Un modelo de ratón de la partición hepática asociada y la ligadura de la vena porta para el procedimiento de hepatectomía por etapas con ayuda de microscopía
Summary
Se ha demostrado que la asociación de la partición hepática y la ligadura de la vena porta para la hepatectomía por etapas (ALPPS) da lugar a una regeneración hepática notable después de varias semanas después de la cirugía de primera etapa. Se han desarrollado modelos animales que se han sometido a ALPPS para explorar la posible capacidad de regeneración hepática y lograr resultados clínicos favorables.
Abstract
La hepatectomía es ampliamente considerada como el tratamiento primario para las neoplasias malignas hepáticas; Sin embargo, la insuficiencia hepática postoperatoria sigue siendo una causa importante de mortalidad perioperatoria, lo que afecta gravemente los resultados de los pacientes. En un ambiente hepático robusto, el futuro remanente hepático (FLR) debe superar el 25%, y en casos de cirrosis, este requerimiento aumenta a más del 40%. La insuficiencia de la FLR es actualmente un obstáculo importante en la progresión de la cirugía hepática.
Los métodos tradicionales para mejorar la hipertrofia de la FLR se centran principalmente en la embolización de la vena porta (EVP), pero su eficacia es considerablemente limitada. En los últimos años, ha habido numerosos informes sobre un nuevo método de hepatectomía bifásica que involucra la partición hepática y la ligadura de la vena porta, conocida como partición hepática asociada y ligadura de la vena porta para la hepatectomía por etapas (ALPPS). La ALPPS supera a la PVE en la hipertrofia FLR de manera eficiente y considerable. Sin embargo, los mecanismos detallados que impulsan la regeneración hepática facilitada por ALPPS no se comprenden completamente. Por lo tanto, la replicación de ALPPS en modelos animales es crucial para investigar a fondo los mecanismos moleculares de la regeneración hepática, lo que ofrece valiosos conocimientos teóricos y prácticos.
Introduction
El hígado alberga un formidable potencial regenerativo, proliferando rápidamente y restaurando las demandas metabólicases tan solo 3 meses después de la resección de diversas dolencias hepáticas. Sin embargo, el imperativo de determinar la integridad de los márgenes tumorales requiere la inevitabilidad de la escisión hepática expansiva. Por lo tanto, asegurar un amplio volumen del medio hepático participativo, conocido como el futuro remanente hepático (FLR), asume una importancia primordial2. La ALPPS ha sido una técnica pionera en cirugía hepática en las últimas décadas, especialmente adaptada a los pacientes con volumen hepático residual inadecuado tras la resección tumoral, anunciada como uno de los avances más auspiciosos en el ámbito de la cirugía oncológica hepática3.
Se han realizado progresos notables en el desarrollo de modelos animales de ALPPS. Un modelo ideal suele requerir un flujo sanguíneo independiente de entrada (vena porta y arteria hepática) y de salida (vena hepática) en el lóbulo hepático preservado y una separación clara entre los lóbulos hepáticos preservados y los que se van a resecar para evitar la circulación colateral4. Aunque la ALPPS estimula la rápida regeneración hepática en el tejido hepático restante, los mecanismos específicos de este proceso aún no están claros.
En la actualidad, los modelos de ALPPS se clasifican en tres tipos: modelos animales grandes (p. ej., cerdos y ovejas), modelos medianos (p. ej., conejos y roedores) y modelos pequeños (p. ej., ratones)5. El uso de ratones, con su rápida reproducción y facilidad de modificación genética, es particularmente eficaz para estudios en profundidad de los mecanismos de regeneración hepática6. Además, la estructura hepática de los ratones, especialmente su vena hepática media, se parece mucho a la de los humanos, lo que los hace muy adecuados para el desarrollo de modelos de ALPPS.
Es importante destacar que la mayoría de los pacientes con carcinoma hepatocelular en la práctica clínica presentan afecciones hepáticas subyacentes, a diferencia de los modelos de hígado sano que se utilizan habitualmente en los estudios7. Así, el uso de ratones precondicionados con fibrosis hepática o infecciones virales puede simular con mayor precisión las respuestas quirúrgicas y la regeneración hepática postoperatoria observada en pacientes con diversas enfermedades hepáticas8. Este enfoque podría revelar nuevas dianas terapéuticas de relevancia clínica.
Hasta ahora, algunos grupos de investigación de renombre, como los de la Universidad de Zúrich y la Universidad de Tokio, han desarrollado con éxito modelos murinos de ALPPS 9,10. La creación de un modelo murino estandarizado en condiciones controladas podría avanzar en nuestra comprensión de la rápida regeneración hepática observada después de los procedimientos de ALPPS.
Protocol
Representative Results
Discussion
En este estudio se presenta un protocolo para la fase inicial de la cirugía de ALPPS en ratones, que consiste en la ligadura parcial de la vena porta y la división del lóbulo hepático mediano. Este método imita de cerca el procedimiento de ALPPS humano, con la estructura lobulillar única del hígado de ratón y el suministro venoso portal dual al lóbulo mediano que garantiza un flujo sanguíneo distinto después de la cirugía11. Cabe destacar que el proced…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ninguno
Materials
| 5% glucose injection (500 mL) | Shapuaisi pharma (http://www.zjspas.com/) | H20003666 | Efficient, cheap,Easy to access |
| anaesthesia machine | RWD (www.rwdls.com) | R500 | low price and valuable quality. It is suitable for operations with beginners |
| C57 BL/6 | The Jackson Lab | 22349-2023 | Stability of strains |
| isoflurane | KCSW (kcsw.szqisoubao.com) | H19980141 | durable, cost-effective |
| meloxicam | Boehringer-Ingelheim | H20020217 | Durable and efficient |
| microforceps | maydeal | 60018920 | Durable and efficient |
| microinstrument | CH microsurgical instrument factory | HC-A804-1 | durable, cost-effective |
| sodium lactate ringer | Shapuaisi pharma (http://www.zjspas.com/) | H20193277 | Efficient, cheap, easy to access |
| suture line | CH microsurgical instrument factory | 6-0/8-0 | high performance-price ratio |
| topical antibodies | chenxin pharmacology (www.cisen-pharma.com) | H20020217 | Effectively avoid incision infection |
Referencias
- Michalopoulos, G. K., Bhushan, B. Liver regeneration: Biological and pathological mechanisms and implications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 18 (1), 40-55 (2021).
- Chapelle, T., et al. Estimation of the future remnant liver function is a better tool to pr edict post-hepatectomy liver failure than platelet-based liver scores. Eur J Surg Oncol. 43 (12), 2277-2284 (2017).
- Isfordink, C. J., et al. Portal vein ligation versus portal vein embolization for induction of hypertrophy of the future liver remnant: A systematic review and meta-analysis. Surg Oncol. 26 (3), 257-267 (2017).
- Linecker, M., et al. Risk adjustment in alpps is associated with a dramatic decrease in ear ly mortality and morbidity. Ann Surg. 266 (5), 779-786 (2017).
- Darnis, B., et al. Subtotal hepatectomy in swine for studying small-for-size syndrome and portal inflow modulation: Is it reliable. HPB (Oxford). 17 (10), 881-888 (2015).
- Casellas, J. Inbred mouse strains and genetic stability: A review. Animal. 5 (1), 1-7 (2011).
- Zhang, J., et al. Evolution of associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy from 2012 to 2021: A bibliometric analysis. Review. Int J Surg. 103, 106648 (2022).
- Parola, M., Pinzani, M. Liver fibrosis: Pathophysiology, pathogenetic targets and clinical iss ues. Mol Aspects Med. 65, 37-55 (2019).
- Kikuchi, Y., et al. Impact of associating liver partition and portal vein occlusion for st aged hepatectomy on tumor growth in a mouse model of liver metastasis. Eur J Surg Oncol. 44 (1), 130-138 (2018).
- Schlegel, A., et al. Alpps: From human to mice highlighting accelerated and novel mechanism s of liver regeneration. Ann Surg. 260 (5), 839-846 (2014).
- Dili, A., Lebrun, V., Bertrand, C., Leclercq, I. A. Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepate ctomy: Establishment of an animal model with insufficient liver remnan t. Lab Invest. 99 (5), 698-707 (2019).
- Schadde, E., Hertl, M., Breitenstein, S., Beck-Schimmer, B., Schläpfer, M. Rat model of the associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (alpps) procedure. J Vis Exp. (126), e55895 (2017).
- Allaire, M., et al. New frontiers in liver resection for hepatocellular carcinoma. JHEP Rep. 2 (4), 100134 (2020).
- Memi, F., Ntokou, A., Papangeli, I. Crispr/cas9 gene-editing: Research technologies, clinical applications and ethical considerations. Semin Perinatol. 42 (8), 487-500 (2018).
- Saviano, A., Henderson, N. C., Baumert, T. F. Single-cell genomics and spatial transcriptomics: Discovery of novel cell states and cellular interactions in liver physiology and disease biology. J Hepatol. 73 (5), 1219-1230 (2020).
