Génération d'un modèle de rat de l'échec aigu de foie en combinant 70% hepatectomy partiel et acétaminophène

L’insuffisance hépatique aiguë ou ALF est généralement définie comme le développement rapide des dommages de foie dans un foie sain et est accompagnée de l’affaiblissement grave de ses fonctions principales. La greffe orthotopique du foie est le seul remède disponible dans la plupart des cas. Mais en raison de la pénurie de donneurs de foie, le taux de mortalité chez les patients atteints d’ALF est très élevé.

Pour étudier le potentiel des approches thérapeutiques alternatives et pour mieux comprendre la pathophysiologie de l’ALF, des modèles animaux de la maladie sont employés. Beaucoup de modèles ALF sont basés sur les effets hépatotoxiques de l’acétaminophène, du tétrachlorure de carbone, de Concanavalin A, du lipopolysaccharide, de la D-Galactosamine et du thioacetamide. Cependant, ceux-ci ont plusieurs lacunes telles qu’une mauvaise reproductibilité et réversibilité, la toxicité pour d’autres organes vitaux, un mauvais reflet de la pathologie des maladies humaines et la variation des espèces.

Par conséquent, il est nécessaire d’avoir un meilleur système modèle qui soit reproductible et qui permette un intervalle de temps suffisant pour étudier les effets d’une intervention thérapeutique. Dans l’étude actuelle, un modèle d’ALF chez les rats a été créé en combinant les effets de l’hépatectomie partielle et de l’hépatotoxicité de l’acétaminophène. Le lobe latéral médian et gauche du foie sont enlevés pour exciser la masse de foie de 70%, et plus loin, l’acétaminophène est donné pour causer ALF.

Le développement de l’ALF dans le modèle a été caractérisé par l’analyse biochimique et histologique et la réversibilité des dommages de foie a été confirmé par la transplantation des hépatocytes sains syngénéiques de rat. Les rats Wistar ayant un poids corporel dans la gamme de 180 à 250 grammes ont été utilisés dans l’étude actuelle. Les étapes suivantes décrivent la procédure chirurgicale pour l’induction d’ALF dans un rat.

L’animal est anesthésié en injectant le mélange kétamine-xylazine intraperitoneally. L’anesthésie complète est confirmée en pinçant l’avant de l’animal, et d’autres procédures ne sont effectuées que lorsqu’il n’y a pas de réflexe de pédale. Pour prévenir la dessiccation cornéenne, une goutte oculaire à base de méthyl-cellulose carboxy est appliquée sur les deux yeux.

L’animal est retenu à la planche chirurgicale à l’aide d’un ruban blanc. Les cheveux sont retirés de la zone chirurgicale abdominale supérieure droite à l’aide d’une tondeuse électrique. Désinfecter le site chirurgical par trois gommages alternatifs de 70% d’éthanol et d’iode de povidone à l’aide de tampons de coton stérilisés en mouvement circulaire.

La peau à couper est marquée juste sous le sternum perpendiculaire au xiphoïde et parallèle à la cage thoracique. Une feuille drapée stérile ayant une ouverture d’environ trois centimètres par un centimètre est placée sur la peau marquée. Une incision transversale d’environ deux à trois centimètres est faite le long de la ligne marquée à l’aide d’un scalpel.

L’attachement de la peau avec la couche musculaire sous-jacente à proximité de la zone incisée est délicatement enlevé par des pointes stériles de coton humidifié. Ensuite, une incision transversale est faite par couche péritonéale juste sous le processus xiphoïde. Le lobe gauche du foie est exposé en donnant une légère pression au thorax à l’aide de deux pointes de coton humidifié salin.

Une boucle stérile de fil de nylon est glissée autour du lobe du foie exposé. La boucle est soigneusement prise à la base du lobe à l’aide de micro disséquer des forceps ou des bourgeons de coton. À l’aide d’un porte-aiguille de microchirurgie et de micro forceps, les deux extrémités de la boucle sont attachées, plaçant le nœud le plus près possible de la base du lobe.

Il s’agit de resserrer les vaisseaux sanguins et de réduire les saignements après l’ablignement du lobe du foie. Deux nœuds supplémentaires sont attachés de l’autre côté. Le lobe attaché est coupé juste au-dessus du nœud à l’aide de ciseaux de microchirurgie qui laisse une souche ischémique.

De même, le lobe médian du foie est soulevé à l’aide de pointes de coton. Reconnaître la forme unique du lobe médian du foie. Placez une boucle de fil de nylon sur le lobe, attachez fermement ses extrémités.

Deux nœuds supplémentaires sont attachés de l’autre côté et réséquent le lobe. Après avoir enlevé les lobes, le péritoine est suturé à l’aide de la suture absorbable catgut chromique 4/0 absorbable avec des points continus suivis de la peau suturant avec suture interrompue simple. Après la fermeture de la peau, la solution d’iode povidone est appliquée autour du site chirurgical.

La feuille drapée est enlevée et l’animal est retiré de la planche de chirurgie. Une dose d’antibiotique de 12 milligrammes de cefotaxime dans un ml de solution de glucose de 5% est administrée par voie intrapénitale à l’animal pour le protéger contre le risque d’infection postopératoire. Pour soulager la douleur après la chirurgie, le méloxicam analgésique, généralement 1 mg par kg de poids corporel est administré sous-cutané à l’animal, suivie d’une dose chaque jour pendant deux jours.

L’animal est déplacé dans une cage chaude de récupération. L’animal devient conscient dans les 30 à 40 minutes et commence à se déplacer. L’animal opéré est maintenu en isolement jusqu’à ce que les blessures chirurgicales soient complètement guéries, ce qui peut prendre de trois à quatre jours.

Pour induire ALF, 750 milligrammes par kg de poids corporel d’acétaminophène et la deuxième dose de méloxicam est injecté intraperitoneally 24 heures après la procédure partielle d’hépatectomie. Ce régime de dose est répété après 24 heures. Après l’induction de l’ALF, la survie chez les animaux s’est trouvée pour être sévèrement diminuée.

Pour caractériser le développement de l’ALF, les animaux opérés ont été euthanasiés après la deuxième dose d’acétaminophène, et diverses études biochimiques et histologiques ont été faites. Les résultats sont décrits à l’avance dans la vidéo. Le pourcentage de survie dans le groupe induit par ALF s’est trouvé pour être sévèrement diminué et jusqu’à 80%mortalité a été observée dans les 24 heures de la deuxième dose d’acétaminophène.

Les dommages de foie étaient apparents au niveau morphologique dans le groupe induit par ALF et seulement le groupe partiel d’hepatectomy de 70%. Tandis que le groupe témoin et seulement le groupe traité d’acétaminophène ont eu l’aspect sain. Les niveaux enzymatiques de l’alanine amino transferase, de l’aspartate amino transferase et du phosphatase alcalin se sont révélés très élevés dans le groupe induit par ALF par rapport à d’autres groupes.

L’analyse du profil d’expression de gène par qPCR a montré l’expression élevée des gènes impliqués dans l’apoptose, l’inflammation et la progression des dommages de foie. L’hématoxyline et la coloration d’éosine des sections de tissu de foie ont indiqué la plupart du temps les hépatocytes normaux dans le groupe témoin. Dans le groupe d’ALF, la dégénérescence grasse macro-vésicular la plupart du temps modérée a été observée.

Le temps de prothrombin et le rapport normalisé international se sont trouvés pour être élevés dans le groupe induit par ALF, indiquant le processus entravé de coagulation de sang. Le pourcentage de survie s’est trouvé pour être restauré dans le groupe induit par ALF après transplantation des hépatocytes sains syngeneic de rat. Des niveaux de sérum des enzymes alanine amino transferase, de l’amino transferase d’aspartate et du phosphatase alcalin se sont trouvés pour être restaurés dans les animaux induits par ALF après transplantation cellulaire.

Cette méthode d’induire l’ALF chez les rats est reproductible, montre une bonne réversibilité et fournit une fenêtre de temps appropriée pour tester de nouvelles thérapies. Par conséquent, ce modèle peut servir de modèle efficace de maladie pour l’évaluation des approches thérapeutiques potentielles pour traiter ALF.