La ligature partielle biliaires chez la souris : un modèle contrôlé de la cholestase Obstructive localisée
28 mars 2018
Nous présentons ici la ligature partielle du cholédoque comme modèle chirurgical des lésions hépatiques et la régénération chez les rongeurs.
L’objectif global de cette intervention chirurgicale est d’observer les effets de la cholestase obstructive localisée. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’hépatologie sur la façon d’identifier les mécanismes de régénération du foie. Le principal avantage de cette technique est qu’il est possible d’établir des comparaisons significatives entre le lobe expérimental ligaturé et le lobe témoin non ligaturé au sein d’un même animal.
La démonstration de la procédure d’aujourd’hui sera le Dr Toshimasa Nakao, post-doctorant du laboratoire de chirurgie de transplantation. Après avoir confirmé une absence de réponse au pincement des orteils chez une souris C57 black 6 anesthésiée âgée de huit à 12 semaines, rasez la région abdominale avec une tondeuse à cheveux et placez l’animal sous un microscope chirurgical. Fixez les membres à la table et utilisez des écouvillons stériles pour désinfecter séquentiellement la zone chirurgicale avec 0,3 à 0,5 millilitre de povidone iodée et 70 % d’éthanol.
Ensuite, faites une incision médiane de la xiphoïde au pubis et utilisez un micro-écarteur pour ouvrir la cavité abdominale. Utilisez une pince à moustiques pour rétracter le xiphoïde vers la tête de la souris et utilisez de l’argile molle pour maintenir la pince et le xiphoïde dans cette position. Hydratez la cavité abdominale avec un à deux millilitres de PBS stérilisé à 37 degrés Celsius et utilisez des cotons-tiges humides pour déplacer doucement l’intestin grêle vers la tête de la souris.
Coupez les ligaments entre l’intestin grêle et le rétropéritoine pour éviter d’endommager les tissus et enveloppez l’intestin grêle et le gros intestin avec une éponge de gaze non tissée humide. Placez le tissu intestinal sur le côté caudal de la cavité abdominale et utilisez une petite éponge de gaze non tissée humide pour rétracter doucement tout le foie vers le xiphoïde afin d’exposer le hile hépatique et le ligament hépatoduodénal. Localisez le hile hépatique, le canal cholédoque sur la face ventrale de la veine porte et les canaux biliaires hépatiques gauche et droit qui s’écoulent dans la confluence biliaire principale au niveau du hile hépatique.
À l’aide d’une suture en nylon 10-0 et du côté émoussé d’une aiguille de suture, ligaturez le lobe du canal biliaire hépatique gauche. Lorsque la suture a été placée, ramenez l’intestin grêle et le gros intestin à leur position anatomique et confirmez une absence de torsion intestinale ou de saignement intra-abdominal. Retirez ensuite la pince à moustiques, fermez séparément les couches musculaires et cutanées avec des sutures continues 4-0 Vicryl et placez la souris sous une lampe chauffante avec surveillance jusqu’à la récupération complète.
La comparaison des biochimies hépatiques sériques entre des souris ligaturées partiellement des voies biliaires et des souris transgéniques ligaturées des voies biliaires complètes pour l’agrégation insoluble des protéines hépatiques révèle des lésions hépatiques ou une cholestase minimes chez les souris ligaturées des voies biliaires partielles et des lésions graves et une accumulation d’enzymes chez les animaux transgéniques ligaturés des voies biliaires complètes. Comme les souris soumises à une ligature partielle des voies biliaires ont développé une cholestase obstructive spécifique du lobe au fil du temps, le lobe ligaturé apparaît légèrement plus pâle 14 jours après la chirurgie par rapport aux lobes non ligaturés qui ont conservé leur couleur brun rougeâtre foncé normale. Le lobe ligaturé présente également une augmentation de la prolifération des voies biliaires et de la fibrose par rapport aux lobes non ligaturés en réponse à la cholestase localisée induite par la ligature.
Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 10 à 12 minutes si elle est correctement exécutée. Après cette procédure, d’autres méthodes telles que le traçage de la lignée peuvent être utilisées pour répondre à des questions supplémentaires sur le guidage des cellules souches vers les sites de lésions hépatiques et de régénération. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de faire des comparaisons significatives en utilisant la ligature partielle des voies biliaires pour identifier les effets locaux par rapport aux effets systémiques.
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Aperçu
Cet article présente la ligature partielle du canal biliaire comme modèle chirurgical pour l'étude des lésions hépatiques et de la régénération chez les rongeurs. La méthode permet d'observer une cholestase obstructive localisée et ses effets sur les mécanismes hépatiques.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Hépatologie
- Régénération hépatique
- Modèles chirurgicaux
Contexte
- Comprendre les lésions hépatiques et la régénération est essentiel en hépatologie.
- La cholestase obstructive localisée peut fournir des informations sur les mécanismes hépatiques.
- Les études comparatives réalisées sur un même animal améliorent la fiabilité des résultats.
- Ce modèle est particulièrement utile pour l'étude de la dynamique de la récupération hépatique.
Objectif de l'étude
- Observer les effets de la ligature partielle du canal biliaire sur les lésions hépatiques.
- Identifier les mécanismes impliqués dans la régénération du foie.
- Mettre en place un modèle chirurgical fiable pour des études hépatologiques futures.
Méthodes utilisées
- Utilisation de souris anesthésiées C57 black 6 pour la procédure.
- Rasage et désinfection de la région abdominale avant la chirurgie.
- Immobilisation des membres sur la table chirurgicale pour assurer la stabilité.
- Réalisation de la chirurgie au microscope opératoire pour une précision accrue.
Résultats principaux
- Démontré la faisabilité du modèle chirurgical.
- Mis au point une méthode permettant de comparer les lobes hépatiques ligaturés et non ligaturés.
- Fourni des informations sur les processus de régénération du foie.
- Permis d'approfondir les recherches sur les mécanismes de lésion hépatique.
Conclusions
- La ligature partielle du canal biliaire est un modèle précieux pour l'étude des lésions hépatiques.
- La technique permet des comparaisons contrôlées au sein du même organisme.
- De futures études pourront s'appuyer sur ce modèle afin d'explorer davantage la régénération hépatique.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La ligature partielle du canal biliaire (pBDL) fournit un modèle contrôlé pour l'étude d'une cholestase obstructive localisée, permettant une comparaison directe entre les lobes hépatiques ligaturés et non ligaturés chez le même animal. Ce dispositif avec témoin interne réduit la variabilité, diminue le nombre d'animaux utilisés et soutient la détection précoce de mécanismes dans la validation de cibles en hépatologie. Cette approche renforce la fiabilité prédictive en isolant les réponses spécifiques à chaque lobe face à l'accumulation biliaire et aux voies de fibrose.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques liées aux voies de régénération et aux lésions hépatiques localisées.
- Valeur opérationnelle : Contribue à l'atténuation des risques biologiques en comparant les réponses spécifiques à chaque lobe face à la cholestase dans des contextes génétiques et environnementaux identiques.
- Valeur prédictive : Facilite le tri du portefeuille en distinguant les effets systémiques et localisés des médicaments sur la prolifération des canaux biliaires et la fibrose.
Développement de tests et criblage
- Valeur scientifique : Prépare des systèmes validés pertinents pour la maladie afin de normaliser les tests ultérieurs à l’aide de lectures biochimiques spécifiques aux lobes.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité grâce à des contrôles internes, réduisant ainsi le besoin de groupes témoins distincts et minimisant la variabilité interindividuelle entre les animaux.
- Extensibilité : Permet la réutilisation de la plateforme dans des modèles précliniques étudiant les mécanismes des médicaments et la migration cellulaire dans des contextes cholestatiques.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : S'aligne sur des systèmes pertinents pour la maladie en modélisant la cholestase obstructive humaine avec une prolifération canalaire biliaire spécifique aux lobes et une fibrose.
- Continuité translationnelle : Fait le lien entre la découverte et la validation préclinique en permettant des études de traçage lignéaire et de migration des cellules souches après ligature.
- Progrès ajusté au risque : Soutient les décisions d'aller ou de ne pas aller plus loin en quantifiant les réponses des biomarqueurs localisées par rapport aux réponses systémiques aux composants biliaires retenus.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Le pBDL s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de cibles jusqu'à la recherche préclinique, en particulier pour les programmes axés sur l'hépatologie qui étudient les mécanismes de lésion hépatique et les réponses régénératives.
- Biologie de la découverte : Facilite la vérification d'hypothèses en permettant la comparaison de lobes ligaturés et non ligaturés afin d'isoler les effets locaux de la cholestase.
- Écrantage : Fournit des systèmes biologiques prêts à l'essai avec des résultats quantifiables tels que les analyses biochimiques hépatiques sériques et les modifications histologiques de la prolifération des canaux biliaires.
- Analytique : Offre des mesures quantitatives de variables dépendantes, notamment les niveaux d'enzymes, la coloration des lobes et les scores de fibrose, permettant de comparer différentes conditions expérimentales.
- Recherche translationnelle : S'inscrit dans la continuité préclinique en permettant des analyses post-chirurgicales telles que le traçage des lignées cellulaires pour étudier le recrutement des cellules souches vers les sites lésés.
- Réutilisation institutionnelle : Fonctionne comme une plateforme chirurgicale réutilisable pour l'étude des effets des médicaments et des mécanismes cellulaires dans des modèles de maladies hépatiques localisées.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive en réduisant l'ambiguïté mécanistique grâce à des comparaisons internes entre lobes.
- Valeur opérationnelle : Améliore la standardisation et la reproductibilité en éliminant la variabilité inter-individuelle par des témoins intra-individuels.
- Valeur stratégique : Renforce l'efficacité du capital en réduisant la perte animale et les coûts par rapport aux modèles de ligature complète du canal cholédoque.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque en distinguant la toxicité médicamenteuse localisée des effets hépatiques systémiques.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en microchirurgie et un accès à des microscopes chirurgicaux pour la ligature précise du canal biliaire hépatique gauche.
- Dépend d'un équipement comprenant des sutures en nylon 10-0, des pinces de type moustique et des outils de maintien du champ stérile.
- Exige une standardisation inter-équipes des procédures de surveillance postopératoire et de prélèvement des échantillons de biochimie sanguine.
- Implique des adaptations à prendre en compte lors de l'extension du modèle à d'autres souches de souris ou de l'étude de différents lobes.
- Limité aux études où l'obstruction lobo-spécifique suffit à modéliser la pathologie humaine d'intérêt.
