiques 21,22, ou à l'état conscient tout en retenu 15 ou se déplacer librement 23,24. Les rats peuvent être administrés par différentes solutions de réhydratation et d'autres substances telles que des lipides et des formulations de médicaments à des taux différents dans l'estomac, l'intestin ou parenterale (en général de 0 à 5 ml / h) 25. Dans certaines études, la lymphe canal thoracique plutôt que canal lymphatique mésentérique est canulée pour estimer le transport de l'intestin par l'intermédiaire des vaisseaux lymphatiques, bien que cela peut surestimer transit dans l'intestin grêle, en fonction du facteur d'intérêt, comme le conduit de la lymphe thoracique reçoit également la lymphe des autres 22,26 régions. Des modèles de canulation lymphatiques ont également été décrits dans plusieurs autres espèces, y compris les souris, 15,27 mini-pigs 12, 28,29 moutons, les cochons et les chiens 30 31. Cependant, le modèle de rat est le plus largement et uniformément citée. Des protocoles détaillés pour canulation du canal lymphatiques mésentériques suivie par collection de la lymphe dans conscient 25 ou 22 anesthésié les rats et les souris 15,27 ont déjà été publiés et le lecteur intéressé est dirigé à ces protocoles. Ce protocole est la première à démontrer la technique dans un format visualisée.
Le modèle de rat lymphatique canule a des avantages sur les modèles animaux plus grands en termes de dépenses, la facilité de la chirurgie et des considérations éthiques. Par rapport au modèle de la souris, la chirurgie de canulation lymphatique mésentérique est également plus facile chez le rat, bien que le modèle de la souris permet des études plus détaillées de 27 animaux transgéniques. Néanmoins, il existe certaines limites du modèle de rat, en particulier ceux qui sont associés à des différences dans la physiologie, cette limite extrapolatà d'autres situations d'ions pré-cliniques et cliniques. Par exemple, dans le flux de bile de rat est constant et indépendant de la prise alimentaire tandis que dans l'alimentation ultérieure des espèces ou des lipides de stimuler l'écoulement de bile 32. Cela crée des défis à l'obtention d'environnements pré et post-prandiale représentatifs chez le rat qui reflètent ce que l'on voit dans les grandes espèces et les humains. Pour les études d'administration de médicament, les espèces plus grandes peuvent également être préférées lorsque l'évaluation du transport lymphatique après l'administration de la dose humaine 25 forme réaliste. Dans une étude récente, les taux de transport des lipides dans la lymphe mésentérique ont été jugées comparables entre les espèces (souris, rat, chien) après l'administration d'une masse équivalente et le type de lipides qui fournit une certaine confiance dans l'extrapolation des données de transport des lipides à travers les espèces 27. Toutefois, le transport d'un modèle lipophile drogue, halofantrine, classées dans l'ordre de la taille de l'animal (ce est à dire, chien> rat> souris). Un facteur d'échelle peut donc être nécessaire pour extrapolate données lymphatiques de transport de la drogue de rat à d'autres espèces.
Une limitation de la lymphe modèles de canulation, en général, est que la collecte de la lymphe passif directement à partir d'un canal lymphatique peut modifier la circulation lymphatique et le transport depuis les vaisseaux lymphatiques travailler contre un gradient de pression qui est modifié une fois que le récipient est pourvue d'une canule 33. Le modèle de la lymphe cathétérisme peut aussi être difficile à établir dans les laboratoires qui ne sont pas familiers avec la technique. D'autres modèles ont ainsi été décrits. Par exemple, le transport de facteurs via le système lymphatique intestinal, telles que les lipoprotéines et des molécules lipophiles, a été étudié indirectement via la collecte du sang. Un tel modèle consiste à comparer les concentrations sanguines de lipides et / ou après l'administration orale de médicaments en présence et en l'absence d'inhibiteurs (par exemple, la colchicine, Pluronic L81, cycloheximide) de production de lipoprotéine qui bloquent le transport intestinal 34 lymphatique. Un avantagedes modèles qui quantifient transport lymphatique indirectement via la collecte d'échantillons de sang, ce est qu'il permet une certaine évaluation du transport lymphatique chez l'homme que la chirurgie invasive ne est pas nécessaire 35. Toutefois, les inhibiteurs de transport lymphatique ne sont pas spécifiques et les facteurs qui sont transportés via les vaisseaux lymphatiques sont dilués et modifiées dans la circulation systémique qui complique ces évaluations. Alternatives in vitro ont également été décrites. Par exemple, les cultures cellulaire Caco-2 ou entérocytes isolés ont été utilisés pour étudier plus en détail la sécrétion intestinale des molécules qui entrent dans les vaisseaux lymphatiques 36-38. Un modèle avancé in vitro qui est plus représentatif du microenvironnement intestinal humain a également été récemment décrit 39. Dans ce modèle d'une couche de cellules endothéliales lymphatique est co-cultivées avec des cellules Caco-2 qui permet une analyse plus détaillée du transfert de substances de l'intestin dans les lymphatiques. Toutefois, dans vitro systèmes cellulaires manquent flux d'échange et de transmission, à savoir l'interconnexion avec une lumière intestinale et le sang sous-jacente et la vascularisation lymphatique. Dans une autre approche, Kassis et al. A établi un double canal (champ lumineux vidéo à grande vitesse et la fluorescence) système d'imagerie in situ qui permet des comparaisons quantitatives entre la contraction des vaisseaux, la circulation lymphatique et les concentrations de lipides fluorescents dans les vaisseaux lymphatiques mésentériques 33 dans. Un avantage de ce modèle au cours de ce qui précède dans des systèmes in vitro est qu'elle permet un suivi précis du passage de cellules immunitaires à travers les vaisseaux lymphatiques. Les mesures absolues de lipides masse (ou médicament) transports sont, cependant, pas encore établis en utilisant des méthodes d'imagerie. In vitro et in silico approches de prédire précisément la mesure du transport lipophile de drogue via les vaisseaux lymphatiques intestinaux ont également été publiés 40-42. Par exemple, l'affinité ex vivo de plusieurs compounds pour chylomicrons plasmatiques a été trouvé pour corréler raisonnablement bien avec leur transport lymphatique in vivo 41. Par la suite, le même groupe a établi un modèle en silico pour prédire l'affinité du médicament pour les chylomicrons sur la base de plusieurs propriétés physico-chimiques 40. Holm et al. A également établi un relativement complexe modèle in silico pour prédire d'emblée transport lymphatique de composés lipophiles sur la base de 42 descripteurs moléculaires. Ces modèles peuvent fournir une approche utile pour prédire l'ampleur du transport lymphatique des drogues inconnues. Validation des modèles avec un large éventail de médicaments et entre les différents laboratoires sera toutefois être nécessaire pour confirmer leur précision et la reproductibilité.
Canulation du canal de lymphatiques mésentériques reste donc le seul moyen d'examiner directement le contenu de drainage lymphatique de l'intestin grêle et le taux de l'ensemble complexe de facteurs (cellules, protéines de transit,peptides, des lipides, des médicaments) dans la lymphe dans une situation in vivo. Ici, nous décrivons un protocole pour la canulation de la lymphe et conduit carotide artère mésentérique qui permet la collecte de sang et de lymphe mésentérique systémique de rats anesthésiés. Les données représentatives démontrent comment le modèle peut être utilisé pour examiner lipidique et le transport de la drogue de l'intestin via le système lymphatique mésentérique. Elle est suivie par une discussion des difficultés qui peuvent être rencontrées pour établir le modèle et un guide de dépannage. Une fois établi le modèle est un outil puissant pour étudier le transport lymphatique intestinal.