Summary

Oprettelsen af Colon anastomose i mus

Published: January 17, 2019
doi:

Summary

Anastomotiske lækage eller opdeling efter kirurgi er en væsentlig årsag til postoperativ morbiditet og mortalitet. Vores kirurgi til at skabe en Colon anastomose er en pålidelig og reproducerbar metode til at studere anastomoser helbredende mekanismer.

Abstract

Tarm anastomoser er almindeligvis udføres i både elektiv og emergent operationer. Selv så, Anastomotiske lækager er et stærkt frygtede komplikationer af Colon kirurgi og kan forekomme i op til 26% af kirurgiske anastomoser med dødeligheden er op til 39% for patienter med sådan en lækage. I øjeblikket er der stadig en mangel på data, der beskriver de cellulære mekanismer af Anastomotiske healing. Udarbejde forebyggende strategier og behandlingsmodaliteter for Anastomotiske lækage kunne være stærkt forstærkede ved en bedre forståelse af passende Anastomotiske healing.

En murine model er ideel som tidligere undersøgelser har vist, at den murine anastomose er den mest klinisk ligner den menneskelige tilfælde sammenlignet med andre dyremodeller. Vi tilbyder en let at reproducere murine model af Colon anastomose i mus, der giver mulighed for yderligere illustration af Anastomotiske healing.

Introduction

En meget frygtede komplikation af kirurgisk anastomose af tarmen er Anastomotiske opdeling eller lækage. Anastomotiske lækage, som medfører spild af intraluminal indholdet i bughulen, er livstruende og kan hurtigt føre til intra-abdominalt sepsis; chok satser varierer fra 0,3% til 5,5% efter tyndtarmen anastomoser, og stige til mellem 0,5% og 26% for Colon anastomoser1,2. Dødelighed efter utætheder kan være så højt som 39% på grund af sepsis og hurtig progression til døden efter intraabdominal forurening3hurtig symptomdebut. Forebyggende strategier og behandlingsmodaliteter er i øjeblikket baseret på Patofysiologi, der ikke er fuldt forstået.

I øjeblikket, er Anastomotiske healing ofte sammenlignet med de mere bredt studerede kutant sår healing, som viser sig for at være en relativt dårlig faksimile. Helbredelse forekommer i en serie af overlappende faser, begyndende med den første mellemliggende fase. I løbet af dage 0-4 efter oprettelsen af tarm anastomose, er den mellemliggende fase defineret ved en akut inflammatorisk reaktion, der rydder såret af celleaffald. Dernæst over dage 3-4, kendetegner fibroblastic spredning og produktion af kollagen fibrophasia fasen. Endelig, efter dag 10, en langvarig periode med kollagen remodellering er kendt som modning fasen. Det er vigtigt at bemærke, at Anastomotiske styrke er ganske lav og afhænger af den ydre støtte af kirurgisk indsatte hæfteklammer eller sutur indtil kollagen er deponerede4. Forståelse af rollen og timing hvert lag af tarmvæggen spiller i Anastomotiske sårheling og inddragelse i inflammatoriske-medieret celletyper såsom makrofager, samt informative surrogat markører til at forudsige Anastomotiske fiasko eller succes kunne i høj grad reducere sygelighed, dødelighed og sundhedspleje udgifter efter kolon operationer5.

Den murine model har vist i tidligere undersøgelser at være nyttige i efterligne menneskelige anastomose6. Mens der er populære, gennemprøvet og velundersøgte eksempler på den murine Colon Anastomotiske model, navnlig den metode beskrevet af Komen et al. 7, disse modeller favor ileocecal eller stigende colocolonic Anastomotiske teknikker8. Tidligere undersøgelser af menneskelige patienter har påvist signifikant forskel i læk priser mellem ileocecal, colocolonic og kolorektal anastomoser, fremhæver behovet for yderligere eksperimentelle modeller på forskellige anatomiske steder. Yderligere, populært anvendes metoder har til formål at udvikle en model, som med vilje skaber en Anastomotiske lækage i stedet for belyse de cellulære mekanismer, der kræves til normal Anastomotiske sårheling9. Rotte modeller har været forsøgt i fortiden men har satser af Anastomotiske opspringning og/eller tegn på lækage (dvs. bylder dannelse) betydeligt lavere end mennesker og mus6,7. Derudover er mere genetisk modificerede eksperimentelle linjer tilgængelige i mus end rotter. Dette gør den rotte model mindre nyttigt for en Anastomotiske model. Derudover har svin og hunde modeller havde mindre klinisk undersøgelse end murine model6,7.

Vi foreslår en sikker, teknisk simpelt og nemt og hurtigt reproducerbare procedure til oprettelse af Colon anastomoser i en murine model, der skal lette yderligere undersøgelse af underrapporteret mekanisme af Anastomotiske sår healing10 .

Protocol

Følgende protokol er blevet godkendt af University of Oklahoma Health Sciences Center institutionelle dyrs pleje og bruge udvalg (IACUC) og overholder alle institutionelle etiske retningslinjer vedrørende anvendelsen af forskning dyr. Derudover blev alle eksperimenter udført i henhold til institutionelle, statslige og føderale bestemmelser vedrørende eksperimentelle dyreforsøg. Bemærk: Til denne protokol, vi brugte kvindelige og mandlige congenic i opdrættet C57BL6/J mus på 12 til 72 …

Representative Results

7 dage efter operationen, bør anastomose være godt helbredt. Anastomose kan høstes på tidspunkter før og efter syv dage til bedre illustrere stadier af Anastomotiske healing. I figur 9, den histologiske analyse viser en fibrotisk (kollagen visualiseret ved trichrome farvning) svar medieret af glatte muskelceller alpha-actin positive myofibroblasts. Vi har dog konstateret, at resultaterne fra histologiske analyser varierer mellem mus, specielt graden af r…

Discussion

Der er flere vigtige skridt til at sikre en vellykket og minimere sygelighed/dødelighed forbundet med denne procedure. Først, sikre en omhyggelig håndtering af tarmens væv og sørge for at forhindre trækkraft skade når roterende indvolde at eksponere tyktarmen. Unødig spænding på tarm eller mesenterium kan skade den tarm eller vaskulatur og forårsage tarm nekrose fra webstedet til anastomose. Derudover bør skarpe tang eller pincet med tænder ikke bruges til at håndtere tarmen.

Ska…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ingen

Materials

C57BL6/J mice Jackson Labs #00664 
Fisherbrand Absorbent Underpads, 20" x 24" Fisher Scientific 14-206-62
Polylined Sterile Field, 18" x 24" Busse Hospital Disposables 696 Cut a rectangular hole 
Isothesia isoflurane Henry Schein  50033
Fisherbrand Sterile cotton gauze pad, 4" x 4" Fisher Scientific 22-415-469
Puralube petrolatum ophthalmic ointment, 1/8 oz. tube Dechra Veterinary Products NDC 17033-211-38
Nair depilatory cream Church & Dwight Co. 22339-05
Buprenex buprenorphine  0.3 mg/ml Reckitt Benckiser Pharma Inc NDC 12496-0757-5
1 cc insulin syringe, 27 G Becton Dickinson 329412
Chloraprep Shampoo Medline APL82287
Webcol alcohol prep swabs Covidien 6818
BioGel PI surgical gloves Mölnlycke Health Care ALA42675Z
Micro Forceps with teeth Roboz RS-5150
Fine scissors- sharp Fine Science Tools 14060-09
Straight serrated forceps Fine Science Tools 11050-10
Castro-Viejo needle driver Fine Science Tools 12565-14
0.9% Sodium Chloride Irrigation Baxter BHL2F7121 Warm to 37 °C prior to use
10 ml syringe Becton Dickinson 309604
4-0 Vicryl absorbable braided suture, 18", PS-2 needle Henry Schein  6546037
Blue monofilament suture 24” BV-1 needle Henry Schein  8305H Usually comes double-armed. Cut the suture at the midway point to generate two usable sutures.
Cole-Parmer Microscissors, Standard Grade, Straight, 4". Cole- Parmer EW-10818-06
Medline Sterile lubricating jelly Medline MDS032273H

References

  1. Murrell, Z. A., Stamos, M. J. Reoperation for anastomotic failure. Clinics in colon and rectal surgery. 19, 213-216 (2006).
  2. Shaban, F., Carney, K., McGarry, K., Holtham, S. Perforated Diverticulitis: To Anastomose or Not to Anastomose? A Systematic Review and Meta-Analysis. International journal of surgery (London, England). , (2018).
  3. Chambers, W. M., Mortensen, N. J. Postoperative leakage and abscess formation after colorectal surgery. Best practice, research. Clinical gastroenterology. 18, 865-880 (2004).
  4. Ashkanani, F., Krukowski, Z. H. Surgery – Oxford International Edition. Intestinal Anastomosis. 20, 104-107 (2002).
  5. Raptis, D., Pramateftakis, M. G., Kanellos, I. Our 20-year experience with experimental colonic anastomotic healing. Journal of medicine and life. 11, 5-14 (2018).
  6. Pommergaard, H. C., Rosenberg, J., Schumacher-Petersen, C., Achiam, M. P. Choosing the best animal species to mimic clinical colon anastomotic leakage in humans: a qualitative systematic review. European surgical research. Europaische chirurgische Forschung. Recherches chirurgicales europeennes. 47, 173-181 (2011).
  7. Komen, N., et al. Colorectal anastomotic leakage: a new experimental model. The Journal of surgical research. 155, 7-12 (2009).
  8. Perry, T., Borowiec, A., Dicken, B., Fedorak, R., Madsen, K. Murine ileocolic bowel resection with primary anastomosis. Journal of visualized experiments : JoVE. , e52106 (2014).
  9. Pommergaard, H. C., Achiam, M. P., Rosenberg, J. Colon anastomotic leakage: improving the mouse model. Surgery today. 44, 933-939 (2014).
  10. Bosmans, J. W. A. M., Jongen, A. C. H. M., Bouvy, N. D., Derikx, J. P. M. Colorectal anastomotic healing: why the biological processes that lead to anastomotic leakage should be revealed prior to conducting intervention studies. BMC Gastroenterology. 15, 180 (2015).

Play Video

Cite This Article
McCarthy, C. K., McGaha, P. K., Rozich, N. S., Yokell, N. A., Lees, J. S., Berry, W. L. Creation of Colonic Anastomosis in Mice. J. Vis. Exp. (143), e58742, doi:10.3791/58742 (2019).

View Video