מאמר שיטה

כריתת כבד מורחבת של 78% במודל כירורגי עכבר

4.1K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/66528

⸱

24 במאי 2024

 ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Vascular and Endovascular Surgery and the Center for Vascular Biology Research, Department of Surgery, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School, 2The Transplant Institute and the Division of Nephrology, Department of Medicine, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School

במאמר זה

סיכום

מודל העכבר של כריתת כבד חלקית 2/3 (66%) מתואר היטב בספרות, אך לעתים רחוקות נעשה שימוש בכריתת כבד ממושכת יותר המחקה תסמונת קטנה לגודל לאחר השתלת כבד. אנו מתארים הליך מורחב של 78% כריתת כבד במודל עכבר שמביא לכ-50% קטלניות לאחר הניתוח בעכברים בריאים.

תקציר

כריתת כבד חלקית של 2/3 בעכברים משמשת במחקר לחקר יכולת ההתחדשות של הכבד ולחקור את התוצאות של כריתת כבד במספר מודלים של מחלות. בכריתת כבד חלקית קלאסית של 2/3 בעכברים, שתיים מתוך חמש אונות הכבד, כלומר האונות השמאלית והחציונית המייצגות כ-66% ממסת הכבד, מנותחות בגוש , עם הישרדות צפויה לאחר הניתוח של 100%. כריתת כבד חלקית אגרסיבית יותר היא מאתגרת יותר מבחינה טכנית ולכן כמעט ולא נעשה בה שימוש בעכברים. הקבוצה שלנו פיתחה מודל עכברי של טכניקת כריתת כבד מורחבת שבה שלוש מתוך חמש אונות הכבד, כולל האונות העליונות השמאלית, החציונית והימנית, נכרתות בנפרד כדי להסיר כ -78% ממסת הכבד הכוללת. כריתה ממושכת זו, בעכברים בריאים אחרת, מותירה שאריות כבד שלא תמיד יכולות לקיים התחדשות מספקת ובזמן. כישלון בהתחדשות גורם בסופו של דבר לקטלניות של 50% לאחר הניתוח תוך שבוע אחד עקב אי ספיקת כבד פולמיננטית. הליך זה של כריתת כבד מורחבת של 78% בעכברים מייצג מודל כירורגי ייחודי לחקר תסמונת קטנה בגודל והערכת אסטרטגיות טיפוליות לשיפור התחדשות הכבד והתוצאות במסגרת השתלת כבד או כריתת כבד מורחבת לסרטן.

מבוא

מודלים של כריתת כבד כירורגית של עכברים וחולדות, שתוארו לראשונה בשנת 1931, הם המודלים הניסיוניים הנפוצים ביותר המשמשים לחקר הבסיס המולקולרי של התחדשות הכבד. הם יכולים גם להיות שימושיים במחקר מדעי תרגומי כדי לבדוק ולפתח אסטרטגיות לשיפור התוצאות לאחר כריתת כבד מורחבת או השתלת שתלי כבד תת-אופטימליים 1,2,3,4. כריתת כבד חלקית (PH) בעכברים כרוכה בהסרה של כ -2/3 (66%) ממסת הכבד הכוללת (TLM), אשר כאשר מבוצעת בבעלי חיים בריאים יש תוצאות יוצאות דופן5. ההליך קצר במשכו, ניתן לשחזור בקלות עקב שונות קטנה באנטומיה של כבד העכבר, וההישרדות לאחר הניתוח מתקרבת בדרך כלל ל -100%1.

כריתת כבד חלקית של 2/3 המקיפה את כריתת האונה השמאלית (LL) והאונה החציונית (ML) מאפשרת לאונות השיוריות להתחדש יחסית ללא הפרעה על ידי דלקת לוברית או הגבלה של זרימת הכבד והחוצה. במקום זאת, זרימה ורידית פורטלית מוגברת ולאחר מכן לחץ גזירה על תאי אנדותל סינוסואידים בכבד בעקבות PH גורמים להגברת ויסות מתמשך של ביטוי תחמוצת החנקן האנדותל סינתאז (eNOS) ולאחר מכן שחרור תחמוצת החנקן (NO), אשר תורמים להכנה של הפטוציטים לשגשוג והתחדשות הכבד3. תוצאות הנחקרות בדרך כלל לאחר 2/3 PH במודלים של מחלות כגון מחלת כבד שומני לא אלכוהולי או ברקע גנטי ספציפי כוללות סיכון לאי ספיקת כבד חריפה, מדדים איכותיים וכמותיים של יכולת התחדשות הכבד, ותגובות ביולוגיות אחרות ללחץ או לפציעה טראומטית 1,3.

עם זאת, מודל עכברי המחקה תסמונת תפקודית או אנטומית קטנה לגודל, כפי שהיא מתרחשת לאחר כריתת כבד ממושכת לסרטן או השתלת כבד שולי (סטאטוזיס או זמן איסכמי ממושך) או חלקי (מפוצל או מכבד תורם חי), נותר מבוסס היטב. כדי לענות על צורך זה, נדרשים מודלים של כריתות כבד נרחבות יותר המשתרעות מעבר לשמירה על מסת כבד מינימלית (ותפקודית) כדי למדל תסמונת כבד בגודל קטן ואת התמותה המוגברת הקשורה לתסמונתזו 6,7.

האנטומיה של כבד העכבר מציגה שונות מינימלית. כבד העכבר מורכב מחמש אונות, שכל אחת מהן מהווה את האחוז הבא ממסת הכבד הכוללת: אונה שמאלית (LL; 34.4 ± 1.9%), אונה חציונית (ML; 26.2 ± 1.9%), אונה ימנית עליונה (נקראת גם עליונה ימנית) (RUL; 16.6 ± 1.4%), אונה ימנית תחתונה (נקראת גם תחתונה ימנית) (RLL; 14.7 ± 1.4%), ואונה קאודטית (CL, 8.1 ± 1.0%)1, 5. כל אונה מסופקת על ידי שלישיית פורטל, הכוללת ענף של עורק הכבד, ענף של וריד הפורטל, וצינור מרה5. מבחינה היסטורית, תוארו מספר טכניקות לביצוע PH של 2/3 על ידי כריתת LL ו- ML. אלה כוללים: 1) הטכניקה הקלאסית המורכבת מליגטורה אחת בבסיס כל אחת מהאונות המנותחות; 2) טכניקת קליפ המוסטטי, באמצעות קליפסים מטיטניום המיושמים בבסיס האונות המנותחות; 3) טכניקה משמרת פרנכימה מונחית כלי, תוך שימוש בתפרים חודרים פרוקסימליים למהדק; ו-4) טכניקה מיקרוכירורגית מוכוונת כלי דם, לפיה הווריד הפורטלי ועורק הכבד קשורים לפני כריתת אונה1. בעוד שלכל טכניקה יש חוזקות וחולשות יחסיות, אף אחת מהן אינה מניבה קטלניות גבוהה יותר 1,8,9.

במחקר זה אנו מציגים שיטה חדשנית ל-78% PH מורחב בעכברים. במודל הזה, שלוש מתוך חמש אונות כבד, כולל LL, ML ו-RUL, מוסרות בנפרד באמצעות טכניקת ליגטורה (איור 1). הליך זה גורם לכריתה של כ -78% (77.2 ± 5.2%) ממסת הכבד הכוללת. הבחירה שלנו להסיר את LL ו- ML בנפרד, ולא "en bloc" כמו בטכניקת PH קלאסית, ממזערת סיבוכים הקשורים לכריתה en bloc של שתי אונות אלה, כגון היצרות וריד נבוב על-הכבד וסיכון מוגבר לנמק של האונות הנותרות כאשר הליגטורה היחידה מוחלת קרוב מדי לווריד קאווה1, 10,11,12,13,14. זה חיוני לפני המעבר לשלב הסופי של הליך זה כדי להסיר את RUL. כריתת כבד נרחבת זו בעכברים בני 8-12 שבועות, מסוג פרא C57BL/6 גורמת לקטלניות של 50% תוך שבוע מהניתוח עקב התחדשות כבד כושלת הגורמת לאי ספיקת כבד15,16. מודל עכברי זה של קטלניות מוגברת לאחר כריתת כבד ממושכת של 78% משחזר כראוי את הפתופיזיולוגיה של תסמונת קטנה לגודל ומאפשר פיתוח ובדיקה של אסטרטגיות חדשניות לשיפור התוצאות.

פרוטוקול

השיטות המתוארות בפרוטוקול נוהל זה אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) במרכז הרפואי בית ישראל דיקונס (BIDMC). כל הניסויים הושלמו בהתאם ובהתאם להנחיות IACUC ומתקן המחקר בבעלי חיים BIDMC.

1. עכבר הכנה לפני הניתוח

  1. לגלח את בטן העכבר מאמצע עצם החזה לאזור suprapubic עם קוצץ.
  2. יש להשרות הרדמה כללית עם איזופלורן 1-4% ב-100% חמצן. לאחר הרדמה, הניחו את העכבר בשכיבה על שדה הניתוח עם כרית חימום מתחת. לפני ביצוע חתך, צבטו היטב את הבוהן כדי לוודא שרפלקס הדוושה נעדר (אם קיים, בעל החיים יגיב). התאימו את רמת ההרדמה לפי הצורך כדי להגיע למצב של הרדמה כללית.
    הערה: טיטרט איזופלורן לפי הצורך כדי לשמור על הרדמה כללית נאותה.
  3. מתן 1.2 מ"ג / ק"ג buprenorphine שחרור מורחב (ER) תת עורית עבור שיכוך כאבים לאחר הניתוח. מניחים את העכבר שכיבה עם הגפיים הקדמיות והרגליים האחוריות מורחבות ולאבטח את הגפיים עם קלטת; לאחר מכן, הכינו שדה סטרילי לניתוח.
    הערה: ודא שהגפיים הקדמיות רפויות כאשר הן מאובטחות כדי שהנשימה לא תיפגע.
  4. הכן את הבטן עם מלוחים סטריליים חמים ומקלוני בטאדין, לסירוגין בין כל מטוש 3 פעמים. עטפו את הבטן בצורה סטרילית.

2. כריתת כבד

  1. בצע חתך לפרוטומי אנכי בקו האמצע דרך העור מתהליך xiphoid לאזור suprapubic באמצעות אזמל. לאחר מכן, לחתוך דרך linea alba עם מספריים חדים להיכנס חלל הצפק ולהרחיב חתך זה לאורך חתך העור.
    הערה: בטוח יותר לחתוך תחילה את linea alba באזור subxiphoid שבו הכבד עמוק לדופן הבטן כדי למנוע פגיעה במעי הבסיסי.
  2. למשוך את דופן הבטן לרוחב באמצעות retractors מתאים; לאחר מכן, מהדקים את תהליך הקסיפואיד עם hemostat ומושכים את עצם החזה בצורה מעולה כדי לחשוף את הכבד.
  3. משוך את הכבד בצורה נחותה כדי לחשוף את הרצועה המזויפת ולאחר מכן, חוצה את הרצועה לאורך הכבד באמצעות מספריים חדים. משכו את הכבד לכיוון בית החזה כדי לחשוף את הרצועה ההפטוגסטרית ואת רצועות האונה התוך כבדית ועברו מבנים אלה באמצעות מספריים זעירים חדים.
    הערה: יש לבצע את הפסילה בעדינות רבה עם אפליקטורים לחים עם קצוות כותנה מכיוון שהכבד, העטוף בכמוסת גליסון, שביר מאוד וקל לחבול ולשרוך.
  4. משכו את האונה החציונית בצורה מעולה תוך שמירה על האונה השמאלית במקומה האנטומי המקורי. לעטוף תפר משי 5-0 סביב החלק העליון-מדיאלי של LL. לשקף את LL בצורה עליונה לכיוון בית החזה כדי לחשוף את פני השטח של האונה, לאחד את קצוות התפר בבסיס האונה, ולקשור את התפר בבסיס. יש לוודא כי התפר אינו חוסם את זרימת הדם בווריד הנבוב התחתון (IVC) או בווריד הפורטלי לפני קשירת התפר לקשירת הווריד הפורטלי.
    הערה: עדיף לקשור תפר זה בזמן שה- LL משתקף בצורה עליונה לכיוון בית החזה, כך שהשילוש הפורטלי חשוף היטב במהלך הקשירה. זה מאפשר כריתה של האונה קרוב לבסיס מבלי לפגוע במבנים סמוכים.
  5. החזירו את LL רק דיסטלי לעניבת התפר באמצעות מספריים חדים וודאו ששרוול קטן של רקמה (~ 2 מ"מ) מפריד בין התפר לקצה האונה המנותחת. אשר hemostasis.
  6. שיקפו את האונה החציונית בצורה מעולה לכיוון בית החזה, הניחו תפר משי 5-0 סביב בסיס ה-ML, והחזירו את ה-ML למקומו האנטומי המקורי. קירוב קצוות התפר מעל בסיס האספקט העליון של ML וודא לקשור אותם בבסיס האונה. כורתים את ה-ML הקשור, ומשאירים שרוול קטן של רקמת שאריות סביב עניבת התפר. אשר hemostasis.
  7. גייסו את הכבד מימין לשמאל כדי לחשוף את האונות העליונות והתחתונות הימניות ולשקף בזהירות את האונות הללו בצורה מדיאלית ונחותה. עטפו תפר 5-0 מעל האספקט העליון-מדיאלי של ה-RUL כדי להבטיח שהתפר מקיף את בסיס ה-RUL ולאחר מכן, החזירו את ה-RUL לכיוון בית החזה. עוטפים את התפר מתחת ל-RUL וקושרים את הקצוות קרוב לבסיסו, ואז כורתים אותו, ומשאירים שרוול קטן של רקמת שאריות סביב עניבת התפר.
    הערה: קשירה פרוקסימלית מדי בבסיס ה-RUL עלולה לסכן את אספקת הדם ל-RLL, מה שעלול לגרום לאיסכמיה של ה-RLL ולמוות של העכבר תוך 24 שעות לאחר הניתוח. לעומת זאת, קשירה רחוקה מדי מבסיס RUL מפחיתה את כמות כריתת מסת הכבד, ובכך מגדילה את שיעורי ההישרדות לאחר הניתוח מעבר למצופה.
  8. להחזיר את הכבד הנותר למצב אנטומי מנוחה ולהבטיח hemostasis. במידת הצורך, יש להפעיל לחץ עם גזה על אזורים של דימום קל בשולי הכבד המנותחים.
  9. סגרו את דופן קו האמצע של הבטן (שכבות הפאשיה והשרירים) באמצעות תפר פוליגלקטין 5-0 בצורה רציפה. סגור את חתך העור עם סיכות או 5-0 תפרי מונופילמנט.
  10. יש להפסיק את ההרדמה ולעקוב אחר העכבר עד שהוא חוזר להכרה ויכול לבצע אמבולציה תקינה.

3. טיפול לאחר הניתוח

  1. התבונן בעכבר לאחר הניתוח כדי להבטיח התאוששות מתאימה (כלומר, העכבר ער, ערני ואמבולטורי בתוך הכלוב) ושליטה בכאב. בדוק את העכבר כל 2 שעות עד 6 שעות לאחר ההליך, ולאחר מכן מדי יום.
    הערה: צפוי שהעכבר ינוע לאט יותר בתוך הכלוב לאחר הניתוח. העכבר אמור להתאושש בכלוב מבודד מעכברים אחרים ולחזור לחברתם של עכברים אחרים רק כאשר הוא מחלים לחלוטין.
  2. מתן זריקות מלח רגילות מחוממות (0.1-1.0 מ"ל, תת עורית או intraperitoneal) אם העכבר הופך hypovolemic מנוזל בלתי נתפס או איבוד דם מוגזם מניתוח.

תוצאות

כריתת כבד מורחבת מוצלחת של 78% צפויה לגרום לתמותה של 50% תוך שבוע אחד בעכברים בוגרים בריאים בגילאי 8-12 שבועות16. כאשר מבוצע כראוי, איבוד דם מינימלי צפוי. דימום שיורי שנמשך יכול להיות נשלט על ידי לחץ ידני. מוות לפני הניתוח בתוך 24 שעות של ניתוח נגרם לעתים קרובות על ידי טעויות טכניות. כשלים טכניים כוללים פגיעה בשוגג בכלי דם גדולים הגורמים לדימום תוך ניתוחי בלתי נסבל; דימום משמעותי לאחר הניתוח לעתים קרובות עקב דימום שיורי משולי הכבד שנותחו; פגיעה במבנה הסובב כגון קשירה בשוגג של השילוש הפורטלי הסמוך, וריד הפורטל או ה- IVC; איסכמיה של RLL משנית לקשירה של RUL קרוב מדי לבסיס האונה; וסיבוכים מהרדמה כללית. סימנים של אי ספיקת כבד כוללים עייפות מתקדמת, גושי שיער, אנורקסיה והיפוגליקמיה, אשר לעתים קרובות מתגלים תוך 24 שעות מהניתוח.

שתי התוצאות הצפויות לאחר כריתת כבד ממושכת של 78% הן הישרדות או מוות. בתרחיש הראשון, העכבר מתאושש כראוי לאחר הניתוח, חוזר לפעילות רגילה תוך 72 שעות, ושורד מעבר ל -7 ימים. לפרוטומיה המבוצעת 9-10 ימים לאחר הניתוח מדגימה התאוששות מלאה של מסת כבד לפני הניתוח 4,16,17,18. התוצאה השנייה תהיה תמותה תוך 2-7 ימים לאחר הניתוח. העכבר עשוי להראות סימני התאוששות ראשוניים ב -12 השעות הראשונות לאחר הניתוח, אך מחמיר במהירות יחסית לאחר מכן עקב התפתחות של אי ספיקת כבד פולמיננטית16. העכבר מראה סימנים של מתח, ירידה במשקל, ועייפות מתקדמת עד המוות. דוגמאות לתוצאות בלתי צפויות כוללות מוות מסיבוכים טכניים או שיעורי הישרדות עכברים הרבה מעל או מתחת ל-50% לאחר כריתת כבד ממושכת של 78%.

המעבדה שלנו הייתה חלוצה בכריתת כבד מורחבת זו של 78% ואישרה את יעילותה בכתב יד מוקדם יותר שהראה כי כריתת כבד מורחבת של 78% בעכברי BALB/c בריאים בני 8 שבועות גורמת לקטלניות של 50%, שניתן לבטל אם כבד העכבר הונדס מראש לבטא A20 (Tumor Necrosis Factor Inducible Protein 3 [TNFAIP3]), המועבר תוך ורידי באמצעות אדנו-וירוסרקומביננטי 16. במחקר זה שנערך על ידי Longo et al., עכבר BALB/c בריא עבר כריתת כבד של 78% 5 ימים לאחר מתן וקטור אדנו-וירוס רקומביננטי המבטא A20 אנושי (rAd.A20) או הביקורת β-Galactosidase (rAd.βGal). כמו כן נכללה קבוצת ביקורת נוספת שלא טופלה. לאחר 78% כריתת כבד, לונגו ועמיתיו הבחינו כי 6 מתוך 12 (50%) עכברים שלא טופלו שרדו את ההליך (איור 2)16.

שני גורמים למיומנות כוללים 1) הגבלת סיבוכים טכניים, כמפורט לעיל, ובראשם איסכמיה של RLL, הגורמת למוות מוקדם, ו-2) הבטחת גיוס מספיק של ה-RUL, שבלעדיו אדם אינו מעריך את גודלו המלא של ה-RUL ולכן אינו מצליח לנתח אותו כראוי. זה מפחית את כמות מסת הכבד שנכרתה ולכן, משפר את שיעור ההישרדות הכולל הרבה מעל 50% הצפוי. בתקופת ההכשרה הראשונית של החוקר/המחבר, 10 מתוך 15 (67%) עכברים בוגרים בריאים CD1 ו-C57BL/6 בגילאי 11-21 שבועות שרדו שבוע אחד לאחר 78% כריתת כבד (לא כולל 3 מקרי מוות טכניים) (טבלה 1)19,20,21. הכשרה נוספת בהקשר של הבנה מעריכה של אנטומיה של כבד עכבר כדי לשפר את גיוס RUL ולהקל על כריתה נאותה, שנמדדה על ידי אחוז משוער hepatectomy, היה חיוני כדי להשיג את שיעור ההישרדות הצפוי 50% לאחר 78% hepatectomy. לאחר שהמיומנות הטכנית הושגה במלואה, 8 מתוך 16 עכברים (50%; לא כולל מוות טכני אחד) שרדו שבוע לאחר 78% כריתת כבד.

דיאגרמת אנטומיה של כבד חולדה; נקודות קשירה כירורגיות להסרת אונת כבד ניסיונית.
איור 1: מיקום הפטקטומיה של עכבר ואנטומיה של הכבד. (משמאל) ייצוג חזותי של מיקום עכבר עבור laparotomy ו 78% מורחב hepatectomy. העכבר מתואר בשכיבה עם חתך לפרוטומי בקו האמצע. (ימין) אנטומיה של כבד עכבר המתוארת מלמטה עם קווים צבעוניים התוחמים אתרי כריתה. האונה השמאלית, האונה החציונית והאונות העליונות הימניות נכרתות באופן רציף לאחר קשירת התפרים בבסיסן. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

גרף הישרדות של 78% כריתת כבד; משווה NI, rAd. A20, rAd. β ימים לאחר הניתוח.
איור 2: יתרון הישרדותי לאחר כריתת כבד ממושכת (78%) של עכברים שהונדסו לבטא יתר על המידה A20. נתוני הישרדות לאחר 78% כריתת כבד ממושכת בבקרה ללא טיפול (NI לא נגוע), rAd.βGal ועכברים שטופלו ב- rAd.A20. ביטוי יתר של A20 בכבדי עכברים הניב יתרון הישרדות משמעותי בהשוואה לקבוצת ביקורת NI (50%) וקבוצת ביקורת rAd.βGal (13%) (n = 12 עכברים לקבוצה). נתון זה לקוח מתוך Longo et al.16. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

שרדמנוחכשל טכניסךאחוז משוער כריתת כבדשיעור הישרדות
מיומנות מוקדמת10531868 ± 3.9%10/15 (66%)
פוסט-מיומנות;8811779 ± 2.4%8/16 (50%)

טבלה 1: תוצאות מורחבות של 78% באימוני כריתת כבד. תוצאות הישרדות תוך שבוע לאחר כריתת כבד מורחבת של 78% בעכברים מבוגרים בריאים CD1 ו- C57BL/6 בגילאי 11-21 שבועות. מיומנות טכנית נקבעה באופן עצמאי באמצעות שיפורים נצפים בהצלחה טכנית וכריתה נאותה של האונה העליונה הימנית, כפי שחושב על ידי אחוז משוער hepatectomy (ממוצע ± SEM).

דיון

כדי לבצע בהצלחה כריתת כבד מורחבת של 78% הגורמת לקטלניות של 50% בעכברים, חיוני שכל אונת כבד תועבר כריתה מדויקת. רמה זו של מיומנות ודיוק יכולה להיות מושגת רק אם ההליך מבוצע שוב ושוב. עקומת האימון משתנה בין המפעילים אך בדרך כלל דורשת 3-6 חודשי תרגול. כריתת כבד שמסירה פחות מ-78% מה-TLM תגרום לשיעורי הישרדות גבוהים יותר, בעוד שכריתת כבד שמסירה יותר מ-78% מה-TLM תגרום לקטלניות גדולה יותר. כל כריתת אונה היא מאתגרת, אם כי לא באותה מידה.

האונה השמאלית היא הקלה ביותר לכריתה אמינה. בסיס LL צר, וכאשר משתקף בצורה מעולה, המפעיל יכול לזהות בקלות את בסיס הכבד ולקשור את התפר באותו מיקום עם נפח כריתת אונה כמעט זהה בכל פעם. לאונה החציונית יש את הבסיס הרחב ביותר בהשוואה ל- LL ו- RUL. לכן, נדרש מהמפעיל להעריך היטב היכן יש למקם את התפר ולקרב בזהירות את קצוות התפר בבסיס ה-ML לפני כריתת האונה. כאשר ML קשור קרוב מדי, התפר עלול לפגוע בניקוז הכבד הוורידי או לעכב את החזרת הדם מהעירוי ללב. כאשר ML קשורה באופן דיסטלי מדי, מסת כבד לא מספקת מנותחת, והסיכון לדימום בשולי הכריתה עולה מכיוון שבסיס ML רחב יותר. האונה העליונה הימנית היא אולי הקשה ביותר לכריתה אמינה. המיקום האנטומי של RUL אחורית בחלל הצפק מקשה על עטיפת התפר לחלוטין סביב בסיסו, מה שעלול לגרום לכריתה לא שלמה של אונה זו. לעומת זאת, אם התפר קשור קרוב מדי בבסיס RUL, אספקת הדם לאונה התחתונה הימנית עלולה להיות בסכנה, מה שיגרום לאיסכמיה של RLL זה ויגדיל את הסבירות לתמותה לאחר הניתוח.

אלמנטים קריטיים אחרים כדי למזער סיכונים הקשורים להליך כוללים מזעור של הרדמה כללית (למשל, Isoflurane) כדי להפחית רעילות והבטחת hemostasis נאות לאחר כל כריתה האונה כדי להגביל דימום לאחר הניתוח. חשוב לקחת בחשבון כי כריתת כבד מורחבת של 78% מבוצעת בעכברים בוגרים בני 8-12 שבועות, שכן עכברים מבוגרים יכולים להציג שונות רבה יותר בשיעורי ההישרדות בשל מסת גופם הגדולה יותר וקיבולת כבד רגנרטיבית מופחתת, בעוד עכברים צעירים עלולים לסבול מסיבוכים טכניים גדולים יותר בשל גודלו הקטן יותר של הכבד שלהם ושיעור גבוה יותר של סיבוכים הקשורים להרדמה. אנו משערים כי 50% קטלניות שנצפתה לאחר 78% כריתת כבד תואמת למאפיינים פנימיים של עכבר יחיד הקשורים לשינויים אנטומיים עדינים באחוז היחסי של כל מסת אונת כבד ביחס למסת הכבד הכוללת בין בעלי חיים בודדים. כריתת כבד של 78% בעכברים מייצגת סף אנטומי שבו רק 50% מבעלי החיים יכולים להתחדש ולשרוד בזמן ובהצלחה בעוד 50% הנותרים נכשלים בכך ומתים. אנו גם מכירים בכך שהבדלים עדינים במניפולציה של הכבד עשויים להיות קשורים לדרגות שונות של נזק לכבד, ולכן מטים את האיזון העדין הזה לכיוון כישלון בהתחדשות ומוות22 .

אמנם, הגורם המגביל ביותר נשאר השליטה של ההליך הכירורגי עצמו, אשר יכול לבוא רק עם תרגול. תרגול חיוני כדי להבטיח תוצאה ניתנת לשחזור באמצעות מיפוי מדויק של התפרים בבסיס כל אונת כבד. הערת אזהרה אחת היא שווריאציות אינדיבידואליות באנטומיה של הכבד בקרב עכברים - שהן נדירות - עשויות לדרוש שינוי מסוים בטכניקה. התערבויות אחרות שיש לשקול על בסיס כל מקרה לגופו כדי לשפר את ההצלחה כוללות מתן של בולוסים מלוחים נורמליים במקרה של אובדן נוזלים בלתי מורגש גבוה או דימום משמעותי, ולחץ ידני ממושך או electrocautery בשולי הכבד במקרים של דימום מתמשך.

לסיכום, כריתת כבד מורחבת של 78% במודל עכבר היא טכניקה רבת ערך למחקר מדעי תרגומי. הכשרה מקיפה היא קריטית להשגת תוצאה מוצלחת מבחינה טכנית הקשורה להליך זה. עכברים הם לא רק מין מועדף של בעלי חיים קטנים שקל לטפל בהם וזול יחסית, אלא גם זמינים במספר זנים גזעיים שנחקרו היטב, בנוסף למספר הולך וגדל של קווים מהונדסים גנטית (טרנסגניים, נוקאאוט (KO), ספציפיים לסוג התא ו-KO מותנה), המאפשרים מחקרים מכניסטיים עדינים 3,9,23. בנוסף לעכברים מהונדסים גנטית, פתולוגיות שונות, כולל מחלת כבד שומני לא אלכוהולי, שחמת הכבד וסוכרת הידועות כמשפיעות על הישרדות ותוצאות לאחר כריתת כבד, יכולות להיגרם בקלות בעכברים 24,25,26,27,28,29,30,31.

כפי שהוזכר קודם לכן, 2/3 PH קלאסי נשאר בעל ערך רב אך אינו משחזר את הקטלניות הגבוהה הקשורה לכריתת כבד ממושכת לסרטן או תסמונת קטנה לגודל לאחר השתלת כבד כאשר מסת הכבד אינה מספקת אנטומית או תפקודית (כמו בכבדים שומניים)7,32,33,34 . כאשר היא מבוצעת כראוי, כריתת כבד מורחבת זו של 78% מביאה ל-50% מוות לאחר הניתוח, מה שמשקף טוב יותר את המציאות הקלינית כגון בעקבות כריתות כבד נרחבות עקב טראומה או סרטן ובהקשר של תסמונת קטנה לגודל לאחר השתלת שתלי כבד שוליים, וגם לאחר ניתוח כבד בלבד בחולים עם סטיאטוהפטיטיס לא אלכוהולית חמורה (NASH) או שחמתהכבד 16, 32. מודל עכבר זה מייצג צעד הוכחת היתכנות בעל ערך רב והכרחי לבחינת אסטרטגיות טיפוליות חדשניות לשיפור התוצאות בכל התנאים הללו. כל תוצאה חיובית בעכברים תפחית באופן משמעותי את מספר בעלי החיים הנדרשים לביצוע מחקרים טרום תרגומיים בבעלי חיים גדולים לפני תרגום קליני של טיפולים חדשניים.

גילויים

אין ניגודי עניינים לחשוף.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי מענקי R01 של NIH DK063275 HL086741 ל- CF. PB ו- TA הם מקבלי מלגת NRSA מ- NHLBI T32 מענק הכשרה HL007734.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
2 x 2 גזהCovidien2146ניתוח: דיסקציה
5-O תפר מונופילמנט ניילוןנווה מדבר50-118-0631ניתוח: סגירת עור
5-O תפר משיכלי מדע עדינים18020-50ניתוח: קשירת אונת כבד
5-O תפר ויקרילאתיקוןNC9335902 ניתוח: סגירת דופן הבטן
מלקחייםאדסוןניתוח BraintreeScientific FC028: דיסקציה
ספוגיות אלכוהול (2)BD326895חיטוי
בופרנורפין ניסוח שחרור מושהה ZoopharmN/Aגוזם אלחוטי לשיכוך כאבים
Braintree ScientificCLP-9868-14גילוח
מלקחיים מעוקליםBraintree ScientificFC0038ניתוח: דיסקציה
HemostatBraintree ScientificFC79-1ניתוח: דיסקציה
Isoflurane חומר הרדמה משאף  Patterson VeterinaryRXISO-250להרדמה כללית
(2 חריצים) (2)Braintree ScientificACD-001ניתוח: להחזקת מחזירים קטנים
מקבע מגנט (4 חריצים) Braintree ScientificACD-002כירורגיה: להחזיק מחזירים קטנים
MicroscissorsBraintree ScientificSC-MI 151ניתוח: דיסקציה
מגש ניתוחBraintree ScientificACD-0014ניתוח: להקמת שדה כירורגי 
פובידון יוד 10% ספוגית (2)אזמל חיטוי MedlineMDS093901ZZ
(15 להבים)אספן מוצרים כירורגיים371615ניתוח: דיסקציה
מספריים חדים (מעוקלים)Braintree ScientificSC-T-406ניתוח: דיסקציה
מספריים חדים (ישרים)Braintree ScientificSC-T-405ניתוח: דיסקציה
קטנה אפליקטורים עם קצה כותנהפישר סיינטיפיק23-400-118ניתוח: דיסקציה
מלקחיים של רקמות (ישר x2)Braintree ScientificFC1001ניתוח: כרית
חימום דיסקציה (18 אינץ' x 26 אינץ')StrykerTP 700
משאבת כרית חימוםמחממת StrykerTP 700
מפסק ידית תיל מחמם (2) ניתוחBraintree Scientific ACD-005כדי להקל על חשיפה של חלל הצפק
מערכת הרדמה לבעלי חיים קטנים Xenotec IsofluraneBraintree ScientificEZ-108SAהרדמה כללית: מכיל מכשיר אידוי וקונסולה איזופלורן, תא אינדוקציה, ווסת / צינור, מסכת פנים (M)
מקבע מגנט :

מקורות

  1. Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. Rodent models of partial hepatectomies. Liver Int. 28 (1), 3-11 (2008).
  2. Higgins, G., Anderson, R. Experimental pathology of the liver I. Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal. Arch Pathol. 12, 186-202 (1931).
  3. Koniaris, L. G., McKillop, I. H., Schwartz, S. I., Zimmers, T. A. Liver regeneration. J Am Coll Surg. 197 (4), 634-659 (2003).
  4. Fausto, N., Campbell, J. S., Riehle, K. J. Liver regeneration. Hepatology. 43 (2), S45-S53 (2006).
  5. Inderbitzin, D., et al. Magnetic resonance imaging provides accurate and precise volume determination of the regenerating mouse liver. J Gastrointest Surg. 8 (7), 806-811 (2004).
  6. Clavien, P. A., et al. What is critical for liver surgery and partial liver transplantation: size or quality. Hepatology. 52 (2), 715-729 (2010).
  7. Dahm, F., Georgiev, P., Clavien, P. A. Small-for-size syndrome after partial liver transplantation: definition, mechanisms of disease and clinical implications. Am J Transplant. 5 (11), 2605-2610 (2005).
  8. Hori, T., et al. Simple and reproducible hepatectomy in the mouse using the clip technique. World J Gastroenterol. 18 (22), 2767-2774 (2012).
  9. Kamali, C., et al. Extended liver resection in mice: state of the art and pitfalls-a systematic review. Eur J Med Res. 26 (1), 6(2021).
  10. Mitchell, C., Willenbring, H. A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice. Nat Protoc. 3 (7), 1167-1170 (2008).
  11. Borowiak, M., et al. Met provides essential signals for liver regeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (29), 10608-10613 (2004).
  12. Boyce, S., Harrison, D. A detailed methodology of partial hepatectomy in the mouse. Lab Anim (NY). 37 (11), 529-532 (2008).
  13. Greene, A. K., Puder, M. Partial hepatectomy in the mouse: technique and perioperative management. J Invest Surg. 16 (2), 99-102 (2003).
  14. Mitchell, C., Willenbring, H. Erratum: A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice. Nat Protoc. 9 (6), 1532(2014).
  15. Studer, P., et al. Significant lethality following liver resection in A20 heterozygous knockout mice uncovers a key role for A20 in liver regeneration. Cell Death Differ. 22 (12), 2068-2077 (2015).
  16. Longo, C. R., et al. A20 protects mice from lethal radical hepatectomy by promoting hepatocyte proliferation via a p21waf1-dependent mechanism. Hepatology. 42 (1), 156-164 (2005).
  17. Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. Liver regeneration. Science. 276 (5309), 60-66 (1997).
  18. Diehl, A. M., Rai, R. M. Liver regeneration. 3. Regulation of signal transduction during liver regeneration. FASEB J. 10 (2), 215-227 (1996).
  19. Diehl, L., Morse, M. A comparison of selected organ weights and clinical pathology parameters in male and female CD-1 and CByB6F1 hybrid mice 12-14 weeks in age. , Available from: https://www.criver.com/sites/default/files/resources/doc_a/AComparisonofSelectedOrganWeightsandClinicalPathologyParametersinMaleandFemaleCD-1andCByB6F1HybridMice12-14WeeksinAge.pdf (2023).
  20. CD-1® IGS mouse. Charles River Laboratories. , Available from: https://www.criver.com/products-services/find-model/cd-1r-igs-mouse?region=3611 (2023).
  21. C57BL/6J mouse organ weight. The Jackson Laboratory. , Available from: https://www.jax.org/de/-/media/jaxweb/files/jax-mice-and-services/b6j-data-summary.xlsx (2023).
  22. Inderbitzin, D., et al. Regenerative capacity of individual liver lobes in the microsurgical mouse model. Microsurgery. 26 (6), 465-469 (2006).
  23. Zhou, X., et al. L-carnitine promotes liver regeneration after hepatectomy by enhancing lipid metabolism. J Transl Med. 21 (1), 487(2023).
  24. Linecker, M., et al. Omega-3 fatty acids protect fatty and lean mouse livers after major hepatectomy. Ann Surg. 266 (2), 324-332 (2017).
  25. Haber, B. A., et al. High levels of glucose-6-phosphatase gene and protein expression reflect an adaptive response in proliferating liver and diabetes. J Clin Invest. 95 (2), 832-841 (1995).
  26. Rickenbacher, A., et al. Arguments against toxic effects of chemotherapy on liver injury and regeneration in an experimental model of partial hepatectomy. Liver Int. 31 (3), 313-321 (2011).
  27. Aravinthan, A. D., et al. The impact of preexisting and post-transplant diabetes mellitus on outcomes following liver transplantation. Transplantation. 103 (12), 2523-2530 (2019).
  28. Gonzalez, H. D., Liu, Z. W., Cashman, S., Fusai, G. K. Small for size syndrome following living donor and split liver transplantation. World J Gastrointest Surg. 2 (12), 389-394 (2010).
  29. Mahmud, N., et al. Risk prediction models for post-operative mortality in patients with cirrhosis. Hepatology. 73 (1), 204-218 (2021).
  30. Kooby, D. A., et al. Impact of steatosis on perioperative outcome following hepatic resection. J Gastrointest Surg. 7 (8), 1034-1044 (2003).
  31. Ma, K., et al. A mesenchymal-epithelial transition factor-agonistic antibody accelerates cirrhotic liver regeneration and improves mouse survival following partial hepatectomy. Liver Transpl. 28 (5), 782-793 (2022).
  32. Hori, T., et al. Simple and sure methodology for massive hepatectomy in the mouse. Ann Gastroenterol. 24 (4), 307-318 (2011).
  33. Ramsey, H. E., et al. A20 protects mice from lethal liver ischemia/reperfusion injury by increasing peroxisome proliferator-activated receptor-alpha expression. Liver Transpl. 15 (11), 1613-1621 (2009).
  34. Arvelo, M. B., et al. A20 protects mice from D-galactosamine/lipopolysaccharide acute toxic lethal hepatitis. Hepatology. 35 (3), 535-543 (2002).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

A20

מאמרים קשורים