Összegzés
A bélelzáródás a bél részleges vagy teljes elzáródása, amely súlyos hasi fájdalmat, hányingert, hányást okozhat, és megakadályozhatja a széklet átjutását. Ez az eljárás egerek részleges bélelzáródásának létrehozására megbízható a bélben a kóros sejtnövekedés és elhalás mechanizmusainak tanulmányozásában.
Absztrakt
Bevezetés
A bélelzáródás a vékonybél vagy a vastagbél részleges vagy teljes elzáródása, amely megakadályozza az emésztett élelmiszerek, folyadékok és gázok átjutását a belekben 1. Az elzáródás miatt az elzáródás a bélfalak megvastagodását, a lumen szűkülését idézi elő. A bélelzáródás hasi vagy kismedencei műtétek következtében léphet fel, amelyek szöveti képződést okoznak a hasi tapadásokból vagy a GI rendellenességekből, például gyulladásos bélbetegségek (Crohn-betegség), diverticulitis, sérv, volvulus, szűkület, intussusception, székrekedés, széklet impaktáció, ál- obstrukció, daganatok és 3, 4, 5 daganatok. A bélelzáródás ezekben az esetekben gyakran a tunica muscularis 6 hipertrófiájához vezet .
A lumen PO indukálja a bélfeszülést és növeli az elzáródás körüli simaizomréteg vastagságát, reagálva a funkcionális perisztaltika 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 követésére. A bél PO állatmodelljeit fejlesztették ki a simaizom hipertrófiájának tanulmányozására 7 egérben, 10 patkányban, tengerimalacban 11, kutyában 12 és 13 macskában, amelyeknél folyamatosan hasonló hipertrófia alakul ki a bél izomrétegeiben.
Itt egy egér protokollt javasolunk a bél PO műtétéhez szilikon gyűrű segítségével. PO-műtéten átesett egerek megbízhatóan hipertrófiázzák a bél tunica muscularisát. A hipertrófiás izomban az SMC, az ICC, a PDGFRα + és az idegsejtek drámai módon átalakulnak.
Előfizetés szükséges. Kérjük, ajánlja a JoVE-t könyvtárosának.
Jegyzőkönyv
A következő protokollt a Nevada Reno Egyetem (UNR) erőforrásainak intézményi állatgondozási és -használati bizottsága (IACUC) hagyta jóvá, és megfelel a kutatási állatok felhasználásával kapcsolatos minden etikának.
- Szerezzen be érett C57BL/6 egereket (4-6 hetesek) 20-30 g között. laboratóriumi egerek kolóniájának háza egy központosított állatközpontban az UNR erőforrásai mellett.
2. részleges obstrukciós műtét
Megjegyzés: A műtéteket a műtéti beavatkozásoknak szentelt helyiségben végzik. Minden műtét műtét előtt autoklávban van. A sebészeti szobában dolgozó személyzetnek mindig steril sebészeti kesztyűt és ruhát kell viselnie.
3,0 hosszanti irányban 15 pengés szikével, biztosítva, hogy csak a bőr legyen bemetszve, és ezzel elkerülve a musculoperitonealis réteg vágását. Csipesszel és sebészeti ollóval gondosan válassza el a bőrt a musculoperitonealis rétegtől, anélkül, hogy metszést okozna a musculoperitonealis rétegben. Miután a rétegek megfelelően elkülönültek (kb. 1 cm x 4 cm), azonosítsuk a linea alba-t az musculoperitonealis rétegben, és vágjuk le
2 cm-rel a linea alba mentén az intraperitoneális üreg megjelenítéséhez mikro-csipesz és olló segítségével.
3. műtét utáni megfigyelés.
- A műtét befejezése után vigye az állatokat egy inkubátorba egy helyreállító helyiségben, ahol a hőmérséklet és a páratartalom szabályozott. Az állatokat az operáció után az első órán 15 percenként, majd a második órán 30 percenként figyeljük, amíg az állatok az inkubátorban vannak.
- Amint az előírt megfigyelés befejeződött, vigye az állatokat egyedi ketrecükbe, és naponta ellenőrizze őket a fájdalom klinikai jeleit illetően 18, és győződjön meg arról, hogy a seb megfelelően gyógyul, komplikációk (dehiszkencia) jelei nélkül.
Előfizetés szükséges. Kérjük, ajánlja a JoVE-t könyvtárosának.
Reprezentatív eredmények
1. ábra: Sebészeti úton kiváltott részleges bélelzáródás egér modellben. PO-t PO műtét indukálta. Egy hónapos egereket altattak, hasukat metszéssel nyitották meg, szilikon gyűrűt helyeztek az ileum köré, és a nyílást varrattal lezárták. A műtéten átesett egerek 8 vagy 13 napig gyógyulni tudtak. Az életkornak és nemnek megfelelő egerek ugyanúgy működtek, mint a PO egerek, kivéve, hogy nem helyeztek el gyűrűt. (NAK NEK) Nyers képek a gyomor-bél traktusról PO vagy SO műtéten átesett egereken. Képalkotó egerek a műtét után 8 és 13 nappal (B) A gyűrű előtt az A. vékonybél egerekből boncolt GIT-et a PO-műtétet követő 8. és 13. napon szétdeszkáltuk, és a vastagbél székletpelletei szintén alacsonyabbak voltak a PO-műtét utáni két 8. és 13. napon, összehasonlítva a 13 napos poszt-PO-vel. OS operációs egerek a részben obstruktív szilikon gyűrűhöz. A méretarányok 0,5 cm-esek. Kattintson ide az ábra nagyobb változatának megtekintéséhez.
2. ábra: A simaizomréteg megváltozott a műtéti egér modellben. A bél PO, barnás és nem operáló (NO) egerek ileal szakaszainak reprezentatív H&E festése. A simaizom (SM) és a nyálkahártya-rétegek (Mu) vastagabbak a PO egerekben a PO és a műtét utáni 8. és 13. napon, mint az SO és NO egerek. 50 μm-es skála. Kattintson ide az ábra nagyobb változatának megtekintéséhez.
3. ábra: A részleges bélelzáródás által kiváltott simaizom-hipertrófiában a sejtek dinamikus átalakulása. Reprezentatív konfokális lézeres pásztázás hipertrófiás ileális szakaszokról, PO-ból is, egerek nélkül. Immunhisztokémiai festés a MYH11 (SMC), a KIT (ICC), a PDGFRA (PDGFRa + sejtek) vagy a PGP9.5 (NC; neuronális sejtek) ellen antitestekkel (vörös), együtt festve DAPI-val (kék). SMC a nyálkahártya (MM), a körkörös izom (CM) és a hosszanti izomrétegek (LM) izomzatában, valamint a mély izomfonat (DMP), a mienterikus régió (MY) és a szuberosalis régió (SS) PDGFRα + sejtjei ) a hypertrophiás ileumban nőtt a PO és a degenerált műtét utáni 8. és 13. napon, míg az ICC a DMP-ben és az SS-ben, myentericus plexusom (MP), submucosalis plexusom (SP), subserosalus NC (SS) és enterális motoros neuronom (REM). 50 μm-es skála. Kattintson ide az ábra nagyobb változatának megtekintéséhez.
4. ábra: A vastagbélben túl nagy, túl kicsi vagy helytelen szilikongyűrűk eredményei. (NAK NEK) A nem simaizom-hipertrófia ileussá válik, ha a gyűrű túl nagy ahhoz, hogy elzáródást okozzon. A csípőbél csekély vagy egyáltalán nem elzáródó gyűrűje. (B) Bél ischaemia alakul ki az ileumban, ha a gyűrű túl kicsi. A gyűrű az ileum szinte teljes elzáródását okozza, amely károsíthatja a szöveteket és korai halálhoz vezethet, mielőtt a hipertrófia kialakulna. (C) A vastagbélben simaizom-hipertrófia alakult ki egy rosszul elhelyezett gyűrű miatt. A vastagbélben lévő gyűrűt a lumenális tartalom (széklet) mozgatta, ami károsította a mesenterium érrendszerét és hatalmas vérzést okozott a vastagbélben. Kattintson ide az ábra nagyobb változatának megtekintéséhez.
Előfizetés szükséges. Kérjük, ajánlja a JoVE-t könyvtárosának.
Vita
Kimutattuk, hogy következetes és reprodukálható bél PO műtétet kapó egereknél kialakul a bél simaizom hipertrófiája, amely utánozza az emberi bélelzáródást. Bélelzárásos műtétet fejlesztettek ki különböző állatok számára, köztük 7 egér, 10 patkány, 11 tengerimalac, 12 kutya és 13 macska számára. A bélelzáródás egérmodelljének ideje, költsége, mérete és fenotípusos előnyei vannak más nagyobb állatmodellekkel szemben. A hipertrófia kialakulása egerekben vagy patkányokban csak 10-14 napot vesz igénybe 10, míg tengerimalacoknál, kutyáknál és macskáknál 11, 12, 13 2-4 hét. Az egerek vásárlásának és fenntartásának költségei szintén hatalmas pénzügyi előnyt jelentenek más modellekhez képest. Ezenkívül az egerek kicsiek és könnyen kezelhetők PO műtétnél. Ami a legfontosabb, hogy a PO-műtéten átesett egereknél kiterjedten és fokozatosan alakul ki hipertrófia a belekben, míg más nagyobb állatoknál kevésbé kiterjedt a növekedés.
Ez a PO műtéti protokoll az egerek fő műtétjének számít. Használat előtt minden műtéti eszközt és kelléket sterilizálni kell, és a műtétet egy erre a célra kialakított műtő tiszta környezetében kell végrehajtani a szennyeződés minimalizálása érdekében, ami egerekben fertőzéshez és gyulladáshoz vezethet. Ezenkívül fájdalomcsillapítót kapnak az egerek a műtét után. Úgy döntöttünk, hogy a buprenorfin lassan felszabaduló változatát alkalmazzuk, amely akár 7-8 órán keresztül is hatásos. A műtét után az egereknek nehézségeik vannak a szilárd táplálék rágásával és lenyelésével. Az 5 nap utáni műtéthez az egereknek puha táplálékot kell adni (szilárd étrend kevés hozzáadott vízzel az étel lágyításához), és 5 nap után át kell állni a normál szilárd étrendre.
Bél PO műtétünk élő hipertrófia modellt biztosít a bélelzáródáshoz, amelyben az SMC, ICC és PDGFRα + sejtek rendellenesen átalakulnak. Ez a PO-modell ideális annak megértéséhez is, hogy a PO hogyan módosítja az enterális idegsejteket, és hogyan befolyásolják a fő motoros aktivitásokat a 23-as vékonybélben és vastagbélben. Ezek a sejtek dinamikusan átalakíthatók patológiás körülmények között, valamint tenyésztett körülmények között 15, 16. Megfigyeltük, hogy ezek a sejtek SO egerekben kissé eltérően viselkedtek, mint a normálisan nem működő egerek (2. ábra és 3. ábra). A bélelzáródást a legtöbb embernél a műtét után kialakult hasi tapadások okozzák, amelyek simaizom-hipertrófiához vezetnek 3, 4, 5, 21. Az SO műtét után azt is megállapítottuk, hogy az SMC, ICC és PDGFRα + sejtek kissé hipertrófiásak voltak a belekben, az NO-hoz képest), ami arra utal, hogy maga a műtét a bél simaizma hipertrófiáját idézheti elő. Ha ez a helyzet, akkor a műtét nem jelenti a PO műtét teljes negatív kontrollját. A NO-t és az SO-t összehasonlításként a PO-bélhez kell használni.
Összefoglalva, költség/idő hatékony, megbízható és megismételhető PO műtéti protokollt találtunk egerekben, amelyek robusztus bélelzáródásokat generálnak. Az obstrukció kialakulása során az SMC, ICC, PDGFRα +, valamint az idegsejtek dinamikusan átalakulnak a különféle szöveti és helyi rétegekben. Az obstrukciónak ez az élő modellje új perspektívákat kínál a fenotípusos változások ismeretére, mivel ezek a bélelzáródásban sejtszinten jelentkeznek.
Előfizetés szükséges. Kérjük, ajánlja a JoVE-t könyvtárosának.