ספיקת כבד חריפה מודל בעלי חיים שפותחה במחקר הנוכחי מציג חלופה אפשרית למחקר של טיפולים פוטנציאליים. המודל הנוכחי מעסיק את ההשפעה המשולבת של פציעה פיזית ומושרה בתרופות בכבד ומספק חלון זמן מתאים כדי ללמוד את הפוטנציאל של טיפולים חדשניים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ספיקת כבד חריפה מודל בעלי חיים שפותחה במחקר הנוכחי מציג חלופה אפשרית למחקר של טיפולים פוטנציאליים. המודל הנוכחי מעסיק את ההשפעה המשולבת של פציעה פיזית ומושרה בתרופות בכבד ומספק חלון זמן מתאים כדי ללמוד את הפוטנציאל של טיפולים חדשניים.
אי ספיקת כבד חריפה (אלף) היא מחלה קלינית הנגרמת על ידי חבלות שונות וכתוצאה מכך אובדן מטבולית, ביוכימית, סינתזה, ו הרעלים פונקציות של הכבד. במקרים של נזק בלתי הפיך ביותר בכבד, השתלת כבד אורתוטרופי (OLT) נשאר הטיפול היחיד הזמין. כדי ללמוד את הפוטנציאל התרפויטי של טיפול באלף, הבדיקה המוקדמת במודל החי של אלף היא חיונית. במחקר הנוכחי, מודל אלף בחולדות פותחה על ידי שילוב 70% כריתת hepatectomy חלקית (PHx) וזריקות של פרצטמול (APAP) המספק חלון טיפולי של 48 h. חציון ואת האונות לרוחב השמאלי של הכבד הוסרו לבלו 70% ממסת הכבד APAP ניתנה 24 שעות בניתוח עבור 2 ימים. הישרדות בבעלי חיים באלף המושרה נמצאה בירידה חמורה. ההתפתחות של אלף אושרה על ידי שינוי רמות הסרום של האנזימים אלטין העברת אמינו (ALT), אספרטט העברת אמינו (AST), פוספטאז אלקליין (ALP); שינויים בזמן הפרותרומבין (PT); והערכה של היחס המנורמל הבינלאומי (INR). המחקר של הפרופיל ביטוי הגן על ידי qPCR חשף עלייה ברמות הביטוי של גנים המעורבים אפופטוזיס, דלקת, ובהתקדמות של פציעה בכבד. התנוונות מניוון של hepatocytes וחדירה של תאים חיסוניים נצפתה על ידי הערכה היסטולוגית. הסבירות של אלף אושרה על ידי שיקום של רמות ההישרדות והסרום של ALT, AST, ו-ALP לאחר השתלת הטחול של החולדה בריאה syngeneic. מודל זה מציג חלופה אמינה למודלים הזמינים בעלי חיים כדי ללמוד את הפתופסולוגיה של אלף, כמו גם להעריך את הפוטנציאל של טיפול הרומן של אלף. השימוש בשתי גישות שונות מאפשר גם לבחון את ההשפעה המשולבת של פגיעה בכבד ובתרופות הנובעות מסמים. השגות והכדאיות של ההליך הנוכחי הוא יתרון נוסף של המודל.
אי ספיקת כבד חריפה (אלף) מוגדר על ידי האגודה האמריקנית לחקר מחלות כבד כהתפתחות מהירה של פגיעה בכבד חריפה ללא סימנים קודמים של נזק מאופיין ליקוי חמור של סינתטי, מטבולית, ו הרעלים פונקציות של הכבד1. אלף שונה מכשל כבד כרוני שבו הכישלון מתרחש כתוצאה של פגיעה בכבד הנגרמת על פני תקופה ארוכה של זמן מ ספיקת כבד כרונית חריפה (aclf), שבו נזק לכבד פתאומי מתרחש כתוצאה של מחלות כבד כרונית2,3,4. התרופה הזמינה היחידה עבור אלף היא השתלת כבד אורתוטופית (OLT), או מוות עלול להתרחש. בשל המחסור של תורמי הכבד, שיעור התמותה בחולים הסובלים מאלף הוא גבוה מאוד.
כדי ללמוד את הפוטנציאל של גישות טיפוליות חלופיות ולהבין טוב יותר את הפתופסיולוגיה של אלף, מודלים בעלי חיים שיכולים לשקף את אלף המתרחשים בבני האדם הם זקוקים. רבים מדגמי החיות הזמינים שכבר הינם בעלי מספר חסרונות. ההשפעות של פרצטמול (APAP) קשות להתרבות, אך יש להן את הדמיון הקרוב ביותר במונחים של הערכים הטמפורלית, הקליניים, הביוכימיים והפתולוגיים. Apap מודלים בעלי חיים המושרה לעתים קרובות בעיות בשל נוכחותם של טהמוגלובינמיה נגרמת על ידי חמצון של המוגלובין על ידי apap ו intermediates שלה5,6,7. בעיה נוספת היא חוסר ביכולת התגובה המשתקף על ידי תגובות מינון בלתי צפויות ואת זמן המוות. אלף מודלים בעלי חיים המיוצרים באמצעות פחמן טטרהכלוריד(ccl4) יש שיקול העוני המסכן8,9,10,11. קונקבלנה (קון a) וליפוסכריד (lps)-המושרה אלף בעלי חיים מודלים לא משקפים את הדפוס הקליני של המחלה האנושית, למרות שיש להם יתרונות במחקר של מנגנונים סלולריים המעורבים מחלות בכבד אוטואימוניות במחקר של אלח דם בהתאמה12,13,14,15. באופן דומה, thioacetamide (TAA) גם דורש ביוטרנספורמציה כדי מטבוליזם פעיל thioacetamide סולפוקסיד ומראה וריאציה מינים16,17,18,19. ד-גלטוסמיטין (d-Gal) מייצרת מספר שינויים ביוכימיים, מטבוליים ופיסיולוגיים הדומים לאלף, אך אינו מסוגל לשקף את כל המצב הפתולוגי של אלף20,21,22,23. היו מעט מאוד נסיונות לשלב שתיים או יותר מהשיטות האלה כדי לפתח דגם אלף שמסוגל לשקף את תסמונת אלף בצורה טובה יותר13. לכן, מחקרים נוספים נדרשים לפתח מודל שיכול לשקף את הפרמטרים של המחלה, יש התפתחות טובה יותר, ומספק מספיק זמן כדי ללמוד את ההשפעות של התערבות טיפולית.
במחקר הנוכחי, המודל האלטרנטיבי של אלף בחולדות נוצר על ידי שילוב ההשפעות של כריתת hepatectomy (PHx) ומינונים נמוכים יותר של מגיב hepatoרעילים. Apap יש תפקיד מבוסס היטב גרימת פציעה בכבד5,24,25. זהו כאבים בשימוש נרחב הוא רעיל לכבד במינון supratherapeutic על ידי יצירת מטבוליטים רעילים. APAP הוא הגורם למותם של רבים במדינות מפותחות. פגיעה גופנית נגרמת על ידי כריתת hepatectomy יוזם הפעלה של תהליכים שונים המעורבים דלקת, כמו גם התחדשות הכבד. הזרקה של הסוכן hepatotoxic APAP גורם לסביבה עוינת בכבד, מניעת התפשטות של hepatציטים. זה מפחית את תקופת הלחץ על בעל החיים, אשר כאשר בשילוב עם מינונים קטנים יותר של hepatotoxin, מוביל לשגות טוב יותר של ההליך. לכן, באמצעות מודל זה, השפעה שוללת של שני סוגים של פציעות בכבד נחקרו. כדי לאפיין את דגם אלף החי המפותח, הפרמטרים הפיזיולוגיים והביוכימיים נחקרו. ההיבישה המוצלחת של אלף אושרה על ידי השתלת החולדה בריאה syngeneic.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליך המתואר להלן אושר על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים המוסדי של המכון הלאומי לאימונולוגיה, ניו דלהי. מספר האסמכתא הטורית של האישור מהווה המשך 355/14.
1. הכנה
2. הליכים מוקדמים
3. כריתת הלוע חלקית (PHx) כדי להסיר 70% ממסת הכבד
הערה: בצע את ההליך הכירורגי כולו תחת סביבה סטרילית במכסה זרימה למינארי. השתמש רק כלי ניתוח סטרילי כדי למזער את הסיכון של זיהום בניתוח. הסרת 70% של מסת הכבד, המכונה 70% כריתת hepatectomy (70% PHx), בוצעה כמתואר על ידי ג ' מיטשל ו-H. וילאנביא, 200827.
4. טיפול פוסט-פעיל בבעלי חיים
5. הזרקת סם בעלי חיים בעלי מערכת חלקית כדי לגרום לכשל בכבד
6. השתלת הפציטים בריאות בדגמי אלף בעלי חיים
הערה: כדי ללמוד את הסבירות של אלף בחולדות, השתלת מלשין בריא לעכברושים בעלי חיים בתוך הבשר המושרה ביחד עםמנה אחת של apap. במחקר הנוכחי, כדי לספק זמן רב לתאים המושתלים עבור ביות ו העפילו, ההשתלה נעשתה רק לאחר לתת אתהמינון 1 של apap. החולדה הפטציטים מבודדת על ידי פרוטוקול שפורסם לראשונה על ידי ברי וחברים ואח '28 ומאוחר יותר הותאם במחקרים שונים29,30,31 עם כמה שינויים. עבור השתלת הטחול של תאים בדגם אלף בעלי חיים, בצע את השלבים שהוזכרו להלן.
7. אפיון ההתפתחות של אלף
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אחוז ההישרדות במודלים של בעלי חיים של אלף
המינון האופטימלי של APAP לגרום אלף בשילוב עם 70% PHx היה מתוקננת כמו 750 מ"ג/ק"ג משקל הגוף. משטר הטיפול החל 24 שעות לאחר 70% PHx, כאשר בעלי החיים התאושש לחלוטין מהניתוח, וכללה שתי מנות APAP במרווחי זמן 24 h. התמותה נצפתה בשיעור של 80% לאחר הממשל של המינון השני של APAP, 48 h לאחר הניתוח. אחוז ההישרדות נותח והותווה דרך שיטת קפלן-מאייר (איור 1). השגות בזמן המוות ותקופת הזמן המסופקים על ידי מודל זה הופכת אותו למועמד מתאים לחקר התערבות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
התפתחותו של דגם בעלי חיים מתאים לאלף היא החשובה ביותר להבנת הפתוגנזה וההתקדמות של אלף. מודל מאופיין היטב של אלף בעלי חיים גם מספק את ההזדמנות לפיתוח ולניסוי של גישות טיפוליות חדשות נגד אלף. ניסיונות רבים נעשו לפתח מודל רלוונטי קלינית של אלף6,12,21,23,46,47,48. רוב מחקרים אלה או לנצל הליכים כ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
עבודה זו נתמכת על ידי מענק הליבה שהתקבל מהמחלקה לביוטכנולוגיה, ממשלת הודו למכון הלאומי לאימונולוגיה, ניו דלהי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פרצטמול (ביוצטמול) | EG Pharmaceuticals | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| ערכת פוספטאז אלקליין (DEA) | מערכת קלינית אלמוגים, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מנתח אוטומטי | טוליפ, אלטו סנטרקרוז, הודו | מנתח ביוכימי Screen Maaster 3000 | לבדיקת תפקודי כבד |
| בטדין ( תמיסת פובידון-יוד) | Win-Medicare; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| ארון בטיחות ביולוגי (Class I) | קרטוס בינלאומי; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מיקרוסקופ שדה בהיר | אולימפוס, יפן | LX51 | |
| Cefotaxime (טקסים®) | אלקם; הזרקת | נתרן cefotaxime בהודו, ללא מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| ארה"ב | CLS431752 | ||
| קולגנאז סוג I | Gibco מאת Life Technologies | 17100-017 | |
| Cotton Buds | Pure Swabs Pvt Ltd; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| גיליון וילונות | JSD כירורגיות, דלהי, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| DPX Mountant | Sigma; US | 6522 | |
| תמיסת Eosin Y, | סיגמא אלכוהולית; HT110132 ארה"ב | ||
| הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | ||
| מערכת הרדמת גז | Ugo Basile; איטליה | 211000 | |
| גלוקוז | היימדיה, הודו | GRM077 | |
| קרם להסרת שיער (Veet®) | רקיט בנקיזר, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| תמיסת המטוקסילין, | הסיגמא של מאייר; ארה"ב | MHS16 | |
| מלח נתרן הפרין | Himedia; הודו | RM554 | |
| Hyaluronidase מאשכי כבשים | סיגמא; ארה"ב | H6254 | |
| I.V. צינורית (Plusflon) | Mediplus, הודו | Ref 1732411420 | |
| מזרקי אינסולין | BD; ארה" | ב REF 303060 | |
| איזופלורן (פוראן®) | Asecia Queenborough | No B506 | קטמין הרדמה באינהלציה |
| (Ketamax®) | טרויקה פרמצבטיקה בע"מ | קטמין הידרוכלוריד IP, ללא מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מלוקסיקם (Melonex®) | אינטס פרמצבטיקה בע"מ; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מחזיקי מחטים מיקרו ישר & מרסיאן מעוקל | ; אנגליה | BS-13-8 | |
| מחזיקי מחט מיקרו ישר & מרסיאן מעוקל | ; אנגליה | BS-13-8 | |
| Microtome | Histo-Line Laboratories, איטליה | MRS3500 | |
| חוט ניילון | Mighty; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| פרפורמלדהיד | הימדיה; הודו | GRM 3660 | |
| Percoll® | GE Healthcare | 17-0891-01 | |
| Refresh Tears/Eyemist Gel | Allergan India Private Limited/Sun Pharma, India | P3060 | אין מספר קטלוגי ספציפי |
| RPMI | Himedia; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| אזמל | כירורגיה גדולה; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מספריים | ניתוחים גדולים; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| ערכת SGOT (ASAT) | מערכת קלינית אלמוגים, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| ערכת SGPT (ALAT) | מערכת קלינית אלמוגים, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| Shandon Cryotome E Cryostat | Thermo Electron Corporation; ארה"ב | אין מספר קטלוגי ספציפי | |
| סוכרוז | סיגמא; ארה"ב | S0389 | |
| להב כירורגי מס' 22 | La Medcare, הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| מועצה כירורגית | מתוצרת | ללא מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| סרט לבן כירורגי | 3M הודו; הודו | 1530-1 | סרט כירורגי מיקרופור |
| תופר | Ethicon, Johnson & ג'ונסון, הודו | NW 5047 | |
| מזרקים (1 מ"ל, 26 גרם) | דיספו ואן; הודו | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | |
| גוזם (קליפר) | של פיליפס | NL9206AD-4 DRACHTEN QT9005 | |
| בראון | אין מספר קטלוגי ספציפי (רכש מקומי) | ||
| William's E Media | Himedia; הודו | AT125 | |
| קסילזין (Xylaxin®) | Indian Immunologicals Limited | תרופות הרגעה, טרום הרדמה, משככי כאבים ומרפי שרירים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.