Un modèle de souris d’une Obstruction intestinale partielle
5 mars 2018
Occlusions intestinales sont une obstruction partielle ou complète de l’intestin qui peut causer des douleurs abdominales, nausées, vomissements et empêchant le passage des selles. Cette procédure de création intestinales partielles obsructions chez la souris est fiable en étudiant les mécanismes qui sous-tendent la croissance des cellules pathologiques et la mort dans l’intestin.
L’objectif global de cette intervention chirurgicale est de produire de manière fiable et cohérente des obstructions intestinales chez la souris qui facilitent l’étude des changements moléculaires et phénotypiques dans le tissu gastro-intestinal qui se produisent en réponse aux obstructions. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine gastro-intestinal entourant les mécanismes cellulaires sous-jacents aux changements phénotypiques qui résultent de l’obstruction intestinale. Le principal avantage de cette technique est qu’elle est fiable, reproductible et rentable.
L’implication de cette technique s’étend au traitement de l’occlusion intestinale car elle imite les conditions phénotypiques observées dans les pathologies humaines causées par l’occlusion intestinale. Se Eun Ha, post-doctorant, et Lai Wei, étudiant diplômé, tous deux de notre laboratoire, feront la démonstration de cette procédure. Après avoir confirmé l’absence de réponse au pincement des orteils, appliquez une pommade sur les yeux de l’animal et placez la souris sur un coussin chauffant.
Retirez les poils de l’abdomen avec de la crème dépilatoire et nettoyez la peau exposée avec de l’éthanol à 70 %. Désinfectez le site chirurgical avec une solution de povidone iodée et drapez l’animal avec un papier stérile de 25 x 50 centimètres avec une ouverture de 2,5 x 2,5 centimètres pour la zone chirurgicale. Fixez le champ avec des bandes stériles aux limites de l’ouverture et de la peau et utilisez une lame de scalpel numéro 15 pour faire une incision cutanée longitudinale de trois centimètres.
À l’aide de pinces et de ciseaux chirurgicaux, séparez soigneusement la peau de la couche musculo-péritonéale sans inciser le tissu et localisez la linea alba. Ensuite, à l’aide d’une micro-pince et de ciseaux, coupez deux centimètres le long de la linea alba pour exposer la cavité intrapéritonéale et localiser soigneusement le caecum . À l’aide de la micro-pince, déplacez lentement et doucement le caïcum, le côlon proximal et l’iléon de l’intérieur de la cavité intrapéritonéale sur le champ stérile et humidifiez immédiatement le tissu intestinal avec de la gaze saline stérile à 0,9 %.
Localisez le mésentère entre l’iléon et le côlon proximal et faites une incision d’un centimètre dans le mésentère parallèlement et juste en dessous de l’iléon en prenant soin d’éviter de couper tout système vasculaire. Coupez longitudinalement pour ouvrir le vaisseau mésentérique et utilisez des micro-pinces pour ouvrir un anneau en silicone stérilisé autoclavé de taille appropriée. Insérez une extrémité de l’anneau dans l’incision et mettez l’extrémité de l’anneau en contact avec la première extrémité pour redonner à l’instrument sa forme d’origine.
Vérifiez que l’anneau entoure complètement l’iléon et fermez l’anneau avec une suture. Les incisions dans le mésentère doivent être suffisamment grandes pour que l’anneau puisse s’adapter, mais suffisamment petites pour qu’aucun vaisseau sanguin ne soit incisé. Assurez-vous également que l’anneau est placé sur l’iléon et non sur le côlon.
Remettez soigneusement les intestins à leur emplacement anatomique d’origine et utilisez une suture résorbable en un simple point continu pour fermer la couche musculo-péritonéale le long de la ligne blanche. Nettoyez tout saignement avec de la gaze stérile imbibée de solution saline à 0,9 % et utilisez une nouvelle suture en nylon et un simple point continu pour fermer la peau. Ensuite, désinfectez le site de la plaie avec de la povidone iodée et injectez des antibiotiques avant de placer l’animal dans une porte chauffante avec surveillance jusqu’à ce qu’il déside complètement.
Dans cette expérience, l’intestin grêle a été partiellement rempli et distendu huit jours après la chirurgie d’obstruction partielle et complètement rempli et distendu 13 jours après la chirurgie d’obstruction partielle par rapport aux animaux témoins opérés par placebo. De plus, la formation de boulettes fécales dans le côlon des souris post-chirurgie d’obstruction partielle aux jours 8 et 13 a été réduite par rapport à celle des animaux témoins. La couche musculaire lisse de l’iléon juste en amont de l’anneau était hypertrophiée huit jours après la chirurgie d’obstruction partielle, avec une hypertrophie supplémentaire observée au 13e jour.
Les cellules musculaires lisses se sont développées à un rythme progressivement rapide dans les trois couches de tissu huit et 13 jours après la chirurgie d’obstruction partielle, comme l’a évalué l’analyse immunochimique, tandis que les cellules interstitielles de Cajal ont dégénéré dans les couches intra et intermusculaires. Les sous-ensembles de cellules positives du récepteur alpha du facteur de croissance dérivé des plaquettes, également connus sous le nom de cellules alpha PDGFR, ont été remodelés dynamiquement dans les couches intermusculaires de souris à obstruction partielle, avec une croissance observée huit jours après la chirurgie qui avait dégénéré au 13e jour. De plus, les cellules neuronales ont également été perdues de manière significative dans les régions intermusculaires et intramusculaires des souris à obstruction partielle aux jours huit et 13 après la chirurgie.
Une fois maîtrisée, cette technique doit être terminée dans les 30 minutes pour assurer la survie de la souris. Lors de cette procédure, il est important de traiter les tissus rapidement et délicatement. Après cette procédure, d’autres méthodes telles que le test de tendance gastro-intestinale peuvent être effectuées pour répondre à des questions supplémentaires sur la façon dont les obstructions modifient le péristaltisme intestinal.
Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la recherche gastro-intestinale pour explorer les conséquences de l’obstruction intestinale chez la souris. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de placer rapidement et correctement un anneau autour de l’iléon de la souris pour la création d’une obstruction partielle intestinale. N’oubliez pas que travailler avec des outils chirurgicaux et des aiguilles peut être extrêmement dangereux, alors prenez les précautions appropriées.
Assurez-vous également de porter des gants stériles et de pratiquer des techniques d’asepsie lors de l’exécution de cette procédure.
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Aperçu
Cet article présente une procédure chirurgicale conçue pour créer des obstructions intestinales chez la souris, ce qui est essentiel pour étudier les changements moléculaires et phénotypiques dans le tissu gastro-intestinal. La méthode est fiable, reproductible et rentable, ce qui en fait un outil précieux pour les chercheurs dans ce domaine.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Recherche gastro-intestinale
- Études pathologiques
- Modèles animaux
Contexte
- Les obstructions intestinales peuvent entraîner de graves problèmes de santé.
- La compréhension des mécanismes d'obstruction peut guider les approches thérapeutiques.
- Cette étude vise à reproduire des pathologies humaines dans un environnement contrôlé.
- La procédure est démontrée par des chercheurs expérimentés.
Objectif de l'étude
- Produire des obstructions intestinales fiables chez la souris.
- Étudier les mécanismes cellulaires impliqués dans les réponses gastro-intestinales.
- Explorer les changements phénotypiques résultant des obstructions.
Méthodes utilisées
- Création d'obstructions intestinales chez la souris.
- Surveillance des modifications moléculaires et phénotypiques.
- Utilisation de techniques de soins postopératoires.
- Évaluation de la fiabilité et de la reproductibilité de la méthode.
Résultats principaux
- Le protocole produit systématiquement des obstructions intestinales.
- Des modifications importantes des tissus gastro-intestinaux ont été observées.
- La méthode est validée comme étant rentable et fiable.
- Les résultats contribuent à la compréhension des pathologies de l'obstruction intestinale humaine.
Conclusions
- Cette technique chirurgicale constitue un outil précieux pour la recherche gastro-intestinale.
- Elle permet d'explorer les mécanismes cellulaires dans un cadre contrôlé.
- Les implications s'étendent à des stratégies thérapeutiques potentielles pour les obstructions intestinales.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Ce modèle chirurgical permet aux chercheurs en biopharmacie d'étudier l'hypertrophie du muscle lisse intestinal et le remodelage cellulaire dans un environnement contrôlé in vivo, contribuant ainsi à l'analyse mécanistique et à la réduction des risques associés aux cibles thérapeutiques pour les maladies gastro-intestinales obstructives. En reproduisant les modifications phénotypiques observées lors de l'obstruction intestinale humaine, ce modèle offre une valeur prédictive pour la validation des cibles et le développement d'essais dans les phases précoces de la découverte. Sa fiabilité et son faible taux de mortalité renforcent la continuité translationnelle, de la découverte à la validation préclinique.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques liées à l'hypertrophie du muscle lisse intestinal et à la dégénérescence des cellules interstitielles de Cajal.
- Valeur opérationnelle : Soutient la validation fonctionnelle des cibles en modélisant les modifications pathologiques des sous-populations PDGFRα+ et des cellules neuronales au cours de la progression de l'obstruction.
Développement de criblages et de tests
- Valeur scientifique : Prépare des systèmes biologiques validés avec des paramètres quantifiables d'hypertrophie et de dégénérescence cellulaire en vue de criblages de composés.
- Valeur opérationnelle : Fournit des mesures reproductibles de dilatation intestinale et d'hypertrophie à des temps définis (8 et 13 jours après la chirurgie) pour la standardisation des tests.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Modélise la réorganisation tissulaire associée aux maladies, incluant des modifications des cellules musculaires lisses, des cellules interstitielles de Cajal, des cellules PDGFRα+ et des cellules neuronales, conformes aux pathologies humaines d'obstruction intestinale.
- Valeur opérationnelle : Permet une continuité préclinique en facilitant l'évaluation longitudinale des mécanismes cellulaires sur une période de deux semaines après l'obstruction.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Le modèle s'intègre à la chaîne de découverte, depuis le test de l'hypothèse sur la cible jusqu'à l'identification du composé précurseur et l'évaluation de l'efficacité préclinique, en particulier pour les thérapeutiques ciblant le tube digestif.
- Biologie de la découverte : Soutient la réduction des risques mécanistiques en clarifiant l'implication des voies dans l'hypertrophie du muscle lisse et la perte cellulaire lors d'une obstruction.
- Écrans de sélection : Fournit un tissu prêt à l'essai présentant une hypertrophie et une dégénérescence cellulaire quantifiables pour une évaluation fiable des composés.
- Analytique : Permet la mesure de l'épaisseur de la couche de muscle lisse, des dynamiques des cellules PDGFRα+ et de la perte neuronale en tant que paramètres quantitatifs.
- Recherche translationnelle : Relie les découvertes à la validation préclinique par une progression phénotypique dépendante du temps, reflétant la maladie humaine.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une plateforme chirurgicale réutilisable pour plusieurs campagnes de validation ciblée dans les domaines thérapeutiques du tube digestif.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Confiance prédictive dans l'engagement de la cible grâce à la modélisation des mécanismes de remodelage cellulaire en cas d'obstruction.
- Valeur opérationnelle : Procédure chirurgicale standardisée, associée à une faible mortalité et à une dilatation intestinale reproductible entre les cohortes.
- Valeur stratégique : Éclaire les décisions de poursuite ou d'abandon en réduisant l'ambiguïté biologique liée à la validation des cibles gastro-intestinales.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation des composés ajustée au risque, fondée sur leurs effets sur l'hypertrophie induite par l'obstruction et le remodelage cellulaire.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en techniques de microchirurgie et en manipulation des tissus intestinaux.
- Exige un matériel chirurgical stérile, des bagues en silicone, des fils de suture et un équipement de surveillance postopératoire.
- Implique des protocoles standardisés de soins postopératoires incluant l'analgesie, les antibiotiques et un soutien thermique afin d'assurer la survie.
- Requiert des ajustements selon les souches de souris et les segments intestinaux ciblés.
- Les limites pratiques incluent la précision chirurgicale nécessaire pour éviter les lésions vasculaires et assurer un positionnement adéquat de la bague sur l'iléon.
