Laser Doppler : Un outil pour mesurer les îlots pancréatiques vasomotricité microvasculaire In Vivo

L'objectif général de cette procédure est de déterminer l'état fonctionnel de la vasomotion microvasculaire des îlots pancréatiques in vivo afin d'évaluer son impact sur les maladies associées. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine médical de la circulation, telles que savoir si la vasomotion microvasculaire des îlots pancréatiques est modifiée en cas de pathologie. Nous avons eu cette idée pour la première fois lorsque nous avons démontré l'existence d'une circulation mécanique fonctionnelle ayant évolué au cours du développement du diabète.

Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet d'évaluer l'état fonctionnel de la vasomotricité microvasculaire des tissus et organes, tant en milieu clinique que de laboratoire. Cette méthode peut fournir des informations sur les maladies liées aux îlots pancréatiques. Elle peut également être appliquée à d'autres systèmes, tels que les maladies microvasculaires rénales et rétiniennes.

Les applications de cette technique s'étendent également à la compréhension de la nature des tendances dans l'état fonctionnel de la vasomotion microvasculaire. Généralement, les personnes novices dans cette méthode éprouveront des difficultés, car d'importantes quantités de données académiques microvasculaires sont obtenues par effet Doppler laser durant les expériences. Il est essentiel de bien démontrer cette méthode, car de nombreux facteurs peuvent nuire à la collecte précise des données de microcirculation.

Ce protocole commence par l'administration quotidienne de STZ aux souris pendant cinq jours consécutifs. Dissoudre le STZ dans un tampon de citrate de sodium à une concentration de travail de cinq milligrammes par millilitre. Ensuite, effectuer des injections intrapéritonéales à l’aide d’une seringue d’un millilitre et d’une aiguille de calibre 25.

Les souris doivent jeûner pendant quatre heures avant l'injection, mais leur accès à l'eau ne doit pas être supprimé. Injecter les souris témoins avec le même volume de tampon de citrate de sodium pur. Après les injections, fournir aux souris de la nourriture ordinaire et de l'eau contenant 10 % de saccharose.

Après le cinquième jour d'injection de STZ, remplacer l'eau contenant 10 % de sucre par de l'eau ordinaire. Neuf jours plus tard, mesurer leur glycémie. Jeûner d'abord les souris pendant six heures en leur laissant un accès libre à l'eau.

Ensuite, prélève le sang de leurs veines caudales et utilise un glucomètre standard portatif pour mesurer la glycémie. Considère comme diabétiques les souris dont la glycémie dépasse 200 milligrammes par décilitre. Avant d'utiliser l'appareil de Doppler laser, nettoie d'abord les surfaces optiques de la sonde et du connecteur de la sonde avec un chiffon doux et non abrasif, puis branche le câble dans le port de l'instrument.

Ensuite, assemblez le support d'étalonnage. Laissez d'abord l'étalon de flux stocké atteindre la température ambiante. Cela prend environ une demi-heure.

Ensuite, agiter doucement l'étalon de flux pendant 10 secondes et le laisser reposer sur la base d'étalonnage pendant deux minutes. Puis, soulever la pince aussi haut que possible et fixer la sonde dans la pince. Plonger maintenant lentement la sonde dans l'étalon de flux et la maintenir en place à l'aide des supports de sonde.

Pour poursuivre, assombrissez les lumières de la pièce et appuyez sur étalonnage sur l'appareil de doppler laser. Choisissez ensuite le canal de travail auquel la sonde est connectée et exécutez le programme d'étalonnage. Placez une souris anesthésiée en position dorsale sur une plateforme de travail et fixez-la à l'aide de ruban chirurgical.

Ensuite, stérilisez la peau abdominale avec de l’éthanol à 75 %, en partant de la région cervicale jusqu’à la queue, puis recouvrez la périphérie de la zone avec une compresse sèche munie d’un trou central de trois centimètres de large. Ensuite, soulevez la peau abdominale à l’aide de pinces et pratiquez une incision verticale initiale le long de la ligne médiane de l’abdomen à l’aide d’un scalpel ou de ciseaux cutanés. Puis saisissez le muscle sous-jacent avec les pinces et incisez pour pénétrer dans la cavité abdominale.

Ne blessez aucun organe. Pour exposer la cavité abdominale, repliez la peau et le muscle sous-jacent vers la poitrine, puis exposez délicatement le corps du pancréas et la rate à l’aide d’une pince effilée à extrémités émoussées. Ensuite, dans le logiciel de contrôle de l’appareil de doppler laser, créez un nouveau fichier de mesure, puis configurez les moniteurs connectés.

Sous l'onglet général, régler la durée de surveillance sur « acquisition continue » et utiliser les paramètres d'usine par défaut pour l'onglet du moniteur LDF. Ensuite, ouvrir la boîte de dialogue de configuration de l'affichage et sélectionner les canaux appropriés. Puis, modifier les paramètres suivants : source de données pour le canal et étiquette, unités et couleur, puis cliquer sur suivant.

Ensuite, saisissez les informations d'identification concernant le sujet et la mesure dans la boîte de dialogue des informations du fichier et poursuivez en cliquant à nouveau sur suivant. La configuration est maintenant terminée et une fenêtre de mesure apparaîtra. Ensuite, avancez manuellement l'électrode à moins d'un millimètre du pancréas.

La précision de la mesure dépend de la distance entre la sonde et le tissu des îlots pancréatiques. La mesure du débit sanguin sera inexacte si l'on ne respecte pas soigneusement un écart d'un millimètre entre le tissu et la sonde. Pour commencer l'enregistrement, cliquez sur l'icône de démarrage et les données de flux sanguin microvasculaire en unités perfusion (PU) commenceront à être enregistrées.

Faites cela pendant une minute complète et utilisez les boutons d'affichage de compression et d'expansion ainsi que les boutons d'augmentation ou de diminution de la hauteur des tracés graphiques pour ajuster l'effet affiché pendant l'enregistrement, puis arrêtez l'enregistrement. Ensuite, enregistrez le fichier sous un nom approprié. Maintenant, repositionnez manuellement la sonde afin d'éviter les effets additifs et l'épuisement localisé de la capacité contractile et de relaxation.

Au total, recueillir des données PU en trois points aléatoires sur le pancréas de chaque souris. À un moment donné pendant l'expérience, mesurer les données PU sur une plaque non réfléchissante afin d'obtenir une valeur de contrôle de base. Après avoir effectué les trois mesures, utiliser des points de suture de calibre trois pour refermer les couches musculaires, puis des points de suture de calibre quatre pour refermer la couche cutanée.

Surveillez désormais la souris dans une cage de récupération jusqu'à ce qu'elle soit prête à être transférée dans une cage d'habitat propre. En général, l'état microcirculatoire de l'îlot pancréatique se caractérise par des phases périodiques de contraction et de relaxation. L'ensemble des phénomènes hémodynamiques crée un schéma de perfusion du flux sanguin.

À l'aide de l'appareil de Doppler laser, des données de PU ont été recueillies afin de montrer le schéma de distribution de la perfusion sanguine microvasculaire chez des souris non diabétiques et diabétiques. Les résultats étaient totalement différents. Le rythme des contractions et des relâchements du vasomouvement microvasculaire des îlots pancréatiques était chaotique et irrégulier chez les souris diabétiques induites par la STZ, tandis que les témoins non diabétiques présentaient des oscillations rythmiques.

Ensuite, la vasomotion a été quantifiée à l'aide de profils PU. Par rapport aux témoins, la perfusion sanguine moyenne de la microcirculation des îlots pancréatiques était réduite chez les souris diabétiques induites par la STZ. Ces souris présentaient également des diminutions significatives de l'amplitude et de la fréquence de cette vasomotion, ainsi que de la vitesse relative de la perfusion sanguine vers l'îlot pancréatique.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 30 minutes si elle est effectuée correctement. Lors de l'exécution de cette procédure, il est important de veiller à ce que la distance entre la sonde et le tissu pancréatique soit inférieure à un millimètre. Une distance inappropriée donne une lecture artificiellement augmentée ou réduite du débit sanguin.

Après avoir suivi cette procédure, d'autres méthodes telles que le speckle laser et le transfert d'oxygène peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires, comme la visualisation de l'ischémie, l'évaluation du débit sanguin ou l'analyse de l'état fonctionnel de la vasomotion microvasculaire. Depuis son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs et cliniciens dans le domaine de l'endocrinologie et du métabolisme pour explorer les mécanismes microcirculatoires cachés derrière les maladies liées aux îlots pancréatiques. N'oubliez pas que l'utilisation d'instruments laser peut présenter un danger extrême en raison de l'exposition aux radiations, et que des précautions telles que maintenir une distance d'au moins 200 millimètres entre l'environnement latéral et l'œil doivent toujours être prises lors de l'exécution de cette procédure.