Un modello murino di ostruzione intestinale parziale
5 marzo 2018
Ostruzioni intestinali sono un blocco parziale o totale dell'intestino che può causare dolore addominale, nausea, vomito e impedendo il passaggio delle feci. Questa procedura per la creazione di intestinale parziale ha pilastri in topi è affidabile a studiare i meccanismi alla base di crescita delle cellule patologiche e morte nell'intestino.
L'obiettivo generale di questa procedura chirurgica è quello di produrre in modo affidabile e coerente ostruzioni intestinali nei topi che facilitino lo studio dei cambiamenti molecolari e fenotipici nel tessuto gastrointestinale che si verificano in risposta alle ostruzioni. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave in campo gastrointestinale che circondano i meccanismi cellulari alla base dei cambiamenti fenotipici che derivano dall'ostruzione intestinale. I principali vantaggi di questa tecnica sono che è affidabile, replicabile ed economica.
Le implicazioni di questa tecnica si estendono verso la terapia dell'ostruzione intestinale in quanto imitano le condizioni fenotipiche osservate nelle patologie umane causate dall'ostruzione intestinale. A dimostrare questa procedura saranno Se Eun Ha, un post-doc, e Lai Wei, uno studente laureato, entrambi del nostro laboratorio. Dopo aver confermato la mancanza di risposta al pizzicamento delle dita, applicare un unguento sugli occhi dell'animale e posizionare il mouse su un tappetino riscaldante.
Rimuovere i peli dall'addome con una crema depilatoria e pulire la pelle esposta con etanolo al 70%. Disinfettare il sito chirurgico con una soluzione di iodio povidone e drappeggiare l'animale con una carta sterile di 25 x 50 centimetri con un'apertura di 2,5 x 2,5 centimetri per l'area chirurgica. Fissare il telo con strisce sterili ai bordi dell'apertura e della pelle e utilizzare una lama di bisturi numero 15 per praticare un'incisione cutanea longitudinale di tre centimetri.
Utilizzando pinze e forbici chirurgiche, separare accuratamente la pelle dallo strato muscolo-peritoneale senza incidere il tessuto e localizzare la linea alba. Quindi utilizzare micro pinze e forbici per tagliare due centimetri lungo la linea alba per esporre la cavità intraperitoneale e localizzare con cura il cieco. Usa le micro pinze per spostare lentamente e delicatamente il cieco, il colon prossimale e l'ileo dall'interno della cavità intraperitoneale sul telo sterile e inumidisci immediatamente il tessuto intestinale con una garza sterile imbevuta di soluzione salina sterile.
Localizzare il mesentere tra l'ileo e il colon prossimale e praticare un'incisione di un centimetro nel mesentere parallela e appena sotto l'ileo, facendo attenzione a non tagliare il sistema vascolare. Tagliare longitudinalmente per aprire il vaso mesenterico e utilizzare una micro pinza per aprire un anello in silicone sterilizzato autoclavato di dimensioni adeguate. Inserire un'estremità dell'anello attraverso l'incisione e portare l'estremità dell'anello a contatto con la prima estremità per riportare lo strumento alla sua forma originale.
Verificare che l'anello circondi completamente l'ileo e chiudere l'anello con una sutura. Le incisioni nel mesentere dovrebbero essere abbastanza grandi da consentire all'anello di entrare, ma abbastanza piccole da non incidere vasi sanguigni. Assicurati anche che l'anello sia posizionato sull'ileo, non sul colon.
Ririportare con cura l'intestino nella loro posizione anatomica originale e utilizzare una sutura riassorbibile in un semplice punto continuo per chiudere lo strato muscolo-peritoneale lungo la linea alba. Pulisci eventuali emorragie con una garza imbevuta di soluzione salina sterile allo 0,9% e usa una nuova sutura di nylon e un semplice punto continuo per chiudere la pelle. Quindi disinfettare il sito della ferita con iodio povidone e iniettare antibiotici prima di posizionare l'animale in un cancello di riscaldamento con monitoraggio fino alla completa decubito.
In questo esperimento, l'intestino tenue era parzialmente riempito e disteso a otto giorni dopo l'intervento chirurgico di ostruzione parziale e completamente riempito e disteso a 13 giorni dopo l'intervento chirurgico di ostruzione parziale rispetto agli animali operati con finta operazione di controllo. Inoltre, la formazione di pellet fecali nel colon dei topi dell'ottavo e del 13° giorno dopo l'intervento chirurgico di ostruzione parziale è stata ridotta rispetto a quella degli animali di controllo. Lo strato muscolare liscio dell'ileo appena a monte dell'anello era ipertrofico a otto giorni dopo l'intervento chirurgico di ostruzione parziale con ulteriore ipertrofia osservata al giorno 13.
Le cellule muscolari lisce sono cresciute a ritmi progressivamente rapidi in tutti e tre gli strati di tessuto a otto e 13 giorni dopo l'intervento chirurgico di ostruzione parziale, come valutato dall'analisi immunochimica, mentre le cellule interstiziali di Cajal sono degenerate all'interno degli strati intra e intermuscolari. I sottogruppi di cellule alfa positive del recettore del fattore di crescita derivato dalle piastrine, noti anche come cellule PDGFR alfa, sono stati rimodellati dinamicamente all'interno degli strati intermuscolari di topi con ostruzione parziale con crescita osservata a otto giorni dopo l'intervento chirurgico che era degenerata entro il giorno 13. Inoltre, le cellule neuronali sono state significativamente perse nelle regioni intermuscolari e intramuscolari dei topi con ostruzione parziale in entrambi i giorni otto e 13 dopo l'intervento chirurgico.
Una volta padroneggiata, questa tecnica dovrebbe essere completata entro 30 minuti per garantire la sopravvivenza del topo. Durante il tentativo di questa procedura, è importante trattare il tessuto in modo rapido e delicato. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come il test dell'andamento gastrointestinale per rispondere a ulteriori domande su come le ostruzioni alterano la peristalsi intestinale.
Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della ricerca gastrointestinale per esplorare le conseguenze dell'ostruzione intestinale nei topi. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come posizionare rapidamente e correttamente un anello attorno all'ileo del topo per la creazione di un'ostruzione parziale intestinale. Non dimenticare che lavorare con strumenti chirurgici e aghi può essere estremamente pericoloso, quindi prendi le dovute precauzioni.
Inoltre, assicurati di indossare guanti sterili e di praticare tecniche asettiche durante l'esecuzione di questa procedura.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo articolo presenta una procedura chirurgica progettata per creare ostruzioni intestinali nei topi, fondamentale per lo studio delle modificazioni molecolari e fenotipiche nei tessuti gastrointestinali. Il metodo è affidabile, riproducibile ed economico, rendendolo uno strumento prezioso per i ricercatori del settore.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Ricerca gastrointestinale
- Studi patologici
- Modelli animali
Sfondo
- Ostruzioni intestinali possono portare a gravi problemi di salute.
- Comprendere i meccanismi dell'ostruzione può orientare gli approcci terapeutici.
- Questo studio mira a riprodurre patologie umane in un ambiente controllato.
- La procedura è dimostrata da ricercatori esperti.
Scopo dello studio
- Produrre ostruzioni intestinali affidabili nei topi.
- Studiare i meccanismi cellulari coinvolti nelle risposte gastrointestinali.
- Esplorare i cambiamenti fenotipici derivanti dalle ostruzioni.
Metodi Utilizzati
- Creazione di ostruzioni intestinali nei topi.
- Monitoraggio dei cambiamenti molecolari e fenotipici.
- Utilizzo di tecniche di cure post-operatorie.
- Valutazione dell'affidabilità e della riproducibilità del metodo.
Risultati principali
- La procedura produce in modo costante ostruzioni intestinali.
- Sono stati osservati cambiamenti significativi nei tessuti gastrointestinali.
- Il metodo è stato convalidato come economico e affidabile.
- I risultati contribuiscono alla comprensione delle patologie umane da ostruzione intestinale.
Conclusioni
- Questa tecnica chirurgica rappresenta uno strumento prezioso per la ricerca gastrointestinale.
- Permette di esplorare i meccanismi cellulari in un contesto controllato.
- Le implicazioni si estendono a potenziali strategie terapeutiche per le ostruzioni intestinali.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Contenuto
Questo modello chirurgico consente ai ricercatori del settore biofarmaceutico di studiare l'ipertrofia del muscolo liscio intestinale e il rimodellamento cellulare in un contesto in vivo controllato, supportando la riduzione del rischio meccanicistico dei bersagli terapeutici per le malattie gastrointestinali ostruttive. Riproducendo i cambiamenti fenotipici osservati nell'ostruzione intestinale umana, il modello offre un valore predittivo per la validazione dei bersagli e lo sviluppo di saggi nelle fasi iniziali dei processi di scoperta. La sua affidabilità e il basso tasso di mortalità migliorano la continuità traslazionale dalla scoperta alla validazione preclinica.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche relative all'ipertrofia del muscolo liscio intestinale e alla degenerazione delle cellule interstiziali di Cajal.
- Valore operativo: Supporta la validazione funzionale degli obiettivi modellando i cambiamenti patologici nei sottogruppi PDGFRα+ e nelle cellule neuronali durante la progressione dell'ostruzione.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Valore scientifico: Prepara sistemi biologici validati con letture quantificabili di ipertrofia e degenerazione cellulare per lo screening di composti successivi.
- Valore operativo: Fornisce metriche riproducibili di dilatazione intestinale e ipertrofia in punti temporali definiti (8 e 13 giorni dopo l'intervento chirurgico) per la standardizzazione del saggio.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Modella la rimodellazione tissutale rilevante per le malattie, inclusi i cambiamenti delle cellule muscolari lisce, delle cellule interstiziali di Cajal, delle cellule PDGFRα+ e delle cellule neuronali, in linea con le patologie umane da ostruzione intestinale.
- Valore operativo: Favorisce la continuità preclinica consentendo la valutazione longitudinale dei meccanismi cellulari per due settimane dopo l'ostruzione.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il modello si integra nel percorso di scoperta, dalla verifica dell'ipotesi sul bersaglio fino all'identificazione del composto attivo e alla valutazione dell'efficacia preclinica, in particolare per terapie mirate al tratto gastrointestinale.
- Biologia della scoperta: Supporta la riduzione del rischio meccanicistico chiarificando il coinvolgimento delle vie nel processo di ipertrofia del muscolo liscio e nella perdita cellulare durante l'ostruzione.
- Screening: Fornisce tessuti pronti per saggi con ipertrofia quantificabile e degenerazione cellulare per una valutazione affidabile dei composti.
- Analisi: Permette la misurazione dello spessore dello strato di muscolo liscio, della dinamica delle cellule PDGFRα+ e della perdita neuronale come parametri quantitativi.
- Ricerca traslazionale: Collega i risultati della scoperta alla validazione preclinica attraverso un progresso fenotipico dipendente dal tempo che rispecchia la malattia umana.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma chirurgica riutilizzabile per diverse campagne di validazione di bersagli in aree terapeutiche gastrointestinali.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Fiducia predittiva nell'interazione con il bersaglio grazie alla modellizzazione dei meccanismi di rimodellamento cellulare nell'occlusione.
- Valore operativo: Procedura chirurgica standardizzata con bassa mortalità e dilatazione intestinale riproducibile tra i diversi gruppi.
- Valore strategico: Orienta le decisioni di proseguimento o interruzione del progetto riducendo l'ambiguità biologica nella validazione dei bersagli gastrointestinali.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione di composti in base agli effetti sull'ipertrofia indotta dall'occlusione e sul rimodellamento cellulare, aggiustando il livello di rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nelle tecniche di microchirurgia e nella manipolazione del tessuto intestinale.
- Necessita di strumentazione chirurgica sterile, anelli di silicone, suture e apparecchiature per il monitoraggio postoperatorio.
- Richiede protocolli standardizzati di assistenza postoperatoria, inclusi analgesia, antibiotici e supporto termico per garantire la sopravvivenza.
- Richiede considerazioni adattative per diverse linee di topi e per il targeting di specifici segmenti intestinali.
- I limiti pratici includono la necessità di precisione chirurgica per evitare danni vascolari e assicurare un corretto posizionamento dell'anello sull'ileo.
