O protocolo descreve um método simples de ressecção de um fígado de rato intacto para estudos metabólicos através da perfusão venosa portal.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
O protocolo descreve um método simples de ressecção de um fígado de rato intacto para estudos metabólicos através da perfusão venosa portal.
Doenças metabólicas como diabetes, pré-diabetes, doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD) e esteatohepatite não alcoólica (NASH) estão se tornando cada vez mais comuns. Perfusões hepáticas ex vivo permitem uma análise abrangente do metabolismo hepático usando ressonância magnética nuclear (RMN), em condições nutricionais que podem ser rigorosamente controladas. Como nas simulações de silico permanecem um meio principalmente teórico de avaliar as ações hormonais e os efeitos da intervenção farmacêutica, o fígado perfumado continua sendo um dos leitos de teste mais valiosos para a compreensão do metabolismo hepático. Como esses estudos orientam insights básicos sobre fisiologia hepática, os resultados devem ser precisos e reprodutíveis. O maior fator na reprodutibilidade da perfusão hepática ex vivo é a qualidade da cirurgia. Por isso, introduzimos um método organizado e simplificado para realizar perfusões de fígado de camundongos ex vivo no contexto de experimentos in situ NMR. Descrevemos também uma aplicação única e discutimos questões comuns encontradas nesses estudos. O objetivo geral é fornecer um guia descomplicado para uma técnica que refinamos ao longo de vários anos que consideramos o padrão dourado para obter resultados reprodutíveis em ressecções hepáticas e perfusões no contexto de experimentos in situ NMR. A distância até o centro do campo para o ímã, bem como a inacessibilidade do tecido à intervenção durante o experimento NMR torna nossos métodos novos.
Perfusões ex vivo são cruciais no estudo do metabolismo hepático, e a perfusão pela veia portal é o padrão para esses estudos. Para estudar o metabolismo hepático isoladamente, o fígado deve ser ressecado do corpo para evitar complicações decorrentes do metabolismo em outros órgãos (ou seja, metabolismo do corpo inteiro) e exercer controle sobre a disponibilidade hormonal (insulina, glucagon, etc.). Essa abordagem pode ser essencial para entender os efeitos de doenças como diabetes, NAFLD e NASH no metabolismo hepático, bem como mecanismos de ação medicamentosa. Este artigo serve como um guia para ressecção hepática e perfusão. Desenvolvemos um procedimento simplificado para realizar esses estudos hepáticos metabólicos com rigor e reprodutibilidade suficientes. Se a cirurgia não for realizada corretamente, há variabilidade pronunciada nos dados metabólicos obtidos. Descrevemos um método organizado para realizar cateterismo venoso portal e ressecção hepática no contexto de estudos metabólicos in situ em um espectrômetro de ressonância magnética nuclear (RMN), conforme descrito na literatura 1,2,3,4,5.
Atualmente, não há literatura descrevendo uma perfusão ex vivo hepática usando uma coluna de vidro dentro de uma RMN. Também não há uma publicação de vídeo ou texto que forneça um exemplo claro de como realizar o procedimento com o fígado do rato, especificamente, demonstrando como cateterizar a veia do portal, ressecar um fígado, transferir e pendurar o fígado em uma coluna de vidro. Como o camundongo geneticamente modificado é onipresentemente usado para estudar o metabolismo hepático, este é um procedimento essencial que merece uma descrição completa. As cirurgias de perfusão hepática não são novas, mas este artigo é um método padrão-ouro acompanhado de um vídeo demonstrando a excelência técnica descrita neste artigo para ajudar todos os interessados neste procedimento. O método aqui apresentado seria melhor aplicado ao metabolismo em tempo real para detectar a função e a rotatividade de metabólitos em modelos de doenças.
Este método usa uma coluna de vidro de 100 cm com jaqueta de água, que permite que o fígado fique pendurado na parte inferior da cânula encapsulada por perfusato dentro de um tubo NMR. A água aquecida na jaqueta de vidro é usada para controlar a temperatura perfusada. Um oxigenador de camada fina é pressurizado com 95%/5% O2/CO2 para controle de pH. Usando três bombas separadas, a altura da coluna perfusada é definida, o que proporciona pressão constante ao fígado. As taxas de fluxo não são controladas além da aplicação de pressão constante (Figura 1). Para confirmar que o fígado está funcionando adequadamente, as medidas de oxigênio são tomadas juntamente com as taxas de fluxo. Em nossas mãos, este conjunto de pré-condições leva a experimentos de RMN altamente repetitivos para a avaliação da função metabólica hepática.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Experimentos envolvendo camundongos foram tratados em conformidade com o Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade da Flórida (número de protocolo #201909320). A cepa do mouse utilizada foi C57BL/6J; todos os ratos eram machos. Este método é geralmente aplicável para estudos usando outras cepas de rato padrão também. Esta cirurgia é realizada de forma ideal por dois indivíduos que trabalham juntos.
1. Configuração inicial
2. Configuração pré-cirurgia
3. Configuração da coluna perfusate
4. Anesthetização do mouse
5. Céliotomia
6. Cannulação da veia portal
7. Ressecção da cannulação venosa do porta-cabeça do porta-fígado
8. Pendurando o fígado da coluna
9. Medição de fluxo
10. Medição de oxigênio
NOTA: As medições do medidor de oxigênio foram configuradas de acordo com as instruções do fabricante15.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
A função hepática é avaliada principalmente pelo consumo de oxigênio e taxa de fluxo. Uma taxa de fluxo de 4-8 mL/min e o consumo de oxigênio de 1 μmol/min.g é típico. Essas medidas variam dependendo de condições experimentais específicas e diferenças biológicas.
A quantidade exata de isoflurane utilizada dependerá do tipo de sistema de anestesia que está sendo usado, bem como do ambiente e idade/peso do camundongo. Durante a cirurgia, o isoflurane e o gás de parto não mudam, embora algumas al...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Este procedimento cirúrgico é desafiador e requer uma prática extensiva para alcançar resultados reprodutíveis. O gás isoflurane e portador deve ser ajustado conforme necessário para manter a viabilidade do animal através da maior parte do procedimento cirúrgico possível. Ambiente, hora do dia, idade, peso e vários outros fatores afetarão a anestesia. Peso, dieta, variedade de camundongos e idade podem afetar a cirurgia, pois o acúmulo de gordura pode interferir na visualização da veia portal. Ao bater as patas para baix...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os autores não declaram conflito de interesses. Os financiadores não tiveram papel na concepção do estudo; na coleta, análises ou interpretação de dados; na escrita do manuscrito; ou na decisão de publicar os resultados.
Este trabalho foi apoiado por financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde (R01-DK105346, P41-GM122698, 5U2C-DK119889). Uma parte deste trabalho foi realizada no McKnight Brain Institute no National High Magnetic Laboratory's Advanced Magnetic Resonance Imaging and Spectroscopy Facility (AMRIS), que é apoiado pelo National Science Foundation Cooperative Agreement No. DMR-1644779 e o Estado da Flórida.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 1 mL Luer-Lock Seringa Descartável Estéril de Uso Único | N/A | N/A | Marca Não Específica |
| 100 cm Coluna de Vidro Jaqueta de Água | N/A | N/A | |
| Sutura de Seda 2-0 | Sob Medida Braintree Scientific | N/A | |
| Calibre 22 Catherter 1 pol. Sem segurança | Terumo | SRFF2225 | |
| 23 G 0,75 pol. Agulhas Hipodeméricas | Exel International | 26407 | |
| 27 G 1.5 pol. Agulhas Hypodemeric Exel | International | 26426 | |
| 4x4 pol. Plataforma Cirúrgica | N/A | N/A | |
| Toalhete Personalizado com Álcool 70% | N/A | N/A | Marca Não Específica |
| Banho-maria Circulante | MS Lauda | N/A | Modelo já não fabricado |
| Aplicador de Ponta de Algodão | N/A | N/A | Marca Não Específica |
| Tesoura de Operação Delicada; Reto; Afiado-afiado; Comprimento da lâmina de 30 mm; 4 3/4 " | Roboz | RS-6702 | |
| Dumont # 5/45 Fórceps | Fine Scientific Tools | 11251-35 | |
| Dumont # 7 - Fórceps Fino | Fine Scientific Tools | 11274-20 | |
| Hemostats | Fine Scientific Tools | 13015-14 | |
| Heparina Sódio Injetável 1000 unidades / mL | RX Genéricos | 71288-0402-02 | |
| Isoflurano | Patterson Veterinary | 14043-0704-06 | |
| Lidocaína HCl 2% | VEDCO Inc. | 50989-0417-12 | |
| Oxigenador de Membrana de Camada Fina | Radnoti | N / A | |
| Metzenbaum Tesoura; Curvo; Cego; Comprimento da lâmina de 27 mm; 5 " | Roboz | RS-6013 | |
| Sistema de Medidor de Oxigênio | Hanstech Instruments Ltd. | N/A | |
| Solução Salina 0,9% | N/A | N/A | Solução salina é feita em escala de laboratório |
| N/A | N/A | Marca não específica | |
| Sistemas de Bomba de Console Analógico de Velocidade Variável | Cole Palmer | N/A | Os modelos são personalizados por aplicação |
| Pesar barcos | N/A | N/A | Marca não específica |
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.