Modelo de apendicectomia Murina de colite crônica câncer colorretal associado por localização precisa do remendo de Caecal
August 24th, 2019
O protocolo apresentado descreve uma remoção cirúrgica facile do apêndice (remendo caecal) em um rato seguido pela indução do cancro colorretal da doença de entranhas inflamatório-associado. Este modelo murino do apendicectomia permite a investigação do papel biológico do apêndice na patogénese da doença gastrintestinal humana.
O protocolo geral descreve procedimentos cirúrgicos facilmente realizados de remoção do apêndice conhecido como patch de caecal em camundongos. O modelo de apendicectomia de murina pode ser usado para estudar os papéis biológicos do apêndice em patogênese da doença gastrointestinal humana. O apêndice humano é um órgão discutível.
Estudos recentes sugerem que o apêndice desempenha um papel importante na manutenção da saúde intestinal. Estudar a função biológica do apêndice, gerar um modelo animal de apendicectomia associado à doença é fundamental. Neste protocolo, descreveremos uma etapa cirúrgica simples e segura de remoção do apêndice, conhecido como patch de caecal em camundongos.
Para garantir o sucesso deste modelo, existem três passos-chave como você verá no vídeo a seguir. Primeiro, localize o caecum dos ratos antes da cirurgia. Segundo, faça uma pequena incisão no abdômen.
Terceiro, desinfete e feche o toco de caecum. A primeira parte, apendicectomia de ratos. Prepare instrumentos cirúrgicos estéreis e soluções de limpeza antes da cirurgia.
Anestesiar e fixar o mouse em uma plataforma em uma posição supina, colocando quatro tiras de fita adesiva médica nos membros para evitar o movimento postural durante a cirurgia. Toque suavemente em todo o abdômen do mouse para encontrar a sensação de colisão. Cubra a cortina e desinfete a área raspada do abdômen do rato o mais largo possível usando duas vezes de entoiodina.
Faça uma incisão longitudinal variando de 0,5 centímetro a um centímetro na linha média do abdômen. De acordo com a localização predeterminada do caecum, procure o caecum e exteriorize-o suavemente por aproximadamente um centímetro de comprimento para identificar o patch caecal. Use um soro fisiológico pré-aquecido e estéril para hidratar o intestino.
Para evitar possíveis complicações de hemorragia pós-operatória e infecção, ligante os vasos sanguíneos mesentéricos de caecum usando o 8-0 Sutura. Hidrate o caecum com o soro fisiológico. Marque a região de ressecção usando a sutura 4-0 com laço aberto perto do ápice do caecum no cólon proximal.
Corte o patch de caecal abaixo da ressecção marcada usando micro-tesouras e elimine o teor de caecal residual com cotonetes de algodão médicos. Desinfete o toco de caecum com entoiodina. Feche o toco com sutura de corrida usando o 8-0 Sutura.
Remova cuidadosamente o laço de rosca 4-0, anteriormente usado para marcar a ressecção no toco do caecum. Esterilize a posição suturada usando entoiodina. Reidratar a área de corte com o soro fisiológico.
Feche a camada de musculatura com sutura de corrida usando 8-0 fio de sutura. Feche as camadas da pele usando suturas interrompidas com rosca de sutura 4-0. Desinfete o corte cirúrgico duas vezes com entoiodina.
Em seguida, remova o iodo usando 75% de álcool médico. Vire suavemente o mouse para trás. Injetar subcutâneamente 0,1 miligrama por quilograma de peso corporal de buprenorfina e 0,4 mililitros de soro fisiológico.
E descanse o rato na almofada de calor, até que ele volte à consciência. Coloque o rato de volta na gaiola estéril e monitore de perto o rato para obter sinais de dor durante três dias após a cirurgia para garantir sua recuperação. A segunda parte:Indução do Câncer Colorretal Associado à Colitis com Azoxymetano, AOM e Sulfato de Sódio Dextran, DSS, sete dias após apendicectomia.
Descongele uma alíquota de AOM e dilui-a ao 1 mililitro usando soro fisiológico 0,9%. Todo o processo de preparação é realizado no capô da fumaça. Dissolva quatro gramas de pó DSS em 200 mililitros autoclaved solução de água para preparar 2%DSS.
Cada gaiola contém cinco ratos. Faça uma injeção intraperitoneal de AOM com 0,01 mililitro por grama por mouse baseando-se em seu peso. Substitua a água autoclavada por 2%DSS por cinco dias.
Os ratos serão alimentados com água autoclavada por dois ciclos adicionais. A terceira parte:Resultados. Os resultados de Fluxo e ELISA indicam a remoção bem sucedida do patch caecal.
Este procedimento pode contribuir para uma redução significativa das células plasmáticas específicas da IgA, uma mudança óbvia do IgA secreto no intestino grosso, em comparação com 3%DSS, que tem alta taxa de mortalidade e mudança significativa de peso por causa de fezes sangrentas graves, prolapso ânus e abcess abdominal. O DSS de 2%é adequado para todo o processo para sua alta taxa de sobrevivência para quase 80% e mudança de peso razoável em grupos de sham e apendicectomia. Como mostrado nestas imagens, induzímos com sucesso os tumores colorretais associados à colite.
Nas imagens de manchas de H&E, a seta preta indica úlcera mucosa, ponta de flecha indica adenocarcinoma, e uma seta branca indica infiltração de neutrófilo entre glândulas. Diferentes estágios do adenocarcinoma podem ser vistos em grupos de apendicectomia e apendicectomia. Este modelo de apendicectomia murina econômica pode ser usado para responder a algumas perguntas importantes como: qual é o papel do apêndice na regulação de bactérias intestinais e como ela participa da resposta imune no tecido linfoide associado ao intestino.
Lembre-se, para evitar o dano na adesão do intestino, a pré-localização do caeco e a pequena incisão da pele são importantes. Além disso, usamos o DSS 2%para induzir colite. Mas uma maior concentração de DSS pode ser usada para outras cepas de camundongos.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Visão Geral
Este protocolo descreve um procedimento cirúrgico simples para a remoção do apêndice, referido como a bolsa cecal, em camundongos. Este modelo de apendicectomia murina facilita o estudo do papel biológico do apêndice no desenvolvimento de doenças gastrointestinais em humanos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Gastroenterologia
- Oncologia
Fundo
- A função do apêndice humano é debatida entre cientistas.
- Pesquisas recentes indicam que o apêndice pode contribuir para a saúde intestinal.
- Compreender o papel do apêndice na doença é crucial para avançar na pesquisa gastrointestinais.
- Criar um modelo de apendicectomia associado a doenças é essencial para esses estudos.
Propósito do Estudo
- Investigar as funções biológicas do apêndice.
- Explorar a relação entre apendicectomia e a patogênese das doenças gastrointestinais.
- Fornecer um modelo para estudar o câncer colorretal associado à doença inflamatória intestinal.
Métodos Utilizados
- Remoção cirúrgica da bolsa cecal em camundongos.
- Indução do câncer colorretal associado à doença inflamatória intestinal.
- Utilização de um modelo murino para investigações biológicas.
- Avaliação do papel do apêndice no desenvolvimento da doença.
Principais Resultados
- O protocolo demonstra com sucesso técnicas cirúrgicas seguras.
- Estabelecimento de um modelo para estudar o papel do apêndice na doença.
- Insights sobre a patogênese das doenças gastrointestinais.
- Possíveis implicações para a compreensão da saúde gastrointestinal humana.
Conclusões
- O modelo de apendicectomia é uma ferramenta valiosa para a pesquisa.
- Estudos adicionais podem elucidar o papel do apêndice na saúde e na doença.
- Esta pesquisa pode levar a uma melhor compreensão dos mecanismos do câncer colorretal.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
The murine appendectomy model enables mechanistic investigation of the appendix in gut immune regulation and microbiota homeostasis, providing a disease-relevant system to study colorectal cancer pathogenesis. By linking appendectomy to colitis-associated tumor development, the model supports target validation and de-risking of hypotheses linking lymphoid tissue to tumorigenesis. This preclinical model offers predictive value for evaluating therapeutic interventions targeting gut-associated immune pathways in oncology pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates the therapeutic hypothesis that the appendix modulates gut-associated lymphoid tissue and immune responses relevant to colorectal cancer development.
- Operational Value: Provides a reproducible surgical model to assess changes in IgA+ plasma cells and secretory IgA as biomarkers of intestinal immune function.
- Predictive Value: Enables evaluation of how appendix removal influences tumor initiation and progression in a colitis-associated cancer context.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates a standardized disease model with quantifiable histological endpoints including mucosal ulceration, neutrophil infiltration, and adenocarcinoma staging.
- Operational Value: Supports assay readiness through consistent induction of colitis-associated tumors using DSS and AOM, enabling compound screening in a controlled inflammatory microenvironment.
- Translational Value: Facilitates biomarker qualification efforts by correlating immune alterations (e.g., IgA reduction) with histopathological disease severity.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models the continuum from immune dysregulation to tumorigenesis, allowing study of inflammatory drivers in colorectal cancer.
- Operational Value: Demonstrates high survival (~80%) and minimal weight loss, supporting longitudinal study designs and repeated dosing regimens.
- Risk Mitigation: Enables mechanistic de-risking by isolating the variable of appendectomy in a defined genetic background (C57BL/6) to assess its impact on disease penetrance.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for immunomodulatory or microbiome-modulating agents.
- Discovery Biology: Tests hypotheses regarding the appendix’s role in gut immune regulation and microbial homeostasis using measurable immune and histopathological outputs.
- Screening: Provides a standardized, inducible colitis-associated cancer model suitable for evaluating therapeutic candidates in a pathophysiologically relevant setting.
- Analytics: Delivers quantitative and qualitative readouts including flow cytometry for IgA+ cells, ELISA for secretory IgA, and histology for tumor grade and inflammation.
- Translational Research: Bridges discovery to preclinical validation by modeling a human-relevant disease sequence (inflammation to cancer) in a genetically tractable system.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for studying gastrointestinal immune-oncology interactions across multiple therapeutic areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances target confidence by linking a defined anatomical manipulation (caecal patch removal) to measurable immune and neoplastic outcomes.
- Operational Value: Delivers a standardized, scalable surgical procedure with clear postoperative monitoring criteria to ensure model reproducibility across sites.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions by providing mechanistic insights into immune-mediated tumor promotion or suppression.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of immunomodulatory candidates by validating disease-relevant biological activity in a preclinical setting.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine surgical techniques, including vascular ligation and intestinal handling to prevent postoperative complications.
- Dependent on sterile surgical instrumentation, sutures (8-0 and 4-0), disinfectants (entoiodine, alcohol), and postoperative analgesics (buprenorphine).
- Necessitates standardized postoperative care protocols, including heat support and pain monitoring for three days to ensure model validity.
- Requires precise DSS concentration (2%) and AOM dosing (0.01 mL/g) to achieve consistent colitis-associated tumorigenesis without excessive mortality.
- Model applicability may vary across mouse strains due to differences in DSS sensitivity, necessitating strain-specific optimization.
