Legatura del dotto biliare parziale nel topo: un modello radiocomandato di colestasi ostruttiva localizzata
28 marzo 2018
Qui, presentiamo la legatura dei dotti biliari parziale come un modello chirurgico della lesione del fegato e la rigenerazione in roditori.
L'obiettivo generale di questo intervento chirurgico è osservare gli effetti della colestasi ostruttiva localizzata. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'epatologia su come identificare i meccanismi di rigenerazione epatica. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è possibile effettuare confronti significativi tra il lobo sperimentale legato e il lobo di controllo non legato all'interno dello stesso animale.
A dimostrare la procedura oggi sarà il dottor Toshimasa Nakao, un post-doc del laboratorio di chirurgia dei trapianti. Dopo aver confermato la mancanza di risposta al pizzicamento delle dita dei piedi in un topo nero 6 C57 anestetizzato di età compresa tra 8 e 12 settimane, radere la regione addominale con un tagliacapelli e posizionare l'animale sotto un microscopio chirurgico. Fissare gli arti al tavolo e utilizzare tamponi sterili per disinfettare in sequenza l'area chirurgica con 0,3-0,5 millilitri di iodio povidone ed etanolo al 70%.
Successivamente, praticare un'incisione sulla linea mediana dallo xifoide al pube e utilizzare un micro divaricatore per aprire la cavità addominale. Usa il forcipe per zanzare per ritrarre lo xifoide verso la testa del topo e usa dell'argilla morbida per tenere il forcipe e lo xifoide in questa posizione. Idratare la cavità addominale con uno o due millilitri di PBS sterilizzato a 37 gradi Celsius e utilizzare tamponi di cotone bagnati per spostare delicatamente l'intestino tenue verso la testa del topo.
Tagliare i legamenti tra l'intestino tenue e il retroperitoneo per evitare di danneggiare il tessuto e avvolgere l'intestino tenue e crasso con una spugna di garza non tessuta bagnata. Posizionare il tessuto intestinale sul lato caudale della cavità addominale e utilizzare una piccola spugna di garza non tessuta bagnata per ritrarre delicatamente l'intero fegato verso lo xifoide per esporre l'ilo epatico e il legamento epatoduodenale. Localizzare l'ilo epatico, il dotto biliare comune sul lato ventrale della vena porta e i dotti biliari epatici sinistro e destro che drenano nella confluenza biliare principale all'ilo epatico.
Utilizzando una sutura di nylon 10-0 e il lato smussato di un ago da sutura, legare il lobo del dotto biliare epatico sinistro. Quando la sutura è stata posizionata, riportare l'intestino tenue e crasso nella loro posizione anatomica e confermare l'assenza di torsione intestinale o sanguinamento intraaddominale. Quindi rimuovere la pinza per zanzare, chiudere separatamente gli strati muscolari e cutanei con suture Vicryl 4-0 continue e posizionare il mouse sotto una lampada riscaldante con monitoraggio fino al completo recupero.
Il confronto delle biochimiche epatiche sieriche tra topi legati al dotto biliare parziale e topi ligati al dotto biliare completo transgenici per l'aggregazione insolubile delle proteine epatiche rivela un danno epatico o una colestasi minima nei topi legati al dotto biliare parziale e un grave danno e accumulo di enzimi negli animali transgenici legati al dotto biliare completo. Poiché i topi sottoposti a legatura parziale del dotto biliare hanno sviluppato colestasi ostruttiva specifica del lobo nel tempo, il lobo legato appare di colore leggermente più chiaro 14 giorni dopo l'intervento chirurgico rispetto ai lobi non legati che hanno mantenuto il loro normale colore marrone rossastro scuro. Il lobo ligato dimostra anche un aumento della proliferazione e della fibrosi del dotto biliare rispetto ai lobi non legati in risposta alla colestasi localizzata indotta dalla legatura.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in 10-12 minuti se eseguita correttamente. Seguendo questa procedura, altri metodi come il tracciamento del lignaggio possono essere utilizzati per rispondere a ulteriori domande sull'homing delle cellule staminali nei siti di danno epatico e rigenerazione. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come fare confronti significativi utilizzando la legatura parziale del dotto biliare per identificare gli effetti locali rispetto a quelli sistemici.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo articolo presenta la legatura parziale del dotto biliare come modello chirurgico per lo studio del danno epatico e della rigenerazione nei roditori. Il metodo consente l'osservazione della colangite ostruttiva localizzata e dei suoi effetti sui meccanismi epatici.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Epatologia
- Rigenerazione epatica
- Modelli chirurgici
Sfondo
- Comprendere il danno epatico e la rigenerazione è fondamentale in epatologia.
- La colestasi ostruttiva localizzata può fornire informazioni sui meccanismi epatici.
- Studi comparativi condotti sullo stesso animale aumentano l'affidabilità dei risultati.
- Questo modello è particolarmente utile per lo studio della dinamica del recupero epatico.
Scopo dello studio
- Osservare gli effetti della legatura parziale del dotto biliare sul danno epatico.
- Identificare i meccanismi coinvolti nella rigenerazione epatica.
- Stabilire un modello chirurgico affidabile per futuri studi epatologici.
Metodi Utilizzati
- Utilizzo di topi C57 black 6 anestetizzati per la procedura.
- Rasatura e disinfezione della regione addominale prima dell'intervento chirurgico.
- Fissaggio degli arti al tavolo operatorio per garantire stabilità.
- Esecuzione dell'intervento chirurgico sotto un microscopio operatorio per una maggiore precisione.
Risultati principali
- Dimostrata la fattibilità del modello chirurgico.
- Stabilito un metodo per confrontare i lobi epatici legati e non legati.
- Forniti spunti sulle modalità di rigenerazione del fegato.
- Agevolata ulteriore ricerca sui meccanismi di danno epatico.
Conclusioni
- La legatura parziale del dotto biliare è un modello prezioso per lo studio del danno epatico.
- La tecnica consente confronti controllati all'interno dello stesso organismo.
- Studi futuri possono basarsi su questo modello per esplorare ulteriormente la rigenerazione epatica.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La legatura parziale del dotto biliare (pBDL) fornisce un modello controllato per lo studio della colangite ostruttiva localizzata, consentendo un confronto diretto tra i lobi epatici legati e non legati all'interno dello stesso animale. Questo disegno sperimentale con controllo interno riduce la variabilità, diminuisce l'uso di animali e supporta la riduzione del rischio meccanicistico nella validazione di bersagli in epatologia. L'approccio migliora la fiducia predittiva isolando le risposte specifiche del lobo all'accumulo biliare e alle vie di fibrosi.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche relative a lesioni epatiche localizzate e vie di rigenerazione.
- Valore operativo: Supporta la riduzione del rischio biologico confrontando le risposte specifiche per lobo alla colostasi in contesti genetici ed ambientali identici.
- Valore predittivo: Facilita la selezione del portafoglio terapeutico distinguendo tra effetti sistemici e localizzati dei farmaci sulla proliferazione dei dotti biliari e sulla fibrosi.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Valore scientifico: Prepara sistemi validati pertinenti alla malattia per la standardizzazione di saggi successivi, utilizzando letture biochimiche specifiche per lobo.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità grazie a controlli interni, riducendo la necessità di gruppi sham separati e minimizzando la variabilità inter-individuale.
- Scalabilità: Consente il riutilizzo della piattaforma in modelli preclinici che indagano i meccanismi d'azione dei farmaci e la migrazione cellulare in contesti colostatici.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Si allinea a sistemi rilevanti per le malattie modellando la colangite ostruttiva umana con proliferazione dei dotti biliari a livello lobulare e fibrosi.
- Continuità traslazionale: Collega la scoperta alla validazione preclinica consentendo studi di tracciamento della linea cellulare e di localizzazione delle cellule staminali dopo la legatura.
- Avanzamento basato sul rischio: Supporta decisioni di prosegui/non prosegui quantificando le risposte localizzate e sistemiche dei biomarcatori ai componenti biliari ritenuti.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il pBDL si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione del bersaglio alla ricerca preclinica, in particolare per programmi incentrati sull'epatologia che studiano i meccanismi di danno epatico e le risposte rigenerative.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi consentendo il confronto tra lobi legati e non legati per isolare gli effetti locali della colestasi.
- Screening: Fornisce sistemi biologici pronti per saggi con risultati quantificabili, come le biochimiche epatiche sieriche e i cambiamenti istologici nella proliferazione dei dotti biliari.
- Analisi: Offre misurazioni quantitative di variabili dipendenti, inclusi livelli enzimatici, colorazione dei lobi e punteggi di fibrosi, per confrontare le condizioni sperimentali.
- Ricerca traslazionale: Si collega alla continuità preclinica supportando analisi post-chirurgiche come il tracciamento della linea cellulare per studiare il reclutamento delle cellule staminali nei siti di lesione.
- Riutilizzo aziendale: Funziona come piattaforma chirurgica riutilizzabile per lo studio degli effetti dei farmaci e dei meccanismi cellulari nei modelli di malattia epatica localizzata.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo l'ambiguità meccanicistica attraverso confronti interni tra lobi.
- Valore operativo: Migliora la standardizzazione e la riproducibilità eliminando la variabilità inter-individuale mediante controlli all'interno dello stesso animale.
- Valore strategico: Potenzia l'efficienza del capitale riducendo la perdita di animali e le spese rispetto ai modelli con legatura completa del dotto biliare.
- Impatto sul portafoglio: Permette una priorizzazione aggiustata per il rischio distinguendo la tossicità localizzata del farmaco dagli effetti epatici sistemici.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze di microchirurgia e accesso a microscopi chirurgici per la legatura precisa del dotto biliare epatico sinistro.
- Richiede strumentazione specifica, inclusi punti di sutura in nylon 10-0, pinze emostatiche di piccole dimensioni e strumenti per il mantenimento del campo sterile.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per il monitoraggio postoperatorio e le procedure di campionamento della biochimica sierica.
- Comporta la necessità di adattamenti quando il modello viene esteso ad altre linee di topi o quando vengono studiati lobi diversi.
- Limitato agli studi in cui l'ostruzione a livello del lobo è sufficiente a riprodurre la condizione umana di interesse.
